Устройство для автоматического регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

28652I

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.1V.1966 (№ 1074201/26- 24) с присоединением заявки №

П р иор ит,ет

Опубликовано 10.Х1.1970. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 13Л П.1971

Кл. 63с, 20/30

21с, 46/50

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК В 62d

G 051

УДК 629.113:621.3..078-55 (088.8) : .. "-. Ж.т. т-, Д. Г. Поляк ,„,:к :"" " . Е г1

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт

Автор изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СИЛЫ ТОКА В ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

СЦЕПЛЕНИЯ

Известны устройства для автоматического регулирования силы тока в обмотке электромагнитного сцепления, содержащие усилитель на полу1про водниковых триодах, соединенный через вьвпрямитель со вторичной обмоткой трансформатора, первичная об мотка которого одним, концом через последовательно вкл|оче нное сопротивление и дроссель подключена к аккумуляторной батарее, а другим концом через, разделительный диод — к,прерывателю системы зажигания.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что трансформатор снабжен обмоткой об ратной связи, один конец которой подключен к делителю напряжения, а ко второму концу через сглаживающий фильтр RC подведено напряжение, п ропорциональное напряжению на обмотке сцепления. Это позволяет обеспечить ли нейный закон изменения силы тока в обмотке сцепления с повышением числа обо|ротов коленчатого ваал.

Кроме того, с целью обеспечения независимой регулировки силы тока в обмотке сцепления в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала последовательно с обмоткой обратной связи включен полупроводниковый диод, а один из концов первичной об мотки трансформато ра через шунти рующее сопротивление соединен с маосой автомобиля.

На фиг. 1,изображена электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 †.графики зависимостей момента сцепления и крутящих моментов от числа оборотов коленчатого

5 вала и график зависимости тока в обмотке электромагнитного сцепления от числа оооротов коленчатого вала.

Описываемое устройство содержит выключатель 1 сцепления, устано вленный на ры га10 ге переключения передач; обмотки 2 сцепления, переключатель 8 дросселя 4, связанный с целью; переключатели 5 и 6 питания, размещенные на,щитке в кабине водителя; блок

7 у(IIðà âëåíèÿ, в который входят: усилитель

15 на полупроводниковых триодах 8 и 9 граысформаToip 1 с первичной обмоткой 11, ВТоричной 12 и обмоткой обратной связи 18. Переключатели 5 и 6 выполняют в схеме вспомогательные функции. И ми пользуются лишь

20 в тех случаях, когда необходимо подавать ток в обмотку сцепления независимо от усло. вий работы двигателя и системы автомат: ic. ского управления.

Для,питания обмотки сцепления,нк осред25 ственно от аккумуляторной батареи переключатель 5 должен быть переведен в правое положение, показанное на схеме пунктиром.

Если при этом переключатель 6 установлен также в правое:,положение (показанное на

30 схеме пунктиром), то в обмотку 2 сцепления

286521 падается полный ток, В случае же установки переключателя б в левое положение ток в обможу 2 проходит через сопротивление 14, что обеспечивает снижение оилы тока до заданной величины.

Переключатели 5 и б обеспечивают включение сцепления при остановгле нном;двигателе. Это требуется в двух случаях: для заводки двигателя путем буксировки автомобиля и для использования сопротивления проворачивания коленчатого вала с целью торможения автомобиля при его стоянке. В последнем случае включают одну из низших передач в коробке и с цепление.

В пе р вом случае в оцепление следует сподать IIIO.Tíûé ток, что обеclIIå÷èвается устalHOB кой .переключателей 5 и б в правое положение.

Во втором случае,нет необходимости подавать в обмовку 2 сцепления полный так, в связ|и с чем переключатель 5 устанавливают в ,правое положение, а,переключатель б — в левоее.

При среднем положении переключателя 5 ток в обмотку 2 вообще не подается.

Следует отметить., что tc помощью переключателя б;может быть обеспечено трога ние автомобиля с места и нормальный режи?м работы оце пления в случае выхода из спроя триодов или друтгих элементов схемы автоматическо го у1правления. В этом случае перек:1ючатель 5 устанавливают в правое положение, а переключатель б для обеспечения Tpзгапия а втомобиля с места вначале устанавливают в среднее положение, а после разгона автомобиля переводят в правое, что обеспечивает подачу в оцепление по.тного тока. При этом способе,плта ния .переключатель 5 на tIlepHog переключения передач следует переводить в среднее положение.

Автомат ическое изменение силы тока в оомотке 2 в зависимости от числа оборотов коленчато го вала обеспечивается переводом пе,рекл?ючателей 5 и б в левое положение. В этосом,слу1чае пита вне обьмотки сцепления осуществляется через полупроводниковые триоды8и9.

Для обе опвчения плавленого ltpoI.atHHH автомоб иля с места, |в том числе на крутом,подьеме, а также исключения,пробу1ксо вки сцепления после достижения двигателе м оп ределеннопо числа оборотов измене|ние момента М„ передаваемого сцеплением, в зависимости от числа оборотов коленчатого вала должно cooTBcTcTtBoBa Tb кривой l, приведенной на фиг. 2, а.

Для сравнения на этой же,ф|игуре при ведены яровые ll — V, показывающие изменение крутящего момента д ви гателя М, в зависимости от числа оборотов коленчатого вала для различных,величин угла открытия дросселя. кривая l ха ра ктеризуется наличием трех уча стков:

4 а) в интервале от ч исла оборотов холостого хода (и.;.,) до числа оборотов и, момент

Л1, нарастает ло сравнительно пологой кривой; б) в интервале чисел оборoToiB и,— и, iIIpoисходит быстрое увеличение момента М,; в) |при значениях n)n, величина М, сохраняевся постоянной и рав ной максимальному значению момента, передаваемого сцепле10 нием.

В электромагнитных оцепле н иях величина "4 воз растает с повышением тока возбуждения, поэтом у,для |получения,приведен1ной характеристики М, = j (и) необходимо, чтобы

15 и сила тока iB обмотке 2 изменялась примерно

ipo такому же за кону (фи|г. 2, б).

Получение требуемой зависимости1,„, =j (n) обеспечивается с по мощью трансформатоipa 10.

20 .Перэичная обмотка ll тра нсформатора 10 одним концом через разделительный диод 15 подключена к прерывателю 1б системы зажига ния автомобиля, а друпим концом через сопротивление 17, дроссель 4, нормально ра25 зомкнутые контакты переключателя 3 дросселя, контакты переключателя б, контакты выключателя 1 сцепления и предохра нитель подключается к а|ккумуляторной батарее. ,При замкнутых верхних ко1нтактах;пере30 ключателя 8 дросселя 4 и .вращении коленчатого вала за счет периодичес кого замыкания и размыкания контактов прерывателя lб через обмотку 11 проходит пульсирующий ток.

Режим ра боты обмотки 11 полностью анало35,гичен,режиму первичной обмот|ки катушки зажи,гания а втомо:биля.

3а счет пульсации тока з обмотке 11 в обмотках 12 и 18 и ндуцируются соответственно э.д.с. Е1 и Е, KQTolpblp. имеют форму им пуль40 сов, а коэффициент:заполнения,кривой этих импульсов возрастает по мере увеличения числа оборотов прерывателя. Э.д.с. Е> с,помощью диодов 18 и 19 вы прямляется, IB результате чего к эмиттеру триода 9:под|водится

45 плюс, а к базе триода 8 — минус выпрямленного пульсирующего на пряжения. Это напряжение (Еу) является управляющим для триода в 8 и 9, которые соединены по схеме так называемо|го соста вного триода (база триода

50 9,соединена с змиттером триода 8).

Выпрямленное напряжение Еу обмотки 12 является пульсирующим, причем в течение каждого цикла, состоящего из периодов замкнутого ?и разомкнутого состояний контактов

55 прерывателя, часть времени (tр) величина

Е )О, а остальное время (4) — Ey =О.

При Еу = О триоды 8 и 9 открываются, благодаря чему через обмотку сцепления 2 проходит то к. Когда же Е ФО, то ооа триода за60 крыты и не пропускают тока в обмот ку 2 сцеплен ия. Обмотка 2 сцепления и|меет большую и нду1ктивность, и, .кроме того, параллель I-.о ей подключен диод 20 (tB непро водящем направлении) . Благодаря этому в течение

65 времени тр сила тока в обмотке сцепления 2

286521 возрастает, а в течение времени 4 — уменьшается по эиспоненциальному за кону.

Чем выше число оборотов коленчатого вала и соответственно число оборотов прерывателя, тем большим получается коэффициент заполнения кривой E . Это приводит к тому, что с;новы>ше нием числа оборотов коленчатого вала вследсввие уменьшения относительной прод>олжительности периодо в tp по сравне нию с 1р увеличивается процент:времени, в течение которого овкрыты триоды 8 и 9.

Последнее обеспечивает увеличение среднего значения силы тока в об мотке 2 сцепления с ,повышением числа оборотов коленчатого вала, что и требуется по условиям работы сце пления.

Из кривых, приведенных на фиг. 2,а, следует, что п ри значепгии и = n, величина,момента оцепления М, долж на быть, меньше значения крутящего момента двигателя М„ соот1ветст>вующего полному открытию дросселя. С izpyil.oH стороны, для обеспечения .нормальных услов>ий работы сцепления необходимо, чтобь| максималыный момент сцепления М „, был больше максимального крутящего, момента .двигателя в 1,5 — 1,7 .раза.

В связи с этим сила тока 1,м„в об мотке 2 цри п=п, .должна быть примерно в 2,5 раза меньше чем 1эмс max, Значение п для дви гателей легковых автомобилей следует выбирать равным 1500 — 1800 об/мин.

При этих значениях п,,для получения

1эмс е = 0>4 1эмс max необход>имо,ирину,лителыно уменьшить,величину коэф>фи циента заголнения кривой Е = f(t), так как в противном случае значению n = 1500 — 1800 об/.чин будет соответсTBQIBBTb ток 1,м, = 0,08 — 0,85

1эмс max.

В о писываемом устройстве требуемое уме нBIIIåHèå Bеличины I„„в i30Hå малых чисел оборотов коленчатого вала достигается путем подма>гничи вания траноформатора 10, что обеапеч ивается п ропуска нием постоя нного тока через обмотку 13 обратной связи. Концы обмотки 18,подсоединены таким образом, To .п ри прохождении через нее тока в направлеHèè, показанном пунктиром, ма>гнитный поток, создаваемый обмоткой, совпадает по направлению с магнипным потоком первичной обмотки 11. Ток через обмотку 13 протекает в указа|ином направле>нии, пока напряжение на оредней точке потенциометра 21 .не станет вьпше напряжен>ия .на ко>нденсато ре 22, что имеет место при малых оборотах коленчатого вала. Плавное изменение игривой I,м, = (п) требуется только в диапазоне оборотов и,, — п,. При значениях же n)na для уменьшения работы буксоBBIHия сцепления необходимо обеспечить более интенсивное .нарастание силы тока в обмотке 2 оцепления.

С повышением числа оборотов .коленчатого вала увеличивается на пряжение на конденсато ре 22, .вследствие чего вначале происходит уменьшение силы тока в обмотке 13, а затем и изменение его на правления.

6

При изменении направления тока в обмотке обратной связи 13 создается магнитный поток, противоположный >по направлению магнитному потоку первичной обможи 11.

Бла годаря этому при разрыве контактов лрерывателя 16 и, следовательно, п ри размыкании цепи пер вичной обмотки 11 трансфор,матора 10 магнитный IIIoTQK,в трансформаторе 10 ме няет свое направление. В результате увеличивается коэффициент за п>олнения кривой Е =f(t), что и требуется для повышения величины I„м .

Таким образом, обмотка 13 в зоне малых чисел оборотов коленчатого вала дает отрицательную обратную связь, а начиная с oillpeделен ного числа оооротов, обеспечивает положительную обратную связь в трансформато,ре 10.

Напряжение |на обмотке 2 сцепления имеет значительные пульсации, поэтому в случае подключения обмотки обратной связи 18 непосредственно к обмотке 2 сила тока в обмотке обратной связи 13 также имела бь. большие пульсации. Это привело >бы к,резкому ухудшению, работы схемы. Для уменьше>ния этих пульсаций обмотка обратной связи 18 по дсоединяется к конденсатору 22, питание к которому от обмотки 2 под>водится через сопротивление 28.

В о писы>ваемом устройспве необходимая начальная регулировка зависимости I,„„= f(n) осуществляется за счет перемещения движка потенциометра 21.

При опускании педали дросселя размыкаются верхние контакты и замыкаются нижкие контакты переключателя 8 дросселя. В этом случае, разрывается цепь питания первичной оомотки 11 трансформатора 10 от ак кумуляторной батареи и за мыкается цепь ее,питания через сопротивления 28, 24, 25 и диод 20 от на пряжения на обмотке сцепления. Через сонротивления 28 и 24 полу>чает питание и оомотка 13. В этом, случае схема работает в режиме сам>о>во>збуж дения. Ток через обмотки

11 и 18 может проходить только в том случае. если >напряжение U, на конденсаторе выше определенного значения U„. Когда U, снижается до величины U,o ток, lllðoõoäÿùHé че гез первичную обмотку 11, IHB может поддер живать требуемого значения U„,:Iòo приводит к прекращению режима самовозбуждения схемы и вьгключению сцепления.

Таким образом, если двигатель, работал с числом оборотов выше определенной величины пр, то овпускавие педали дросселя обеспечивает,получение режима торможения двигателем, которое прекращается при падении числа оборотов, коленчатого, вала ниже,значения пр. Величина пр может регулиро>ваться с помощью реостата 25.

В некоторых случаях для получения оптимальной характеристики сцепления оказывается необходимым независимо изменять кривую I„„= f(n) в зоне малых и больших чисел оборотов коленчатого вала.

286521

15 го

Это требование выдерживается благодаря включению в цепь юбмотки 18 диода 2б и,подключению одно го из,концо в первичной обмотки 11 к массе автомобиля через,регулируемое сопротивление 27.

Диод 2б препятствует прохождению тока через обмотку 18, когда líàп ряжение на средней точке,потенциометра 21,выше напряжения на конденсаторе 22. Тем самым исключается подмагничива ние трансформатора постоянной составляющей толока обмотки 18, что обес печивает увеличение силы тока в обмотке 2 в зоне малых ч исел оборотов .коленчатого вала.

Если величина этной силы тока оказывается выше необходимого значения, то требуемое ее снижение обеспечиватся за счет регулирования шунтирующего colnpoTивления 27.

HlpH наличии шунтирующего сопротивления 27 сила тока в первичн ой обмогке 11 трансформатора 10 в пе риоды, когда разомкнуты контакты прерывателя, не снижается до куля. Вследствие этого трансформатор 10 под мапничивается постоянной составляющей магнитного потока, .которая тем больше, чем меньше величина,сопротивления 27.

Чем выше эта lnocTQIIIHная .составляющая магнитного потока трансформатора 10, тем меньше сила тока в обмотке 2. Поэтому изменение величины сопротивления 27 обеспечивает регулирование силы тока в обмотке сце пления 2 в зоне;малых чисел оборотов коленчатого вала. Когда число оборотов коленчатого вала возрастает до такой ве.тичипы, что напряжение на конденсаторе 22 становится выше напряжения на средней точке потепциометра 21, то чере|з о бм отку 18 об рагной связи начинает п роходить ток, что обеспечивает раэма пничи вание трансформатора 10 и быстрое увеличение силы тока в обмотке сцепления 2. При этих числах оборото|в коленчатого вала схема управления работает так же, как было описано выше.

Выключение сцепле|ния при переключении передач независимо от числа оборотов Ko;IelFIчатого вала осуществляется за счет размыкания контактов выключателя 1, в результате чего разрывается цепь питания всей, схемы.

Если при этом будет отпущена, педаль .дросселя, то после за мыкания контактов сцепле25

50 ние не включится независимо от числа оборотов коленчатого вала. Такая особенность схемы позволяет переводить автомобиль в режим наката бе э выключения передач. Для эт о1го необходимо отпустить педаль дросселя и KpBгковремен но нажать на рукоятку переключе|ния передач с целью размы кания контактов 1.

Для стабилизации работы схемы при повышении температуры триодов в ней применено запирание TtpHQQQB 8 и 9 iB те промежутки

BlðåBIåIHH, когда у=О. Это запирание осуществляется с помо щью,со противлений 28, 29 и диода 80. Дополнительная кор|рекция силы то|ка в обмотке сцепления 2 при напреве триодов ebIin!Oлняется с помощью термистора 81.

Сопротивление 24 использовано в схеме для обеспечения,режима насыщения триода 9.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирова ния силы тока в обмотке электромагнитного сцепления, содержащее усилитель на,полуп ро водниковых триодах, соединенный через выпрямитель со вторичной объпот кой трансформатора, первичная обмотка которого одним концом через последователыно включе нное со противлен ие и дроссель подключена к аккумуляторной батарее, а вторым концом через разделительный диод — к прерывателю системы зажигания, отличающееся тем, что, с целью обеспечения нелинейного закона изменения силы тока в обмотке сцепле ния с повыnIeHием числа оборотов коленчатого вала, в нем трансформатор снабжен оомоткой обратной связи, один конец которой подключен к делителю напряжения, а ко,второму концу через оглаживающий фильтр RC подведено напряжение, npolno pqHO!FIaлыное нап ряже нию на обмоIIKe сцепления.

2. Устройство по in. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимой регулировки силы тока в oi6!»Iorке сцепления в зоне малых чисел оборото в коленчатого вала, IIQследовательн о с обмоткой обрат ной связи включен,полупроводниковый диод, а один из ко нцон первичной обмотки трансформатора через шунти рующее со проти вление соединен с массой а втомобиля.

Составитель А. Иванова

Редактор Н. Громов

Корректор О. М. Ковалева

Заказ 1916/19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2