Стенд для испытания энергоустановок электромобилей

 

Изобретение относится к стендам для испытания энергоустановок электромобилей . Цель изобретения - повышение точности испытаний путем приближения их к реальным режимам эксплуатации . При включении питания устройство программного управления начинает автоматическзпо подготовку работы стенда. Блок 78 подготовки программ. по программе, хранящейся , в ПЗУ блока , подключается к управляющей микро-ЭВМ 82. С клавиатуры дисплея 81 оператор вводит в управляющую микро- ЭВМ перемещенные данные для проведения испытаний и запускает процесс испытаний. Информация о ходе испытания с блока датчиков поступает в блок 76 сбора информации, где преобразуется в цифровую форму и через блок 77 сопряжения поступает в управляпощую микро-ЭВМ и записывается на накопитель на гибком магнитном диске 80, Пpoгpa миpyeмый задатчик скорости является полуавтономным быстродействзпощим цифроаналоговым блоком и генерирует меняющуюся по произвольному закону установку скорости для устройства 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя. 1 з.п, ф-лы, 8 ил. 2 (Л

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3860369/27-11 (22) 28.02,85 (46) 07.09.86. Бюл. 11 33 (71) Смоленское специальное конструкторско-технологическое бюро систем программного управления (72) А.Я.Певзнер и С.А.Осин (53) 629.113.001.45(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 757903, кл, r, 01 М 15/00, 1978. (54) СТЕНД ИСПЫТАНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВОК ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ (57) Изобретение относится к стендам для испытания энергоустановок злектромобилей. Цель изобретения — повьппение точности испытаний путем приближения их к реальным режимам зксплуатации. При включении питания устройство программного управления начинает автоматическую подготовку работы стенда. Блок 78 подготовки программ, „.ЯО„„125589О А (51)4 G 01 М !5 00 по программе, хранящейся;в ПЗУ блока, подключается к управляющей микро-ЭВМ 82. C клавиатуры дисплея 81 оператор вводит в управляющую микроЭВМ перемещенные данные для проведения испытаний и запускает процесс испытаний. Информация о ходе испыта ния с блока датчиков поступает в блок 76 сбора информации, где преобразуется в .цифровую форму и через блок 77 сопряжения поступает в управляющую микро-ЭВМ и записывается на накопитель на гибком магнитном диске

80, Программируемый задатчик скорости является полуавтономным быстродействующим цифроаналоговым блоком и генерирует меняющуюся по произвольному закону установку скорости для устройства 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1 12

Изобретение относится к испытаниям энергоустановок электромобилей в режимах, близких к реальным условиям эксплуатации, и может быть использовано при разработке и исследовании приводов и источников энергии электромобилей.

Цель изобретения — повышение точности испытаний путем приближения их к реальным режимам эксплуатации, На фиг. 1 представлена схема стенда; на фиг. 2 — схема программируемого задатчика скорости; на фиг. 3 схема объекта испытаний на фиг, 4схема тормозного устройства, на фиг. 5 — схема устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора; на фиг. 6 схема устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя", на фиг. 7 — схема устройства программного управления; на фиг. 8 — схема устройства управления.

Стенд содержит программируемый задатчик 1 скорости, вход которого соединен с устройством 2 программного управления, а выход — с первым входом устройства 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя, второй вход которого соединен с устройством

2 программного управления, которое своими выходами соединено также с устройством 4 контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора и устройством 5 контроля и автоматического поддержания режимов работы двигателя внутреннего сгорания. Тормозное устройство 6 механически соединено с объектом 7 испытаний и электрически — с устройством

8 управления. Входы объекта 7 испытаний соединены соответственно с выходами устройства 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя„ устройство 4 контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора„ устройство 5 контроля и ".íòðìàòj4÷åñкого поддержания режимов работы д.:-:игателя внутреннего сгорания, устройство 2 программного управления, которое соединено с устройством 8 у :— равления, Третий выход устройства 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя соединен с вторым входом устройства 4 контроля и автоматического

55890 й

5

45 поддержания режимов работы генератора, Программируемый задатчик скоросги содержит тактовый генератор 9, узел элементов 2И-НЕ 10, соединенный совместно со стробируеьым элементом ИЛИ 11 и элементами И 12-15 входами программируемого задатчика скорости. D-триггер 16> соединенный с выходом стробируемого элемента

ИЛИ )1, RS-триггер 17 и буферный регистр 18, соединенные соответственно с выходами элементов И 1 "„ 14 и

12, счетчик 19 адреса, соединенный с выходом элемента И 15 и оперативным запоминающим устройством 20, элемент И 21, соединенный с . ходами тактового генератора 9 и D-триггера

l,6, элемент ИЛИ 22, соединенный с входами элементов И 23 и 24 и выходом элемента И )2, элемент ИЛИ 25, соединенный с выходом элемента И 14, счетчик — управляемый делитель 26 частоты, соединенный с выходом буферного регистра 18, элементом И 21, элементами ИЛИ 22 и И 23 и 24, реверсивный счетчик 27, соединенный с вь ходом оперативного запоминающего устройства 20, со схемой 28 сравнения кодов; которая соединена со счетчиком

19 адреса и выходом оперативного запоминающего устройства 20, и преобразователь 19 код-напряжение, соединенный входом с выходом реверсивного счетчика 27, а выходом — с устройством 4 контроля и автоматического управления тяговым двигателем.

Выход узла элементов . 2И-НЕ 10 и входы программируемого задатчика скорости соединены с устройством 2 программного управления.

Объект испытаний (фиг. 3) включает в себя блок датчиков 30, тяговой двигатель 31. постоянного тока, механически соединенный с электромагнитной муфтой 32, которая соединяет его с генератором 33 постоянного тока и двигателем 34 внутреннего сгорания. ,Ц; я управления электромагнитной муфтой 31 используется исполнительное устройство 35, которое работает под управлением устройства программного управления, Для формирования момента сопротивления, соответствующего реальным режимам работы энергоустановок, служит тормозное устройство (фиг. 4), в состав которого входят маховик 36, имитирующий массу электромобиля, нагру1255

Для автоматического сбора информации, ее оперативного отображения и управления всем ходом испытаний слу .5> жит устройство программного управления (фиг. 7), в состав которого входят блок 76 сбора информации, блок з зочиый генератор 37 и нагрузочное устройство 38.

Управление работой генератора осуществляется с помощью устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора (фиг. 5), которое состоит из интегратора 39, схемы 40 вычитания, цифроаналогового преобразователя 41, аналогового устройства 42 умножения, блока 43 транзисторных ключей, аналогового компаратора 44, генератора 45 линейно изменяющегося напряжения, цифроаналогового преобразователя 46, регистра 47 частоты для хранения устав- 15 ки частоты, регистра 48 мощности для хранения установки мощности, аналоговой схемы 49 задержки, блоков элементов 2И-НЕ 50 и 51, блока 52 аналоговых компараторов для контро- щ0 ля за превышением контролируемых параметров.

Для управления тяговым двигателем 30 в соответствии с законом, который формирует программируемый за- 25 датчик 3 скорости, служит устройство контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя (фиг., 6), которое состоит из исполнительного устройства 53 обмотки якоря, блока логических элементов 2И-НЕ 54, аналогового коммутатора 55, генератора 56 линейно изменяющегося напряжения, интегратора

57, аналогового ключа 58, аналогового устройства 59 вычитания, аккуму35 ляторной батареи 60 для питания энергоустановок электромобиля, исполнительного устройства обмотки 61 возбуждения блока логических элеЭ

40 ментов 2НЕ 62, аналогового компаратора 63, интегратора 64, аналогового коммутатора 65, блока режимов работы на элементах 2И-НЕ 66, цифроаналогового преобразователя 67, регистра 68 частоты, блока 69 аналоговых задержек, аналогового устройства

70 вычитания, аналогового сумматора

71, аналогового ключа 72, блока 73 аналоговых компараторов, цифроаналогового преобразователя 74 и регистра 75 тока возбуждения.

890 4

77 сопряжения, блок 78 подготовки программ, внешнее запоминающее устройство 79, накопитель 80 на гибком магнитном диске, дисплей 81, управляющая микро-ЭВМ 82, электрическая пишущая машинка 83.

Устройство управления тормозным устройством (фиг. 81 состоит из цифроаналогового умножителя 84, аналогового квадратора 85, регистра 86 динамического момента, буферного усилителя 87, интегратора 88, аналогового сумматора 89, цифроаналогового преобразователя 90, регистра 91 статического момента, инвертора 92, цифроаналогового умножителя 93, регистра 34 коэффициента обратной связи, Стенд работает следующим образом.

При включении питания устройство программного управления начинает автоматическую подготовку работы стенда (фиг. 7), для этого служит блок

78 подготовки программ, который по программе, хранящейся в ПЗУ блока, подключает к управляющей микро-3ВМ

82 вйешнее запоминающее устройство

79, в котором хранятся все необходимые программы и данные для проведения испытаний, С клавиатуры дисплея 81 оператор вводит в управляющую микро-ЭВМ 82 переменные данные для проведения испытаний и запускает процесс испытаний.

Управляющая микро-3НМ 82 через блок 77 сопряжения передает необходимые данные в устройство 5 контроля и автоматического поддерживания режимов работы двигателя внутреннего сгорания, в устройство 4 контроля и автоматического поддержания режимов работы генерат.>ра, в устройство 3 контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя 3 и в устройство 8 управления, которые работают в автономном режиме (без вмешательства микро-ЭВМ1 и управляют соответственно двигателем 34 внут— реннего сгорания, генератором 33, тяговым двигателем 31 (фиг. 3) и тормозным устройством 6 соответственно.

Информация о ходе испытания с блока 30 датчиков поступает в блок 76 сбора информации, где преобразуется в цифровую форму и через блок 77 сопряжения поступает в управляющую мик!

255890

5 ро-ЭВ11 82 и записывается на накопитель 80 на гибком магнитном диске.„

Стенд реализует, благодаря применению программируемого задатчика .корости. все возможные режимы движения электромобиля: "Разгон", "Равномерное движение", "Выбег" (движение по инерции), "Торможениев и Стоянка", Режимы "Разгон" и "Торможение" при реальном движении электромобиля„ особенно 10 в городском цикле, могут меняться по произвольному закону, который программируется и реализуется программируемым задатчиком скорости.

Программируемый задатчик 1 ско- 15 рости является полуавтономным бысrродействующим цифроаналоговым блоком и генерирует меняющуюся по произвольному закону уставку скорости для устройства 3 контроля и автоматического 20 поддержания режимов работы тягового двигателя, Работа программируемого задатчика

1 скорости идет в двух:режимах: программирование монотонного закона 25 формирования уставки скорости от устройства 2 программного управления, реализация заданного закона в автономном режиме.

Сигналы "Вызов и "Ответ", управ- 30 ляющие сигналы "Скорость",, нСложение", нВычитание", нЗапись" и информационная шина "Данные" образуют магистраль связи программного задатчика 1 скорости с устройством 2 программного управления.

Сигнал "Вызов" стробирует появление информации на шине "Данные " и управляющих сигналов, а также их прохождение че-рез стробируемый элемент ИЗМ 11,элемен- 40 ты И 12-15.Сигнал "Ответ"появляется на выходе узла элементов 2И-НЕ 10 с некоторой задержкой по отнощению к сигналу "Вызов" и управляющим сигналом, определяемой временем отработки элементами схемы входных воздействий. управляющий сигнал

"Скорость",пройдя элемент И 2,записыт (. .. v( вает сопровождающую его пс (и(п(е J;(н ыс . информацию в буферный регистр 18 н даг е;-, пройдя элемент ИЛИ 22, информацию с в. х . —:0 да буферного регистра 18(уже в инверс— ном коде) в счетчик- управляемый де литель 26 частоты. Управляющий си:нал "Запись" пройдя элемен"; И 15, записывает сопровождающую его инфор- 55 мацию в оперативное запоминающее устройстве 20 по адресу из счетчика

19 адреса, а затем наращивает на единицу содержимое счетчика. Степень заполнения оперативного запоминающего устройства 20 произвольная, при отсутствии сигнала пЗапись" оно настроено на чтение. Управляющие сигналы "Сложение" и "Вычищу ание", про"=.дя, соответственно, элементы И 1 и

14, устанавливают RS-триггер 17 в противоположные состояния, переключая тем самым коммутатор на элементах И 23, 24 и настраивая реверсив- ный счетчик 27 на сложение (,бо на вычитание. Простробированнь(й сигнал

Сложение производит также предварительное обнуление реверсивного счетчика 27, а ""Р>ычитание". пройдя элемент ИЛИ 25 записыь .: т в реверсивный счетчик 27 кнформацик. с выхода оперативного запоминающего устройства 20. Любой из сигналов "Сложение или "Вычитание", пройдя стробируемый элемент ИЛИ 11, устанавливает в состояние высокого логического уровня 8-триггер 16, разрешая прохождение импульсов тактовой частоты с тактового генератора 9 через элемент И 21 на счетный вход счетчика — управляемого делителя

26 частоты.

С момента подачи сигналов "Сложение" или "Вычитание начинается автономный режим работы программируемого задатчика скорости по реализации заданного монотонного закона изменения уставки скорости.

Так говые импульсы, поступающие на вход сложения счетчика — управляемого делителя 26 частоты, дополняют его содержимое до максимума, ( вырабатывается импульс переполнения, который, пройдя элемснт ИЛИ 22, вновь записывает в счетчик 26 исходное значение информации. Далее этот процесс повторяется. Таким образом, на выходе переполнения счетчика— управляемого делителя 26 частоты получаем последовательность импульсов с частотой, обратно пропорциональной г;.адовой комбинации, записанной в буферном регистре 18, Эти импульсы, пройдя либо через элемент И 23, либо через элемент И 24, поступают, соответственно, на вход сложения или вьгчитания реверсивного счетчика 27, ";-зеличивая или уменьшая его содержимое, Выходной информационный сигнал реверсивного счетчика 27 поступает па преобразователь 29 код-напряже!

255

7 ние, преобразуясь на нем в выходной сигнал уставки скорости п,, и на схему 28 сравнения кодов, к второму входу которой подключен выход оперативного запоминаюшего устрой5 ства -20, После прохождения всех сигналов "Запись" счетчика 19 адреса окажется установленным на последнем

-адресе, а на выходе оперативного запоминающего устройства будет выставлена информация, соответствующая этому адресу и задающая границу начального участка уставки скорости П

Эта же информация при прохожденйи сигнала "Вычитание" запишется и в реверсивный счетчик 27, При достижении равенства кодовых комбинаций ня выходе реверсивного счетчика 27 и оперативного запоминающего устройства

20, схема 28 сравнения кодов выраба20 тывает сигнал, уменьшающий на единицу содержимое счетчика 19 адреса, что приводит к изменению информации на выходе оперативного запоминающего устройства 20,задающей границу следующего участка уставки и .Процесс повторяется до полного перебора значений счетчика 19 адреса, затем он вырабатывает сигнал переполнения обнуления,который устанавливая в состояние низкого логического уров- З0 ня D-триггер 1б, запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 21, завершая автономный режим реализации заданного монотонного закона изменения уставки скорости и . Вновь проведя режимы программйрования и автономный, можно симитировать при испытаниях соответствующие эксплуатационные режимы разгона, торможения и др. 40

890 8 ройством, à вход — с шестым выходом устройства программного управления, второй выход которого соединен с первым входом устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового двигателя, третий выход — с первым входом устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора, четвертый выход — с входом устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы двигателя внутреннего сгорания, пятый выход — с шестым входом объекта испытания, первый вход которого соединен с устройством контроля и автоматического поддержания режимов работы двигателя внутреннего сгорания, второй вход— с выходом устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора, третий вход — с выходом тормозного устройства, четвертыи и пятый входы — с первым и вторым выходами устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы тягового устройства,третий выход которого соединен с вторым входом устройства контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора, о т л и ч а юшийся тем, что, с цепью повышения точности испытаний путем приближения их к реальным режимам эксплуатаций, он содержит программируемьпЪ задатчик скорости, вход которого соединен с вторым выходом устройства программного управления, а выход — с вторым входом устройства контроля и автоматического подцержания режимов работы тягового двигателя.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания энергоус- 4 тановок электромобилей, содержащий устройство контроля и автоматического поддержания режимов работы генератора, устройство программного управленияу устройство контроля и ав- 50 томатического поддержания режимов работы тягового двигателя, устройство контроля и автоматического поддержания режимов работы двигателя внутреннего сгорания, тормозное устройство, связанное с объектом испытаний, и устройство управления, выход которого соединен с тормозным уст2. Стенд по и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что программируемый задатчик скорости содержит тактовый генератор, узел элементов 2И-НЕ, стробируемый элемент ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элемент И, D-триггер, RS-триггер, буферный регистр, счетчик адреса, оперативное запоминающее устройство, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик — управляемый делитель частоты, реверсивный счетчик, схему сравнения кодов и преобразователь код-напряжение, выход которого является первым выходом программируемого задатчика скОрости, а вход вместе с первым входом схемы

12 сравнения кодов соединен с выходом реверсивного счетчика, вход сложения которого соединен с выходом шестого элемента И, вход вычитания — с выходом седьмого элемента И, вход обнуления вместе с S-входом КЬ-триггера соединен с выходом второго элемента И, вход разрешения записи информации — с выходом второго элемента

ИЛИ, информационный вход вместе с вторым входом схемы сравнения — с выходом оперативного запоминающего устройства, информационный вход которого вместе с D-входс м буферного регистра соединен с третьим входом программируемого задатчика скоро ти, вход записи вместе с инверсным входом чтения и с входом сложения счетчика адреса — с выходом четвертого элемента И, адресный вход — с информационным выходом счетчика адреса, вход вычитания счетчика адреса вместе с вторым входом второго элемента ИЛИ соединен с выходом схемы сравнения, выход переноса счетчика адреса соединен с входом установки в "0" D-триггера, информационный вход которого соединен с сигналом высокого уровня, а вход тактирования соединен с выходом стробируемого элемента ИЛИ, выход D-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с восходом тактового генератора, а выход — с входом сложения счетчика управляемого делителя частоты, информационный вход которого соединен с

55890 0 выходом буферного регистра, вход разрешения записи информации — с выходом первого элемента ИЛИ, а выход переноса — с вторым входом пер5 ваго элемента ИЛИ и с первыми входами шестого и седьмого элементов

И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами RS-триггера, вход установ10 ки в "0 которого вместе с первым входом второго элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого вместе с первым входом стробируемого элемента ИЛИ и с вторым входом стробируемого элемента ИЛИ и с вторым входом узла элементов 2И-НЕ соединен с четвертым входом программируемого задатчика скорости, а второй вместе с входом

20 управления стробируемого элемента

ИЛИ, с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И и пятым входом узла элементов

2И-НЕ соединен с первым входом про25 граммируемого задатчика скорости, второй его вход соединен с третьим входом узла элементов 2И-НЕ и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом

ЗО буферного регистра и первым входом первого элемента ИЛИ, пятый вход программируемого задатчика скорости соединен с вторым входом стробируемого элемента ИЛИ и четвертым вхо35 дом узла элементов 2И-НЕ выход коФ торого соединен с вторым выходом программируемого задатчика скорости.

l255890 Эл

9v2 1

Отустрайсглбо уют»лемм юцаюжы рюж йслЖж

1255890

Х жаВиу Хгелмж- Snuzodbvp

Жимою я ау аЖиижжем

1 абаю.е dbadjwCk

ФЙ ЪРЛУб7Л7ЛУ

BeEawМ Ря Юули 77 (Вч. Х юю

om ГлаюА1

Составитель С.Гелоусько

Редактор В.Данко Техред М.Ходанкч Корректор С.Черни

Заказ 4814/42

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Гроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4