CN106370429A

CN106370429A - 一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器

Info

Publication number: CN106370429A
Application number: CN201611133786.XA
Authority: CN
Inventors: 李大东; 卢洪泉; 臧云刚; 娄建民
Original assignee: Harbin Dongan Auto Engine Co Ltd
Current assignee: Harbin Dongan Auto Engine Co Ltd
Priority date: 2016-12-10
Filing date: 2016-12-10
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2036-12-10
Also published as: CN106370429B

Abstract

一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，属于发动机试验技术领域。所述的电位器一端接地，另一端分别同时连接第一小功率电阻的一端和第一电容的一端，第一小功率电阻的另一端接第一24V直流电源，第一电容的另一端接地，所述的电位器的调整端分别接第二电容的一端、第一小功率电阻的一端、第一运算放大器的同相输入端和Vin，所述的第二电容的另一端和第二小功率电阻的另一端同时接地。本发明提出了一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，加载电流连续可调，可手动控制，也可接入发动机试验台架模拟量输入、输出通道实现自动控制，测量和记录；试验器电源全部由发电机提供，不需接入额外的电源，使用操作十分便利。

Description

一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，属于发动机试验技术领域。

背景技术

以往的发电机加载测试往往需要在专用发电机性能试验台上才能完成，随着车厂及发动机主机厂各项试验需求的增加，特别是NVH测试需求，往往在整车上或发动机试验台架上需要将发电机按一定电流加载才能完成测试。而现在市场上又没有发动机台架专用的发电机加载设备，使得台架的一些试验仅仅使用开关对大功率电阻进行切换来实现粗略的加载，加载电流不能连续调整。因此，发明一种能够连续调整加载电流的发动机试验台架用发电机加载试验器很有必要，并且能对完成日趋增多的各种发动机或整车试验项目产生有益的作用。

发明内容

本发明目的在于提出一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，可以实现发动机台架试验时对发电机进行加载，加载电流连续可调，并可以与试验台架模拟量输入、输出对接，实现自动加载和测量控制。

本发明使用大功率IGBT与运放组成恒压电路，负载接大功率电阻，实现发电机加载连续可调；同时对输入电压范围及输出信号的幅值进行标准化设计，使之能够与发动机试验台架的模拟量输入、输出通道对接，实现加载电流自动控制及测量记录。

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器包括：第一小功率电阻R16、第二小功率电阻R17、第一电容C1、第二电容C2、电位器W1、第一运算放大器IC1C和第一24V直流电源，其特征在于：所述的电位器W1一端接地，另一端分别同时连接第一小功率电阻R16的一端和第一电容C1的一端，所述的第一小功率电阻R16的另一端连接第一24V直流电源，所述的第一电容C1的另一端接地，所述的电位器W1的调整端分别连接第二电容C2的一端、第二小功率电阻R17的一端、第一运算放大器IC1C的同相输入端和Vin，所述的第二电容C2的另一端和第二小功率电阻R17的另一端同时接地。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、加载电流连续可调，可手动控制，也可接入发动机试验台架模拟量输入、输出通道实现自动控制，测量和记录；

2、试验器电源全部由发电机提供，不需接入额外的电源，使用操作十分便利。

附图说明

图1是本发明的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器的电路结构图。

其中：第一小功率电阻R16、第二小功率电阻R17、第一电容C1、第二电容C2、电位器W1、第一运算放大器IC1C、第一24V直流电源、第一大功率IGBT管Q1、第二大功率IGBT管Q2、第三大功率IGBT管Q3、第三电容C3、第四电容C4、第一大功率电阻R1、第二大功率电阻R2、第三大功率电阻R3、第四大功率电阻R4、第五大功率电阻R5、第六大功率电阻R6、第七大功率电阻R7、第八大功率电阻R8、第九大功率电阻R9、第十大功率电阻R10、第十一大功率电阻R11、第十二大功率电阻R12、第三小功率电阻R13、第四小功率电阻R14、第五小功率电阻R15、第二运算放大器IC1A、第三运算放大器IC1B、第四运算放大器IC1D、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3、第二24V直流电源、-5V直流电源、电流传感器METER。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明，一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，包括：第一小功率电阻R16、第二小功率电阻R17、第一电容C1、第二电容C2、电位器W1、第一运算放大器IC1C和第一24V直流电源，所述的电位器W1一端接地，另一端分别同时连接第一小功率电阻R16的一端和第一电容C1的一端，所述的第一小功率电阻R16的另一端连接第一24V直流电源，所述的第一电容C1的另一端接地，所述的电位器W1的调整端分别连接第二电容C2的一端、第二小功率电阻R17的一端、第一运算放大器IC1C的同相输入端和Vin，所述的第二电容C2的另一端和第二小功率电阻R17的另一端同时接地。

具体实施方式二：结合图1说明，具体实施方式一所述的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，所述的新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器还包括第一大功率IGBT管Q1、第二大功率IGBT管Q2、第三大功率IGBT管Q3、第三电容C3、第四电容C4、第一大功率电阻R1、第二大功率电阻R2、第三大功率电阻R3、第四大功率电阻R4、第五大功率电阻R5、第六大功率电阻R6、第七大功率电阻R7、第八大功率电阻R8、第九大功率电阻R9、第十大功率电阻R10、第十一大功率电阻R11、第十二大功率电阻R12、第三小功率电阻R13、第四小功率电阻R14、第五小功率电阻R15、第二运算放大器IC1A、第三运算放大器IC1B、第四运算放大器IC1D、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3、第二24V直流电源和-5V直流电源，所述的第一运算放大器IC1C的反相输入端和输出端同时连接第二运算放大器IC1A、第三运算放大器IC1B和第四运算放大器IC1D的同相输入端，所述的第二运算放大器IC1A的同相输入端还同时连接第二24V直流电源和第三电容C3的一端，所述的第三电容C3的另一端接地，第二运算放大器IC1A的反相输入端分别接-5V直流电源、第四电容C4的一端和第三稳压二极管D3的正极，所述的第四电容C4的另一端接地，第二运算放大器IC1A的输出端连接第五小功率电阻R15的一端，所述的第五小功率电阻R15的另一端和二极管D3的负极同时连接第三大功率IGBT管Q3的B极，所述的第三大功率IGBT管Q3的C极同时连接第二大功率IGBT管Q2和第一大功率IGBT管Q1的C极，第二运算放大器IC1A的反相输入端、第三稳压二极管D3的负极和第三大功率IGBT管Q3的E极同时连接第十一大功率电阻R11、第十大功率电阻R10、第九大功率电阻R9和第十二大功率电阻R12的一端，所述的第十一大功率电阻R11、第十大功率电阻R10、第九大功率电阻R9和第十二大功率电阻R12的另一端同时接地，第三运算放大器IC1B的输出端通过第四小功率电阻R14分别连接第二稳压二极管D2的阳极和第二大功率IGBT管Q2的B极，第三运算放大器IC1B的反相输入端、第二稳压二极管D2的阴极和第二大功率IGBT管Q2的E极同时连接第七大功率电阻R7、第六大功率电阻R6、第五大功率电阻R5和第八大功率电阻R8的一端，所述的第七大功率电阻R7、第六大功率电阻R6、第五大功率电阻R5和第八大功率电阻R8的另一端同时接地，第四运算放大器IC1D的输出端通过第三小功率电阻R13分别连接第一稳压二极管D1的阳极和第一大功率IGBT管Q1的B极，第四运算放大器IC1D的反相输入端、第一稳压二极管D1的阴极和第一大功率IGBT管Q1的E极同时连接第三大功率电阻R3、第二大功率电阻R2、第一大功率电阻R1和第四大功率电阻R4的一端，所述的第三大功率电阻R3、第二大功率电阻R2、第一大功率电阻R1和第四大功率电阻R4的另一端同时接地。

具体实施方式三：结合图1说明，具体实施方式二所述的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，所述的新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器还包括电流传感器METER，所述的电流传感器METER的一端同时与第一大功率IGBT管Q1、第二大功率IGBT管Q2和第三大功率IGBT管Q3的C集连接，另一端与发动机正极（B+）连接。

电流传感器METER的感应范围为0-100A。

运行原理：

加载试验器的主电路由第一大功率IGBT管Q1、第二大功率IGBT管Q2、第三大功率IGBT管Q3（三个大功率IGBT管）、第一大功率电阻R1、第二大功率电阻R2、第三大功率电阻R3、第四大功率电阻R4、第五大功率电阻R5、第六大功率电阻R6、第七大功率电阻R7、第八大功率电阻R8、第九大功率电阻R9、第十大功率电阻R10、第十一大功率电阻R11、第十二大功率电阻R12（共12个大功率电阻），1个0-100A的电流传感器（METER）和第一小功率电阻R16、第二小功率电阻R17、第三小功率电阻R13、第四小功率电阻R14及第五小功率电阻R15（共5个小功率电阻）、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4（共4个电容）、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2及第三稳压二极管D3（共3个稳压二极管）、1个电位器W1组成，按附图1所示连接。由于每个大功率IGBT管e极的电压等于Vin（输入电压），当R＝1Ω时（R是每个大功率电阻的阻值），加载电流I与Vin之间有如下关系：

I＝10Vin

将Vin设定在0-10V之间连续调整，负载电流便可以在0-100A之间连续变化，实现负载电流连续调整的目的。由于Vin的范围设计成0-10V的标准电压信号，而电流传感器输出也是标准的4－20mA标准电流信号，使得本加载器既可以使用电位器W1及智能仪表（外部仪器）实现手动调节，也可直接与台架的模拟量输出及输入连接，实现自动调整、显示和记录。

整个电路所需的－5V和两组+24V直流电源由三个DC－DC模块提供，模块输入电压为12V，使得本发明的试验器电源全部由发电机提供，不需额外的电源。

本发明的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，加载电流连续可调，可手动控制，也可接入发动机试验台架模拟量输入、输出通道实现自动控制，测量和记录；试验器电源全部由发电机提供，不需接入额外的电源，使用操作十分便利。

Claims

1.一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，包括：第一小功率电阻（R16）、第二小功率电阻（R17）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、电位器（W1）、第一运算放大器（IC1C）和第一24V直流电源，其特征在于：所述的电位器（W1）一端接地，另一端分别同时连接第一小功率电阻（R16）的一端和第一电容（C1）的一端，所述的第一小功率电阻（R16）的另一端连接第一24V直流电源，所述的第一电容（C1）的另一端接地，所述的电位器（W1）的调整端分别连接第二电容（C2）的一端、第二小功率电阻（R17）的一端、第一运算放大器（IC1C）的同相输入端和Vin，所述的第二电容（C2）的另一端和第二小功率电阻（R17）的另一端同时接地。

2.根据权利要求1所述的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，其特征在于：所述的新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器还包括第一大功率IGBT管（Q1）、第二大功率IGBT管（Q2）、第三大功率IGBT管（Q3）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第一大功率电阻（R1）、第二大功率电阻（R2）、第三大功率电阻（R3）、第四大功率电阻（R4）、第五大功率电阻（R5）、第六大功率电阻（R6）、第七大功率电阻（R7）、第八大功率电阻（R8）、第九大功率电阻（R9）、第十大功率电阻（R10）、第十一大功率电阻（R11）、第十二大功率电阻（R12）、第三小功率电阻（R13）、第四小功率电阻（R14）、第五小功率电阻（R15）、第二运算放大器（IC1A）、第三运算放大器（IC1B）、第四运算放大器（IC1D）、第一稳压二极管（D1）、第二稳压二极管（D2）、第三稳压二极管（D3）、第二24V直流电源和-5V直流电源，所述的第一运算放大器（IC1C）的反相输入端和输出端同时连接第二运算放大器（IC1A）、第三运算放大器（IC1B）和第四运算放大器（IC1D）的同相输入端，所述的第二运算放大器（IC1A）的同相输入端还同时连接第二24V直流电源和第三电容（C3）的一端，所述的第三电容（C3）的另一端接地，第二运算放大器（IC1A）的反相输入端分别接-5V直流电源、第四电容（C4）的一端和第三稳压二极管（D3）的正极，所述的第四电容（C4）的另一端接地，第二运算放大器（IC1A）的输出端连接第五小功率电阻（R15）的一端，所述的第五小功率电阻（R15）的另一端和二极管（D3）的负极同时连接第三大功率IGBT管（Q3）的B极，所述的第三大功率IGBT管（Q3）的C极同时连接第二大功率IGBT管（Q2）和第一大功率IGBT管（Q1）的C极，第二运算放大器（IC1A）的反相输入端、第三稳压二极管（D3）的负极和第三大功率IGBT管（Q3）的E极同时连接第十一大功率电阻（R11）、第十大功率电阻（R10）、第九大功率电阻（R9）和第十二大功率电阻（R12）的一端，所述的第十一大功率电阻（R11）、第十大功率电阻（R10）、第九大功率电阻（R9）和第十二大功率电阻（R12）的另一端同时接地，第三运算放大器（IC1B）的输出端通过第四小功率电阻（R14）分别连接第二稳压二极管（D2）的阳极和第二大功率IGBT管（Q2）的B极，第三运算放大器（IC1B）的反相输入端、第二稳压二极管（D2）的阴极和第二大功率IGBT管（Q2）的E极同时连接第七大功率电阻（R7）、第六大功率电阻（R6）、第五大功率电阻（R5）和第八大功率电阻（R8）的一端，所述的第七大功率电阻（R7）、第六大功率电阻（R6）、第五大功率电阻（R5）和第八大功率电阻（R8）的另一端同时接地，第四运算放大器（IC1D）的输出端通过第三小功率电阻（R13）分别连接第一稳压二极管（D1）的阳极和第一大功率IGBT管（Q1）的B极，第四运算放大器（IC1D）的反相输入端、第一稳压二极管（D1）的阴极和第一大功率IGBT管（Q1）的E极同时连接第三大功率电阻（R3）、第二大功率电阻（R2）、第一大功率电阻（R1）和第四大功率电阻（R4）的一端，所述的第三大功率电阻（R3）、第二大功率电阻（R2）、第一大功率电阻（R1）和第四大功率电阻（R4）的另一端同时接地。

3.根据权利要求2所述的一种新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器，其特征在于：所述的新型汽车发动机试验台架用发电机加载试验器还包括电流传感器（METER），所述的电流传感器（METER）的一端同时与第一大功率IGBT管（Q1）、第二大功率IGBT管（Q2）和第三大功率IGBT管（Q3）的C集连接，另一端与发动机正极连接。