Устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ, содержащее преобразователь и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, достоверности и автоматизации процесса контроля, оно снабжено измерителем емкости, блоком вычисления индуктивности , счетно-решающим блоком и усилителем, а преобразователь выполнен в виде колебательного контура , предназначенного Для установки с обеспечением магнитной связи с обмоткой контролируемого реле и электрически связанного через усилитель с блоком вычисления индуктивности , выход которого присоединен к входу входу счетно-решгиощего блока, соединенного выходом с входом блока регистрации, причем к блоку вычисления индуктивности подключен выход измерителя емкости, электрически связанного с выводами для подключения обмотки контролируемого реле.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А ()9) (И) 3(50 G 05 В 23 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

° . g, I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3225674/24-07 (22) 29;12.80 (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) A.Â.Åëàíöåâ и В.В.Маркелов (71) МВТУ им.Н.Э.Баумана (53) 621.318.56.004.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 192948, кл. G 05 В 23/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 325597, кл. G 05 В 23/02, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

У 594486, кл. G 05 В 23/02, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

М 595707, кл. 6 05 В 23/02, 1976.

5. Авторское свидетельство СССР .Р 660027, кл. G 05 В 23/02, 1977.

6. Авторское свидетельство СССР

9 660102, кл. Н 01 F 7/13, 1977.

7. Авторское свидетельство СССР

9. 682878, кл. G 05 В. 23/02, 1977.

8. Патент Швеции М 350142, кл. Н 01 F 7/08, 1971.

9. Авторское свидетельство СССР

Р 516020, кл. G 05 В 23/02, 1974..

10, Авторское свидетельство СССР

9 637791, кл. G 05 В 23/02, 1977.

11. Авторское свидетельство СССР

9 143156, кл. Н 01 Р 7/13, 1961. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯКОРЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ, содержащее преобразователь и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, достоверности и автоматизации процесса контроля, оно снабжено измерителем емкости, блоком вычисления индуктивности, счетно-решающим блоком и усилителем, а преобразователь выполнен в виде колебательного контура, предназначенного Для установки с обеспечением магнитной связи с обмоткой контролируемого реле и электрически связанного через усилитель с блоком вычисления индуктив-,д ности, выход которого присоединен к входу входу счетно-решающего блока, соединенного выходом с входом блока регистрации, причем к блоку вычисления индуктивности подключен выход измерителя емкости, электрически Я связанного с выводами для подключения обмотки контролируемого реле.

1065826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть широкс использовано для контроля динамических характеристик (хода, скорости и ускорения) якоря электромагнитных реле в процессе производства, а также 5 при их входном контроле.

Известны устройства контроля хода якоря электромагнитных реле с использованием различных ти ов датчиков перемещения (11 — (7), сравнивающего 10 устройства P), а также устройства контроЛя, основанные на изменении формы прямоугольных импульсов при их прохождении через обмотку электромагнита, причем контроль осуществляется подсчетом количества этих импульсов, полученных при усилении и ограничении

|отрицательной части выходных импульсов Я и $10) .

Однако известные устройства либо

20 сложны при реализации, либо не обеспечивают требуемые точность контроля и уровень автоматизации. Кроме того, ни одно из известных устройств не позволяет определить такие важные

25 динамические характеристики как скорость и ускорение якоря электромаг.нитных реле.

В настоящее время в процессе производства электромагнитных реле рассматриваемые динамические характерис— тики практически не контролируются, хотя они обуславливают более 73% огказов всех узлов реле.

Известно также устройство контраля35 динамических характеристик электро:магнита, основанное на снятии осциллограмм, В данном устройстве якорь контролируемого электромагнита механически связан с преобразователем, 40 выполненным в виде траверсы, повора-. чивающей одним концом катушку электромагнитного механизма и воздействующей другим концом на движок geoxopда, изменяя тем самым его сопротивление. При срабатывании электромагнита на зажимах электромагнитного механизма возникает напряжение, пропорциональное скорости движения якоря. С реохорда снимают напряжение, пропорциональное ходу якоря. Все полученные напряжения поступают в блок регистрации„ в качестве которого использован электронный осцилло граф, позволяющий снимать осциллограммы динамических характеристик 55 электромагнита j11j .

Указанное устройство определяет динамические характеристики приближенно и не обеспечивает требуемук точность контроля, кроме того имеет gg низкую надежность, сложно для практической реализации, имеет низкий уровень автоматизации, а такие трудность обработки полученной информации о контролируемых характеристиках, Цель изобретения — повышение точности, достоверности и автоматизации процесса контроля.

Поставленная цель достигается.тем, что устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле, содержащее преобразователь и блок регистрации, снабжено измерителем емкости, блоком вычисления индуктивности, счетно-решающим блоком и усилителем, а преобразователь выполнен в виде колебательного контура, предназначенного для установки с обеспечением магнитной связи с обмоткой контролируемого, реле и электрически связанного через усилитель с блоком вычисления индуктивности, выход которого присоединен к входу счетно-решающего блока, соединенного выходом с входом блока регистрации, причем к блоку вычисления индуктиэности подключен. выход измерителя емкости, электрически связанного с выводами для подключения обмотки контролируемого реле.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле, на фиг.2 то >ке, структурная схема, на фиг.3 структурная схема счетно-решающе:о блока.

Устройство содержит колебательный контур 1, усилитель 2, измеритель 3 емкости, блок 4 вычисления индуктивности, счетно-решающий блок

5, блок б регистрации. Колебательный контур 1 ""îñòîè" из параллельного соединения емкости С и катушки индуктивности L (10 витков проводника, намотанных на изоляционный стержень, например полиэтиленовый). Блок 4 вычисления индуктивности содержит блоки 7 и 8 умножения и блок 9 делепия, позволяющие вычислить индуктивность L(Ц по формуле (ЫМ

Ь 1) = —— с(,м где 1 Я1 — частота. электрома -нитного поля, 0(.)-- емкость обмотки злектромаг1 нитного реле.

Ьля определения емкост.H 0(«;) исполь- зуется из:.еритель 3 ем.-сости (например,. Е8-4}, позволяющий измерять ем . кость в процессе ее изменения. Счетно-решающий блок состоит из блоков

10- I4 установки коэффициентов передачи блоков 15-2б умножения инверторов 27-:-О, сумматоров 31-34, блсков

35-37 деления и дифференцирующих усилителей 38 и 39, позволяющих реализовать алгоритмы

К" П1 (ц (—

6 Иц-g

1065826

93-6с(к

v(м- (ti = (. ®. (6с (. (Ц- d) фд-6 КЯбqL(4)-dj L" (Ц- 2,„(, Щ бс LH,)-df 5 где

Х(Ц, Ч(1), а ® - ход, скорость и ускорение якоря электромагнитного реле, соответственно, 10

)(1) — сигнал, характеризующий изменение индук-.. тивности реле во времени, L (t),L" Й) — первая и вторая произ-15 водные от 4 (Ъ }, соответственно, М = ЬРлвбы +2 Иа Р

0= Е м в5+бг 6гг, а = е<., где и вЂ, абсолютная магнитная про "- в ницаемость воздуха, сг — площадь магнитного потока в зазоре, 25

6J. . — — общее число витков обмотки, — магнитная проводимость потоков рассеяния на единицу длины магнитной цепи, gp

Š— длина магнитной цепир

Еб — расстоянйе от оси вращения якоря до середины рабочего воздушного зазора, Rг,ж- глагнитное сопротивление железа магнитопровода,"

Π— начальный рабочий воздушный зазор, е

f={

Конструктивно счетно-решающий блок40 и.блок вычисления индуктивности выполнены из отдельных типовых, блоков, позволяющих реализовать функции сложения,, умножения, деления, дифференцирования и инверсии и объеди- 45 ненных в стойку. В качестве блока. регистрации возможно применение печатающего устройства, самописца, электронного осциллографа и других устройств. 50

Устройство работает следующим образом.

Параллельно с обмоткой 40 контролируемого электромагнитного реле 41 устанавливают колебательный контур 55

1, так как основной целью является измерение частоты электромагнитного поля, возникающего в обмотке электромагнитного реле при подаче питания.

Фиксация колебательного контура 1 0 относительно обмотки 40 может осу.ществляться произвольным способом, при этом необходимо обеспечить лишь взаимную параллельность контура и обмотки. При подаче питания на об65 мотку реле в ней, как отмечалось, создается электромагнитное поле определенной частоты, которая определяется индуктивностью реле и емкостью его обмотки. Изменение этих реактивных параметров, в частности индуктивности при работе реле приводит к изменению частоты электромагнитного поля. С колебательного контура, имеющего магнитную связь с обмоткой электромагнитного реле, нимают электрический сигнал, характеризующий изменение индуктивности реле в течение времени срабатывания.Снимаемый сигнал подается на вход усилителя 2. Форма сигнала, передаваемого с контура в усилитель, показана на фиг.2. Усиленный сигнал поступает в блок 4 вычисления индуктивности, на вход которого также подается сигнал С(1), выдаваемый измерителем емкости, электрически связанным через выводы электромагнитного реле с его обмоткой. Схема соединения показана на фиг.2. Получаемый в блоке 4 вычисления индуктивности сигнал (() пос упает в счетно-решающий блок 5, где происходит его числовая обработка. !

Из счетно-решающего блока 5 информация о динамических характеристиках X(t), \/(Ц, ц (g) контролируемого

1 электромагнитного реле поступает s блок 6 регистрации, выдающий результат контроля.

Экспериментальная проверка предлагаемого устройства показала простоту его аппаратурной реализации и высокую степень автоматизации процесса контроля. Возможно использование предлагаемого устройства для контроля динамических характеристик, связанного с якорем подвижного контакта электромагнитных реле, и при входном контроле реле без вскрытия их кожуха.

Таким образом, технико-экономический эффект заключается в том, что предлагаемое устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле позволяет обеспечить возможность получения динамических характеристик {хода, скорости и ускорения) якоря, повысить точность н достоверность результатов контроля, повысить надежггость электроглагнитных реле,. повысить процент выхода годных изделий, повысить уровень автоматизации процесса контроля, кроме того обеспечить возможность контроля динамических характеристик связанного с якорем подвижного контакта электромагнитных реле, а также проводить контроль без вскрытия кожуха реле, обеспечить простоту аппаратурной реализации.

1065826

Az. У

Составитель Е.Сафонова

Редактор Ю.Середа Техред Q. Гергель Корректор A.Äçÿòêo

Закаэ 11044/48 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4