Устройство для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле

 

Изобретение относится к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле ,в частности, с магнитоуправляемыми контактами. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения определения резонансной частоты. Определение резонансной частоты происходит по количеству замыканий контактов реле, возбуждаемого переменным магнитным полем с минимальной амплитудой, при совпадении частоты изменения этого поля с резонансной частотой реле. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 Н 01 H 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4241905/24-07 (22) 12.05.87 (46) 15.04.89. Бюл. 1Ô 14 (71) МВТУ им. Н.З.Баумана (72) А.В.Еланцев, В.В.Маркелов и С.Б.Скородумов (53) 621.318.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N- 815758, кл. Н 01 Н 49/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 995145, кл. H Ol Н 49/00, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНТАКТОВ 3ЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ (57) Изобретение относится к элекИзобретение относится к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля механических характеристик контактов электромагнитных реле, в частности, с магнитоуправляемыми контактами.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных воэможностей путем обеспечения возможности определения резонансной частоты.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле; на фиг. 2— временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит блок постоян" ного напряжения 1, усилитель 2, блок регистрации 3, индуктор 4, генератор линейно изменяющегося напряжения 5, управляемый генератор 6, первый 7 и

„.SU„„4 2969 А1 тротехнике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле, в час.тности с магнитоуправляемыми контактами. Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения определения резонансной частоты. Определение резонансной частоты происходит по количеству замыканий контактов реле, возбуждаемого переменным магнитным полем с минимальной амплитудой, при совпадении частоты изменения этого поля с резонансной частотой реле.

2 ил. второй 8, формирователь импульсов, первую 9 и вторую 10 линию задержки, первый 11 и второй 12 элементы И, ийвертор 13, частотный дискриминатор

14, счетчик импульсов 15, дешифратор

16 и токоограничивающий элемент -17, контролируемый магнитоуправляемый контакт 18.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый магнитоуправляемый контакт 18 размещается внутри каркаса катушки индуктивности индуктора 4, его контакты подключаются с помощью первой и второй клемм к токоограничивающему элементу 17 и выходу блока постоянного напряжения 1.

В исходном состоянии счетчик импульсов 15 находится в нулевом состоянии, которому соответствует наибольший коэффициент передачи усилителя 2.

147

При включении устройства на вход управляемого генератора 6 поступает с генератора линейно изменяющегося напряжения 5 первый импульс 19 электрического сигнала пилообразной формы. При этом управляемый генератор 6 формирует электрический сигнал 20 постоянной амплитуды с периодически изменяющейся частотой. Закон изменения частоты сигнала на выходе управляемого генератора 6 определяется величиной входного сигнала. Амплитуда управляющего сигнала, поступающего с выхода генератора линейно изменяющегося напряжения 5, обеспечивает такой диапазон изменения частоты электрического сигнала на выходе управляемого генератора 6, который заведомо перекрьвает возможную частоту механического резонанса подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18. С выхода управляемого генератора 6 сигнал поступает на вход усилителя

2, где происходит его усиление понапряжению, а затем сигнал 21 — на катушку индуктора 4. Протекающий по катушке индуктора 4 переменный ток создает магнитное поле, частота изменения которого соответствует частоте сигнала на выходе управляемого генератора 6, Переменное магнитное поле вызьвает колебания нормально разомкнутого подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18. Изменяющееся магнитное поле внутри индуктора 4 в области частот, прилегающей к частоте резонанса подвижного контакта контролируеМого магнитоуправляемого контакта 18, вызывает периодическое замыкание контактов 18. Это замыкание контактов приводит к периодическому появлению на токоограиичивающем элементе 17 напряжения уровня ",1", поступающего через замкнутые контакты контролируемого магнитоуправляемого контакта 18 с выхода блока постоянного напряжения i. Последовательность электрических импульсов 22 с токоограничивающего элемента 17 одновре" менно поступает на вход первого формирователя импульсов 7 и второй элемент задержки 10. Формирователь импульсов 7, представляющий собой ждущий мультивибратор с постоянной времени времязадающий HC-цепочки, превышающий .период следования входных

2969

30 ет номеру входного импульса напряже35

40 мени BC-цепочки, превышающий период сигналов генератора линейно изменяющегося напряжения 5, преобразует поступающий с выхода элемента И ll

45 сигнал в электрический импульс положительной полярности. Формирователь импульсов 8 находится в таком состоянии в течение времени, превьппающим период следования импульсов с генератора 5, Положительный сигнал 36 с выхода формирователя 8 через инвертор 13 поступает на один иэ входов второго элемента И 12» При этом инвертор 13 осуществляет преобразование положительного сигнала с уровнем потенциала "1" в сигнал "О", который блокирует прохождение задержанных в элементе задержки 10 сигналов с токоограничивающего элемента

t0

25 импульсов, преобразует поступающие на его вход сигналы в электрический импульс 23 положительной полярности.

Длительность этого импульса превьппает длительность пачки входных импульсов на величину, определяемую постоянной времени RC-цепочки формирователя импульсов 7. Сигнал 24 с выхода формирователя импульсов 7 поступает на вход первого элемента И 11: на первый вход непосредственно, а на второй — через первый элемент задержки 9. Время задержки в несколько раз превьппает период следования сигналов, поступающих на вход формирователя импульсов 7 ° Элемент И 11 формирует электрический сигнал положительной полярностИ, длительность которого определяется как разность длительности сигнала на его входе и времени задержки элемента задержки 9. Сигнал 25 с выхода элемента

И 11 поступает одновременно на вход второго формирователя импульсов 8 и на счетчик импульсов 15. С приходом импульса на вход счетчика 15 изменяется его выходной сигнал в двоичном коде, который соответствуния, Сигнал с выхода счетчика импульсов 15 в параллельном двоичном коде через дешифратор 16 поступает на вход управления усилителя с цифровым управлением коэффициентом передачи 2. При этом коэффициент передачи усиления уменьшается на один дискрет.

Формирователь импульсов 8 — ждущий мультивибратор с постоянной вре5 147

17 на вход частотного дискриминатора 14.

Элемент задержки 10 необходим для задержки появления импульсов с токоограничивающего элемента 17 на первом входе второго элемента И 12 до прохождения сигналов через первый формирователь импульсов 7, первый элемент задержки 9, первый элемент

И 11, второй формирователь импульсов 8 и инвертор 13. Тем самым устра.няется возможность прихода на частотный дискриминатор 14 первых импульсов 27 с токоограничивающего элемента 17 до появления блокирующего сигнала на выходе инвертора 13.

С приходом. второго импульса с ге,нератора линейно изменяющегося напряжения 5 цикл работы устройства повторяется. B каждом цикле происходит уменьшение коэффициента передачи усилителя 2 на дискрет. Это приводит к соответствующему уменьшению величины электрического тока, протекающего по катушке индуктора 4, к уменьшению напряженности магнитного поля индуктора 4. Уменьшение напряженности магнитного поля обуславливает уменьшение амплитуды колебания под.вижного контакта. контролируемого магнитоуправляемого контакта 18. Это вызывает уменьшение числа импульсов, поступающих в течение одного цикла работы устройства с токоограничивающего элемента 17 на вход формирователя импульсов 7 и вход элемента

И 12. Средняя частота пачки импульсов равна частоте механического резонанса подвижного контакта контролируемого контакта 18. Электрический сигнал, поступающий с выхода первого элемента И 11 на вход второго формирователя импульса 8 в каждом цикле работы устройства, обуславливает постоянное присутствие на выходе формирователя 8 электрического сигнала с потенциалом "1".

Повторение циклов работы устройства по описанному алгоритму про должается до тех пор, пока длительность электрического импульса на выходе формирователя 7 не станет меньше времени задержки первого элемента задержки 9. При выполнении этого условия сигнал с выхода элемента а задержки 9 приходит на вход первого элемента И 11 после окончания импульса, поступающего на другой его

2969

55 вход с выхода первого формирователя импульсов 7. При этом на выходе элемента И ll не возникает электрический импульс, приводящий к изменению состояния счетчика импульсов 15

t и соответствующему уменьшенк коэффициента передачи усилителя 2. Через время, определяемое времязадающими элементами второго формирователя импульсов 8, после окончания действия последнего импульса, который поступает с выхода первого элемента

И 11, на выходе формирователя импульсов 8 возникает электрический сигнал с потенциалом "0". Этот сигнал, пройдя через инвертор 13, поступает аа один из входов второго элемента И i? и обеспечивает в сле" дующем цикле работы устройства прохождение пачки импульсов с токоограничивающего элемента 17 на вход частотного дискриминатора 14.

Поскольку длительность пачки импульсов значительно меньше периода пилообразных импульсов на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения 5, частота следования импульсов в пачке практически не меняется и равна частоте механического резонанса подвижного контакта контролируемого магнитоуправляечого . контакта 18. Частотчый дискр: минатор 14 осуществляет определение частоты резонанса, а блок 3 — ее регитрацию, Величина резонансной частоты позволяет по известным аналитическим зависимостям определить механическую жесткость контролируемого магнитоуправляемого контакта 18, что позволяет прогнозировать такие эксплуатационные параметры электромагнитных реле с магнитоуправляемыми контактами, как время срабатывания, усилие контактного нажатия, частота собственных колебаний, вибропрочность и виброустойчивость, время дребезга контактов и т.п.

Это позволяет проводить отбраковку и сортировку электромагнитных реле до их сборки, что снижает производительные затраты и ведет к.повышению производительности труда.

Для контроля магнитоуправляемых контактов с нормально замкнутыми контактами в состав устройства необходимо дополнительно ввести инвер тор. При этом вывод с клеммой токо1472969

5 из о брет ения

Формула ограничивающего элемента 17 должен быть связан с элементом задержки 10 и формирователем импульсов 7 через ,этот иивертор.

Устройство для контроля механис ческих характеристик контактов электромагнитного реле, содержащее блок постоянного напряжения, усилитель и блок регистрации, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможнос-. тей путем обеспечения определения резонансной частоты, оно снабжено индуктором, генератором линейно изменяющегося напряжения, управляемым генератором, первым и вторым формирователями импульсов, первым и вторым элементами задержки, первым и вторым элементами И, инвертором, частотным дискриминатором, счетчиком импульсов, дешифратором и токоограничивающим элементом, индуктор выполнен в виде катушки индуктивности с полым каркасом, а усилитель имеет вход цифрового управления коэффициенгом передачи, при этом выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к

30 входу управляемого генератора, выход которого через усилитель соединен с индуктором, первый вход тй.рвого элемента И соединен с выходом первого формирователя импульсов через первый элемент задержки, а второй— непосредственно с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого через инвертор подключен к выходу второго формирователя импульсов, а выход через частотный дискриминатор соединен с входом блока регистрации, при этом выход первого элемента И связан с входами второго формирователя импульсов и счетчика импульсов, выход которого через дешифратор подключен к входу управления управляемого генератора, при этом вход второго элемента задержки соединен через токоограничивающий элемент с общей шиной и с первым выводом для подключения контролируемых контактов, а выход блока постоянного напряжения соединен с вторым выводом, предназначенным для подключения контролируемых контактов.

14729б9

ФИ8. 2

Составитель С. Хромов

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Помо

Редактор Н. Горват

Заказ 1718/5.1 Тираж 694 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101