Устройство для калибровки электромагнитных расцепителей автоматических выключателей

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса калибровки. Устройство содержит установленные на столе 20 отвертку 1 с электродвигательным приводом 2, систему управления /СУ/ 3 и эталонный электромагнит /ЭЭ/ 5 со штоком 18, закрепленным на торце якоря 17, которые подключены к источнику питания 4, установочное приспособление /УП/ 19 для расцепителя /РЦ/ 16, который торцовой поверхностью магнитной системы установлен на опорной плоскости УП 19, шкалу 8 и указатель 9. Введены шунт 14, установленный в цепи питания катушки 6 ЭЭ 5, фотоэлектрический 10 и концевые 23, 24 датчики, выходы шунта 14 и датчиков 10 и 23, 24 подключены к СУ 3, а между датчиком 10 и источником света /ИС/ 11 размещен якорь РЦ 16. При этом ИС 11 и датчик 10 связаны между собой рейкой 12, которая помещена между датчиками 23 и 24 и выполнена с возможностью перемещения с помощью приводного двигателя 27. ЭЭ 5 с помощью шунта 14 и указателя 9 установлен от опорной поверхности УП 19 на расстоянии S = δ<SB POS="POST">ро</SB> + Δ<SB POS="POST">я</SB> + L<SB POS="POST">ш</SB> - δ<SB POS="POST">эо</SB>, где δ<SB POS="POST">ро</SB> - номинальный зазор РЦ 16, Δ<SB POS="POST">я</SB> - толщина якоря 17 в месте соприкосновения со штоком 18, L<SB POS="POST">ш</SB> - длина штока 18, δ<SB POS="POST">эо</SB> - зазор ЭЭ 5, при котором он развивает усилие, равное усилию РЦ 16 при зазоре δ<SB POS="POST">ро</SB>. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСА 1УБЛИК. (51) Н 01 EI 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4480839/24-07 (22) 24.06.88 (46) 23 . 03, 90. Бюл. № 1 1 (71) Харьковский политехнический институт им, В,И. Ленина (72) Б.В. Клименко, Е.А. Поляков, А,И. Овчаренко и Ю.В, Матвеев (53) 62).31 6.573 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,№ 213190, кл. EI 01 Н 49/00, 1962, Авторское свидетельство СССР № 1358016, кл. Н 01 Н -49/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса калибровки. УстройствО содержит установленные .на столе 20 отвертку I c ( электродвигательным приводом 2, сис„„Я0„„1552251 А 1

° тему управления (СУ) 3 и эталонный электромагнит (ЭЭ) 5 со штоком.18, закрепленным на торце якоря 17, которые подключены к источнику питания 4 ус таков очное приспособление (УП) 13 для расцепителя (РЦ) 16, который торцовой поверхностью магнитной системы установлен на опорной плоскости УП 19, шкалу 8 и указатель 9. !

Введены шунт 14, установленный в цепи питания катушки 6 ЭЭ 5, фотоэлектрический 10 и концевые 23,24 датчики, выходы шунта 14 и датчиков 10 и 23,24 подключены к СУ 3, а между датчиком 10 и источником света (ИС)

11 размещены якорь РЦ 16. При этом

ИС 1I и датчик 10 связаны между собой рейкой 12, которая помещена между датчиками 23 и 24 и выполнена с возможностью перемещения с помощью .,приводного двигателя 27. ЭЭ 5 с по1 552251

1 ш — длина

5, при которавное уси-

1 з.п. устаУП 19

-Зэк

16; сопри8=8),+,+1 -3„ мощью шунта 14 и указателя 9 новлен от опорной поверхности на расстоянии S- =k>l>0 + $> + 1, где 8 с — номинальный зазор РЦ

I Ьп — толщина якоря 17 в месте

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для калибровки электромагнитных расцепителей автоматических вьп<лючателей.

Цель изобретения — .снижение трудо- 15 емкости процесса калибровки.

На фиг,l представлена блок-схема устройства для калибровки; на фиг,2— схема управления устройством.

Устройство для калибровки электро- 20 магнитных расцепителей автоматических выключателей содержит отвертку..

1 с электродвигательным приводом 2, систему 3 управления, которые под-! ключены к источнику 4 питания, эта- 25 лонный электромагнит 5, катушка 6 которого через измерительный прибор

7, отградуированный в токах уставки, подключена через систему 3 управления к источнику 4 питания, шкалу 8 30 дтградуированную в этих же токах уставки, и указатель 9, с помощью которых эталонный электромагнит 5 мЬжет быть перемещен в положение, соответствующее току уставки, фотоэлектрический датчик, состоящий из фотоэлемента 10 и источника 11 света, при этом источник 11 света и фотоэлемент 1 0 связаны между собой рейкой 1 2, установочное приспособле- 40 ние 13 и шунт 14, установленный в цепи питания катушки 6. Якорь 15 калибруемого расцепителя 1 6 помещен между источником 11 света и фотоэлементом 1 0 таким образом, что в исход- 45 ном состоянии якорь 15 перекрывает луч от источника 11 света к фотоэлементу 10. Якорь 17 эталонного электромагнита 5 снабжен штоком 18, закрепленным на его торце. 30

С помощью прижимного устройства 19 и установочного приспособления 13 фиксируется положение якоря 15 расцепителя 1 6 относительно штока 18.

Отвертка 1 с электродвигательным приводом 2, система 3 управления, эталонный электромагнит 5, калибруемый расцепитель 16, установочное косновения со штоком 18, штока 18, 3зп — зазор ЭЭ ром он развивает усилие, лию РЦ 16 при зазоре ф-лы, 2 ил. приспособление 13 и прижимное устройство 19 установлены на столе 20.

Шкала 8 закреплена на корпусе эталонного электромагнита 5, а указатель 9 — на столе 20. Отвертка 1 выполнена с возможностью воздействия на регулировочный узел расцепителя

1 6, состоящий из противодействующей пружины 21 и гайки 22, Рейка 12 по-. мещена между концевыми датчиками 23 и 24, которые ограничивают перемещение рейки 12 (влево — концевой датчик 23, вправо — концевой датчик 24) .

Рейка выполнена с возможностью перемещения (влево и вправо} с помощью ходового винта 25, редуктора 26 и приводного двИгателя 27. Управление приводным двигателем 27 осуществляется элементом 28 управления, а уп; равление электродвигательным приводом отвертки 1 — элементом 29 управления. Элементы 28 и 29- управления подключены к выходу контроллера !

30, к выходу которого также подключены через элемент 31 управления измерительный прибор 7, шунт 14 и катушка 6 эталонного электромагнита 5.

К входу контроллера 30 подключены выходы шунта 14, фотоэлемента 1 0 и концевые датчики 24 и 23.

Эталонный элек тромагнит 5 с помощью шкалы 8 и указателя 9 установлен от опорной плоскости установочного приспособления 13 на расстоянии где aI > — номинальный зазор расцепителя 16;

Ьп — толщина якоря 15 в месте соприкосновения со штоком

18;

1 — длина штока 18;

Юзо†зазор эталонного электромагнита 5, при котором он развивает усилие, равное усилию расцепителя 16 при зазоре 3 о °

1552251 6

10 управления производятся автоматический контроль и регулировка положения рейки 1 2 относительно якоря 1 5 калибруемого расцепителя 16. При этом возможно три положения: якорь

15 перекрывает луч от источника 11 света к фотоэлементу 10 (нормальное положение, зазор расцепителя равен Hpo ); луч проходит справа от якоря 15 (зазор h>, расцепителя 16 из-за технологического разброса меньше номинального, 8р,(8pq) луч проходит слева от якоря 15 (зазор 8р расцепителя 16 больше номинального, F)„ Гр..

20

45

Контроллер 30 включает в себя два элемента ИПИ 32 и 33, амплитудный компаратор 34, элементы И 35-40, Dтриггеры 41-44, дешифраторы 45-48 ад реса, микропроцессор 49, постоянное запоминающее ус тройс тво 50, панель

5l управления контроллером 30 и индикатор 52 окончания регулировки.

Устройство работает следующим образом.

После установки калибруемого расцепителя 16 в установочное приспособление 13 и включения системы 3 Затяжка противодействуюшей пружи ны 21, выполненная при сборке расцепителя 16, может также иметь три положения: противодействующая сила боль ше значения, соответств .ющего уставке калибруемого тока Хр> (ослаблять затяжку, вращать влево отвертку 1); противодействующая сила равна значению, соответствующему уставке Т „ (отвертку 1 не включать); противодействующая сила меньше значения, соответствующего уставке Iо (усиливать затяжку, вращать вправо отвертку 1), При включении контроллера 30 с помощью панели 51 управления микропроцессор 49 выставляет на шину данных код D10, Dl l, D12, D13, "Все нули", а на шину адреса — код, соответствующий настройке дешифратора

46. Тем самым D-триггеры 41-44 устанавливаются в нулевое состояние.

Таким образом, сигналы "Влево" и

"Вправо", подаваемые от контроллера

30 на элементы 28 и 29 управления двигателями 27 и 2 соответственно, принимают пассивный уровень, что соответствует отключению напряжений питания от двигателей 27 и 2.

После установки контролируемого расцепителя 1 6 по команде с панели

51 управления микропроцессор 49, совершая соответствующие обмены с постоянным запоминающим устройством 50, в котором записана программа работы контроллера 30, в первую очередь определяет состояние фотоэлемента 10„

С этой целью микропроцессор 49 выставляет на шине адресов код, соответствующий настройке дешифратора

45. Тем самым открываются элементы

И 35-38 и код DOO, DOI, D02, D03 вводится по шине данных в микропроцессор 49. Последний анализирует состояние бита D00 и, если DOO=O (что свидетельствует о расположении якоря 15 расцепителя 16 в зоне перекрытия луча îr источника 11 света к фотоэлементу 10), то осуществляется переход к регулировке расцепителя

16, В противном случае (DOO= I ) микропроцессор 49 анализирует состояние битов DOI и D02. Если DOI (упор рейки 12 в крайнем левом положении), то микропроцессор 49 описанным образом обращается к D-триггерам

41-44, записывая код DI 0=0, D11=8, D12=0 D13=0 и делая активным выход-. ной сигнал D-триггера 42.

Элемент 28 коммутирует напряженке питания на двигатель 27 так, что он, вращаясь, перемещает рейку 12 вправо.

Микропроцессор 49 тем временем переходит в режим циклического опроса данных D00, DOI, DO2, D03. Такое состояние.продолжается до тех пор, пока рейка 12 встанет в нужную позицию относительно якоря 15. В этом случае при очередном опросе DOO=O и микропроцессор 49 выдает на D-триггеры

41-44 код "Все нули", останавливая тем самым двигатель ?7

Аналогичным образом, только в ofiратную сторону (влево), осуществляется управление положением рейки 12 в том случае, если в исходном положе,нии D02=1. Наконец, если Э01=002=0, а DOO=I, микропроцессор 49 выдает на

Р-триггеры 41-44 код 010=1, 01=0, D12=0, D13=0. и периодически опрашивает биты DOO, D01, D02, D03. вплоть до достижения -состояния DOO=O. . Если такая ситуация не возникла при достижении рейкой 12 упора влево (D1O=1), значит направление движения рейки 12 выбрано неверно и микропроцессор 49 выдает íà D-триггеры

1 552251

41-44 код D10 0, Dl l =l, D12=0, D13=0 и вновь анализирует бит DOO вплоть до достижения состояния DOO=O, После настройки рейки 12 контроллер 30 осуществляет ступенчато-ли5 нейное увеличение тока в катушке 6 эталонного электромагнита 5 путем выдачи по шине данных контроллера

30 ступенчато увеличивающегося кода при обращении к дешифратору 48, При этом код с шины данных передается через элемент И 40 к элементу 31 управления эталонным электромагнитом ! 5, Между соседними увеличениями тока в катушке 6 микропроцессор 49 анализирует состояние бита РОЗ. При сравнении на входе амплитудного компа ра то ра 34 сигнала U<» соотв етстВующего току уставки I и сигнала 20 пропорционального току уставки, снимаемого с шунта 14, может оказаться, что ток через катушку 6 больше . уставки Ip() это значит, что усилие прижима со стороны калибруемого расце->5 пителя 16 велико и затяжку противодействующей пружины 21 расцепителя

16 нужно ослабить (вращать влево) .

В этом случае DO3=1 и микропроцессор

49 выдает на Р-триггеры 41 — 44 код

D10=0, Р11=0, Р12=1, D13=0, получая активный уровень выходного сигнала

D-триггера 43. Тем самым элемент 29 крммутирует напряжение на двигатель

2, так что отвертка 1 ослабляет прижим противодействующей пружины 21, 35

Тем временем микропроцессор 49 переходит в циклический режим опроса бита D03, и в момент смены состояния, т,е. РОЗ, выдает íà D-триггеры 41 — 40

44 код "Все нули", останавливая тем самым двигатель 2. Далее происходит обращение к дешифратору 47 при D02=1, срабатывает элемент И 39 и индикатор

52 информирует о6 окончании регулировки, Если ток через эталонный электромагнит 5 был меньше уставки, то по сигналу датчика контроллер 30 осуществляет отклонение тока через катушку 6 эталонного электромагнита 5 и с помощью отвертки 1 осуществляется затяжка противодействующей пружины 21 с целью увеличения усилия прижима, Далее вновь анализируется состояние бита D03 и такой цикл повторяется вплоть до завершения регулировки. По измерительному прибору 7 конт1 ролируется величина тока уставки.

Таким образом, предлагаемое устроиство для калибровки электромагнитных расцепителей автоматических выключателей по сравнению с прототипом обеспечивает снижение процесса калибровки за счет исключения операции, связанной с предварительной затяжкой противодействующей пружины.

Кроме того, устройство позволяет повысить быстродействие при выполнении калибровки и полностью автоматизировать сам процесс за, счет введения в систему управления микропро,цессора, а также за счет автоматического обеспечения необходимого положения рейки при различных рабочих зазорах калибруемых электромагнит ных расцепителей„ формулаизобретения

Устройство для калибровки элек тромагнитных рас цепителей ав тома тических вьпслючателей, содержащее установленные на столе отвертку с элек т родв иг атель ным прин одом, с истему управления и эталонный электромагнит со штоком, закрепленным на торце якоря, которые подключены к источнику питания, установочное приспособление с опорной плоскостью, на которой установлен своей торцовой поверхностью магнитной системы калибруемый электромагнитный расцепитель, шкалу и указатель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса калибровки, оно снабжено шунтом, фотоэлектрическим и концевыми датчиками, рейкой и приводом рейки, шунт установлен в цепи питания катушки эталонного электромагнита, а его выход подключен к системе управления, выходы фотоэлектрического и концевых датчиков также подкгпочены к системе управления, фотоэлектрический датчик содержит фотоэлемент и источник света, между которыми размещен якорь калибруемого электромагнитного расцепителя и которые связаны между собой рейкой, рейка помещена между концевыми датчиками и выполнена с возможностью перемещения с помощью привода рейки, а эталонный электромагнит установлен на расстоянии от опорной плоскости установочного приспособления

1О

1 552251

S 5,+Ь,+ l -Г„, А . Ш

Вле к2

8пра3 дле

h упри

Составитель В. Коносов

Редактор О, Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Заказ 334 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ".Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 где Х вЂ” номинальный зазор калибруеро мого электромагнитного расцепителя; — толщина якоря калибруемого

4 элек тромаг нитного расцепителя; f0

1 — длина шток а э тало н ног о элек т.

4l ромагнита;

8 зо — зазор эталонного электромагнита,-при котором он pasвивает усилие, равное уси.— лию калибруемого электромагнитного расцепителя при зазоре Rpq

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что система управления выполнена в виде контроллера и элементов управления электродвигательным приводом отвертки, приводом рейки и эталонным электромагнитом, причем выходы Концевых датчиков, фотоэлемента и шунта подключены к входу контроллера, а к его выходу через указанные элементы управления подключены электродвигательный привод отвертки, привод рейки и эталонный электромагнит.