Способ определения межконтактного зазора в электромагнитных коммутационных аппаратах постоянного тока

 

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к технике измерения расстояний между подвижными и неподвижными контактами как одно-, так и многообмоточных электромагнитных коммутационных аппаратов постоянного тока в процессе их изготовления. Цель изобретения - упрощение и повышение точности неразрушающего контроля. С помощью данного способа можно определить расстояние между контактами, раствор и провал контактов. При этом необходимо измерить только постоянную времени между якорем и сердечником магнитной системы при искомом зазоре. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 01 Н 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700277/07 (22) 02.06,89 (46) 30.11,91. Бюл. ¹ 44 (71) Московский энергетический институт (72) В.П.Соколов (53) 621.318.56(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 752545, кл. Н 01 Н 49/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 498656, кл. Н 01 Н 49/00, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖКОНТАКТНОГО 3A3OPA В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к технике измерения расстояний между подвижными и неподвижными контактами как одно-,так имногообмоточных электромагнитных коммутационных аппаратов (ЭМКА) постоянного тока в процессе их изготовления.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности неразрушающего контроля.

В данном способе для контроля расстояния между контактами ЭМКА достаточно определить только постоянную времени снятой токовой характеристики без измерения других электротехнических параметров (падений напряжений, магнитных потоков и др.), Это значительно облегчает и упрощает технологический процесс технического неразрушающего контроля расстояния между контактами ЭМКА по сравнению с известными способами. Кроме того, данный споБЦ „„1695412 А1 (57) Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к технике измерения расстояний между подвижными и неподвижными контактами как одно-, так и многообмоточных. электромагнитных коммутационных аппаратов постоянного тока в процессе их изготовления. Цель изобретения — упрощение и повышение точности неразрушающего контроля. С помощью данного способа можно определить расстояние между контактами, раствор и провал контактов. При этом необходимо измерить только постоянную времени между якорем и сердечником магнитной системы при искомом зазоре, 2 ил, соб обеспечивает техническую реализацию контроля расстояния между контактами в

ЭМКА, содержащих как одну, так и несколько обмоток.

Определение искомого расстояния меж- Ch ду контактами проводится с учетом значения конечного зазора дк между якорем и сердеч- Ц1 ником магнитной системы. Учет величины ко- ф, нечного зазора д» повышает точность д расчета искомого расстояния между контак- р тами, так как в электромагнитах с высокой степенью точности известна величина конечного зазора дк между якорем и сердечником в замкнутом положении якоря.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ контроля зазора: на фиг.2(а) — токовая характеристика для конечного зазора между якорем и сердечником магнитной системы контролируемого ЭМКА, (б) — токовая характеристика для начального зазора между якорем и сер1695412

Гк l гк

А =дк .— — — — 1.—

ГН3н ) fq

По уравнению начинает уменьшаться по экспоненциальному закону до установившегося значения 55 (к гк

ly от или до нулевого значения Iy == 0 (участок е-f токовой характеристики, дечником магнитной системы контролируемого Э М КА, (в) — то ковая характеристика для измеряемого зазора между якорем и сердечником магнитной слстемы контролируемого ЭМКА.

В блок-схеме (фиг.1) от источника 1 постоянноготока через эамь,катель2 и регулятор 3 напряжения на Обмотку 4 контролируемого ЭМКА и последовательно соединенный с ней резистор 5 подают скачкообразное напряжение U == lycp По обмстке

4 и через резистор 5 протекает меняющийся во времени ток 3 ® осциллограмма изм:-;нения которого отображается на экране осциллографа 6 (токовая характеристика i (t), ЭМКА содер>кит замыкающие 7 и размыкающие 8 контакты, При подаче на обмотку скачкообразного на и ряжения U = у р, До момента времени ttp,cð начала трогания якоря ЭМКА, ток i(t) в обмоп<е 4 ЭМКА меняется по экспоненциальному закону (фиг,2а). При достижении током I(t) значения срабатывания lcp под делствием электромагнитного усилия происходит перемещение якоря, приводящее к уменьшению зазора между якорем и сердечником электромагнита, В результате перемещения

ЯкоРЯ B течение вРемени 1дв.ср закон из менения TQKB l(t) в обмотке 4 отклоняется от экспоненциального и проходит с локальным максимумом и локальным минимумом, В момент времени т,р (локальный минимум при срабатыванил) якорь Останавливается и ток l(t) в обмотке электромагнита начинает возрастать по экспоненциальному закону до установившегося значения ly cp (участок с-d токовой характеристики, фиг.2а), При уменьшении напряжения 0 =- vcp до минимального значения U; или до нуля ток {т) в обмотке 4 в течение времени т,р,,;- спадает по экспоненциальному закону, В момент времени tIp.pT ток (т) обмотки 4 достигает

ЗНаЧЕНИЯ 4т тОКа ОтПУСКаН ЛЯ И ПРОИСХОДИТ перемещение якоря, приводящее к увеличению зазора между якорем и сердечником электромагнита, За время перемещения

1дв.от якоря закон изменения тока t(t) в обмотке 4 отклоняется От экспоненциального и проходит с локальным минимумом и локальным максимумом, В момент времени tpl (л0Kагlьный максимум при отключении) якорь останавл1 вается и ток i(t) в обмотке 4 электромагн ига фиг.2а), При напряжении, равном значению рабочего напряженля, подаваемого на обмот-ку ЭМКА скачком, снимается токовая характеристика (фиг,2а) и на участке (с-d) нарастания тска i(t) до установившегося значения тока у,р измеряют постоянную времени тк. Этот участок соответствует конечному положению якоря электромагнита, т.е, конечному зазору дк между якорем и сердечником ЭМКА.

Для контроля полного хода Ь, контактов, соответствующего начальному зазору дн н, между якорем и сердечником магнитной системы, снимают токовую характеристику { ) (фиг.2б) и определяют постоянную воемени тнач на участке нара стания тока i(t) до установившегося значения тока lycp при подаче скачком напря>кения питания U = lycp намагничивающей обмотки, меньшего напряжения срабатывания магнитной системы ЭМКА, При напряжении, меньшем напряжения срабатывания, якорь электромагнита осгается неподвижным и токовая характеристика { ), представленная на фиг,2б, соответствует изменению тока по экспоненциальному закону при начальном зазоре д„, между якорем и сердечником электромагнита. По уравнению где rK — расстояние от оси вращения якоря магнитной системы до центра контакта: гя — до цвнтра приложения электромагнитного усилия, определяют полный ход контактов ЭМКА, Для контроля провала и раствора замыкающих конт-ктов 7 снимают токовую характеристику l(t) и определяют постоянную времени гн> оковой характеристики на участке нарастания тока I(t) до установившегося значения тока ly cp (участок k"ò фиг,2в) при подаче скачком напряжения питания намагничивающей обмотки, достаточного для перевода замыкающих контактов в положение начального касания. При таком напрям<ении якорь электромагнита переместится в положение, соответствующее началу замыкания замыкающих контактов 7, т.е. замыкающие контакты 7 переместятся на величину раствора Лр,, определя от величину провала замыкающих контактов, а го уравнению

1б95412

АРР =А — HAPP = т, тк — к

tHp гя определяют величину раствора замыкающих контактов.

Для контроля раствора размыкающих контактов 8 снимают токовую характеристику l(t) и определяют постоянную времени Т>Р токовой. характеристики на участке снижения тока до установившегося значения тока ly pT (y BGTQK е-f, фиг.2а) при уменьшении скачком напряжения питания намагничивающей обмотки до значения, достаточного для перевода размыкающих контактов 8 в положение начального касания.

При таком снижении напряжения якорь электромагнита переместится в положение, соответствующее началу замыкания размыкающих контактов 8, т,е, размыкающие контакты 8 переместятся на величину раствора 6РР . По уравнению определяют раствор размыкающих контактов.

Для контроля провала размыкающих контактов 8 снимают токовую характеристику l(t) и определяют постоянную времени тнР токовой характеристики на участке нарастания тока l(t) до установившегося значения тока ly ср (участок k-m, фиг.2в) при подаче скачком напряжения питания намагничивающей обмотки начального касания.

При таком напряжении якорь электромагнита переместится в положение, соответствующее началу замыкания размыкающих контактов, т.е. размыкающие контакты 8 переместятся на величину провала Ь Р Р, который определяется по уравнению

5 где App — раствор размыкающих контактов, Формула изобретения

Способ определения межконтактного

1О зазора в электромагнитных коммутационных аппаратах (ЭМКА) постоянного тока путем снятия токовой характеристики, о т л ич а ю шийся тем, что, с.целью упрощения и повышения точности неразрушающего

15 контроля, определяют постоянную времени при конечном зазоре между якорем и сердечником магнитной системы контролируемого ЭМКА и определяют постоянную времени Э М КА на участке токовой хара кте20 ристики, соответствующей контролируемому расстоянию между контактами, а межконтактный зазор определяют по формуле

25 Л =Д (ц»/т — 1) r»/r„, где Л вЂ” искомое расстояние между контактами ЭМКА; д» вЂ” конечный зазор между якорем и сердечником магнитной системы; тк — постоянная времени токовой характеристики при конечном зазоре между якорем и сердечником магнитной системы; т- постоянная времени, определенная на участке токовой характеристики, соответствующем контролируемому зазору между якорем и сердечником магнитной системы;

r» — расстояние от оси вращения якоря магнитной системы до центра контакта: гя — расстояние от оси вращения якоря магнитной системы до центра приложения электромагнитного усилия.

1695412

i (t) ы

У lgcj7

° Я ЯВ ВЮ ФЗ. 2

Составитель Д.Тарасов

Редактор Ю.Середа Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 161

Заказ 4168 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5