Устройство для определения характеристик срабатывания реле

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л"

Заявлено 05 11.1968 (1ч 1215198/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.V1.1969. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23.Х.1969

Кл. 42m, 7/48

Котвитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК С 06g

УДК 681.333:621.318.5 (088.8) Автор изобретения

Е. В. Бондаренко

Рижский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СРАБАТЫВАНИЯ РЕЛЕ

Устройство относится к области электрического моделирования методом сплошных сред.

Известны устройства для определения характеристик срабатывания реле сравнения двух электриче< ких величин, содержащие автоанализатор электрических полей и электрол итическую ванну.

Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит пантограф с четырьмя дополнительными звеньями, образующими четырехугольник, две прилежащие стороны которого жестко соединены с основными вращающимися звеньями пантографа,. а на ведомых концах пантографа укреплены зонды обеих плоских электролитических ванн. подключенные через сумматор и усилитель на вход исследуемогоо реле. Это упрощает конструкцию устройства и повышает точность определения характеристик реле.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства для получения характеристик реле сопротивления и реле направления мощности; на фиг. 2 — то же, для получения характеристик дифференциальных реле с торможением.

В состав схемы входят электролитические ванны 1 и 2, питающие трансформаторы 8 и 4, фазоповоротная схема 5, зонды б и 7, суммирующий решающий усилитель 8, усилители мощности 9, исследуемое реле 10, трансформатор тока 11, пантограф 12, регистрирующий механизм 1,3, электродвигатели 14 и 15, редукторы 16 и 17, ходовые винты 18 и 19, конические шестерни 20, координатная бумага 21, преобразовательный блок 22, рабочая обмотка 28 реле, тормозная обмотка 24 реле.

В электролитических ваннах 1 и 2 моделируются плоскопараллельные электрические

10 поля, причем питающий трансформатор 4 одной ванны подключен к сети переменного тока непосредственно, а питающий трансформатор 8 другой ванны — через фазоповоротную схему 5, имеющую 90 -ный сдвиг фаз между15 входным и выходным напряжениями. От зондов б и 7, находящихся в электролитических ваннах, к суммирующему решающему усилителю 8 подводятся напряжения, зависящие от того, в каких точках ванн находятся зонды.

20 Усилитель 8 имеет высокоомный вход, поэтому .наличие токов в цепях зондов б и 7 существенно не влияет на электрические поля в ваннах 1 и 2.

Суммарное напряжение с выхода решающе25 го усилителя 8 подается на усилитель мощности 9, а через него — на один из входов исследуемого реле 10. На второй вход исследуемого реле 10 от трансформатора тока 11 подводится ток 1 с неизменными амплитудой и

30 фазой. Напряжение U на входе реле является

245458

3 геометрической суммой сдвинутых на 90 одна относительно другой составляющих

U=U,+jU, где Ua — синфазная (по отношению к току

1) составляющая, пропорциональная потенциалу зонда 7; U, — квадратурная составляющая, пропорциональная потенциалу зонда 6.

Зонды 6 и 7 расположены на ведомых концах пантографа 12. Обычно пантографы имеют один ведущий и один ведомый концы. В предлагаемом устройстве пантограф 12 имеет второй ведомый конец, для чего пантограф снабжен четырьмя дополнительными звеньями, образующими четырехугольник.

Две прилежащие стороны этого четырехугольника жестко соединены с основными вращающимися звеньями пантографа и составляют с ними углы, равные 90 . Перемещению ведущего конца пантографа вместе с регистрирующим механизмом 18 по вертикали соответствуют перемещение основного ведомого конца вместе с зондом 6 по вертикали и перемещение дополнительного ведомого конца вместе с зондом 7 по горизонтали. При подобном перемещении зондов 6 и 7 ванны 1 и

2 устанавливаются так, чтобы их электрические поля были параллельны.

Вместо пантографа, показанного на фиг. 1, в предлагаемом устройстве можно использовать два отдельных пантографа, связав тягой их ведущие концы (для обеспечения синхронной работы). Однако описанный пантограф по сравнению с двумя отдельными синхронно работающими пантографами имеет меньшее число звеньев шарнирных соединений, поэтому он более точен. Ведущий конец пантографа 12 и регистрирующий механизм 18 приводятся в движение от электродвигателей 14 и 15.

Электродвигатель 15 через редуктор 16 и ходовой винт 19 перемещает зонд 6 совместно с регистрирующим механизмом 18 в вертикальном направлении, а зонд 7 — в горизонтальном направлении. При этом зонд 6 перемещается по эквипотенциальной линии, и составляющая напряжения Uð на реле не изменяется. В то же время зойд 7 перемещается по линии тока, его потенциал меняется и соответственно меняется составляющая напряжения U на реле 10.

Электродвигатель 14 перемещает зонд 6 совместно с регистрирующим механизмом 18 в горизонтальном направлении, а зонд 7 — в вертикальном направлении. Вращение ходовому винту 18 от двигателя 14 передается с помощью пары конических шестерен 20, одна из которых закреплена на оси ходового винта 18, а другая скользит по валику, вращаемому or редуктора 17. При работе электродвигателя

14 зонд 6 перемещается по линии тока, что приводит к изменению составляющей напряжения U на реле 10. В то же время зонд 7 перемещается по эквипотенциали, и поэтому составляющая напряжения U не меняется.

Для того, чтобы получить вектор напряжения U во всех квадрантах комплексной плоскости без переключений, вторичные обмотки питающих трансформаторов 8 и 4 имеют средние выводы, соединяемые между собой и с общими точками решающего усилителя 8 и усилителя мощности 9 (фиг. 2). Расположению зонда 6 на вертикальной линии, проходящей через середину ванны 1, соответствует нулевой потенциал зонда 6. Расположеник зонда 7 на вергикальной линии, проходящей через середину ванны 2, соответствует нулевой потенциал зонда 7. После прохода зондами 6 и 7 указанных осевых линий (обозначенных на фиг. 1 пунктиром) потенциалы зондов изменяют свой знак на обратный.

Так как каждое из электрических полей в ваннах 1 и 2 является плоскопараллельным, то потенциал соответствующего зонда пропорционален его расстоянию от осевой линии ванны. На такие же расстояния по торизонтали и по вертикали перемещается регистрирующий механизм 18. Поэтому положение регистрирующего механизма над поверхностью координатной бумаги 21 всегда соответствует положению конца сектора напряжения

U на комплексной плоскости. Начало координат при этом находится в середине координатной бум аги 21.

При проходе зондами 6 и 7 точек, соответствующих характеристике срабатывания, исследуемое реле 10 срабатывает, и изменение электрической величины на его выходе преобразуется в преобразовательном блоке 22 в импульс, управляющий регистрирующим механизмом 18. На координатной бумаге 21 появляются точки, совокупность которых отражает характеристику срабатывания реле 10 в комплексной плоскости.

Схема, приведенная на фиг. 2, позволяет исследовать дифференциальные реле с торможением. На рабочую 28 и тормозную 24 обмотки исследуемого реле 10 в этой схеме подаются рабочий 1р и тормозной 1, токи от двух отдельных усилителей мощности 9,каждый из которых соединен с одним из зондов 6 или 7. Оба усилителя мощности 9 должны иметь высокоомный вход. Для получения характеристик 1р — — f (I,) при различных фазовых сдвигах между рабочим и тормозным токами фазоповоротная схема 5 выполняется с регулируемым сдвигом фаз.

Предмет изобретения

Устройство для определения характеристик срабатывания реле сравнения двух электрических величин, содержащее автоанализатор электрических полей и электролитическую ванну, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности определяемых характеристик, оно содержит

245458

5 панто;1заф с четырьмя дополнительными звеньRìè, оо".азующими четырехугольник, две прилежащие стороны которого жестко соединены с основными вращающимися звеньями

9uz.. 2

Фиг.1

Составитель Е. В. Тимохина

Редактор Т. 3. Орловская Техред Л. Я, Левина Корректор P. И. Крючкова

Заказ 2663/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССГ

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

L пантографа, а на ведомых концах пантографа укреплены зонды обеих плоских электролитическнх ванн, подключенные через сумматор и усилитель на вход исследуемого реле.