Устройство контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств

Авторы патента:

Филимонков Андрей Александрович (RU)

G05B23/02 - электрические испытания и контроль

G01R31/327 - испытание прерывателей цепи, переключателей или выключателей цепи (конструктивная связь с переключателями H01H)

Владельцы патента RU 2776137:

Акционерное общество "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (АО "НПЦАП") (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении коммутационных устройств на основе электромагнитных реле, механических кнопочных переключателей и других механических коммутационных устройств. Сущность: устройство контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств содержит схему контроля и управления, три развязывающих конденсатора, две контактные пары механического коммутационного устройства, к которым подключены электрические цепи пользователя, два триггера Шмитта, предназначенные для формирования прямоугольных импульсов, два резистора, предназначенные для аппаратного определения состояния входов триггеров Шмитта, при этом общая шина устройства контроля замкнутости контактов не соединена с общей шиной электрических цепей пользователя. Технический результат: упрощение за счет отсутствия необходимости создания отдельных коммутационных систем для тестовых элементов, отсутствие помех для электрических цепей пользователя. 1 ил.

Прототипом является способ контроля срабатывания контактов электромагнитного реле и устройство для его осуществления (патент на изобретение RU 2683577). Данное техническое решение предназначено для диагностического контроля электромагнитного реле без изъятия реле из эксплуатационной электрической схемы и содержит схему контроля и управления реле, одновибратор, диод-ограничитель напряжения, первый коммутатор, конденсатор, второй коммутатор, диод, электромагнитное реле, в которой для контроля состояния замкнутости контактов электромагнитного реле, подключенных при эксплуатации к коммутируемым электрическим цепям пользователя, без изъятия реле из эксплуатационной электрической схемы используют конденсатор, предназначенный для накопления тестового электрического заряда малой мощности, при этом для определения состояния замкнутости контактов электромагнитного реле, конденсатор с накопленным тестовым электрическим зарядом малой мощности сначала подключается к проверяемым контактам электромагнитного реле и после, для анализа результатов подключения конденсатора, - к одновибратору, после чего сигнал от одновибратора поступает на схему контроля и управления реле для анализа.

Недостатком указанного способа и устройства является необходимость перекоммутации тестового конденсатора, что требует создания отдельной коммутационной системы для тестового конденсатора.

Задачей изобретения является создание устройства для контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств (электромагнитного реле, механических кнопочных переключателей, тумблеров, контакторов и других механических коммутационных устройств), подключенных при эксплуатации к коммутируемым электрическим цепям пользователя, без изъятия механического коммутационного устройства из эксплуатационной электрической схемы и без необходимости создания отдельных коммутационных систем для тестовых элементов.

Схема устройства контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств приведена на фиг. 1.

ОШ1 - общая шина устройства контроля состояния замкнутости контактов;

ОШ2 - общая шина электрических цепей пользователя;

1. схема контроля и управления;

2. первый развязывающий конденсатор;

3. механическое коммутационное устройство;

4. первый контакт механического коммутационного устройства (КМК1);

5. второй контакт механического коммутационного устройства (КМК2);

6. третий контакт механического коммутационного устройства (КМК3);

7. второй развязывающий конденсатор;

8. третий развязывающий конденсатор;

9. первый резистор;

10. второй резистор;

11. первый триггер Шмитта;

12. второй триггер Шмитта;

13. электрические цепи пользователя.

Устройство контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств содержит следующие элементы и связи между ними.

Выход схемы контроля и управления (1) подключен к первой обкладке первого развязывающего конденсатора (2). Вторая обкладка первого развязывающего конденсатора (2) подключена к первому контакту механического коммутационного устройства (КМК1) (4). Второй контакт механического коммутационного устройства (КМК2) (5) подключен к первой обкладке второго развязывающего конденсатора (7). Вторая обкладка второго развязывающего конденсатора (7) подключена к входу первого триггера Шмитта (11). Третий контакт механического коммутационного устройства (КМК3) (6) подключен к первой обкладке третьего развязывающего конденсатора (8). Вторая обкладка третьего развязывающего конденсатора (8) подключена к входу второго триггера Шмитта (12). Выход первого триггера Шмитта (11) подключен к первому входу схемы контроля и управления (1). Выход второго триггера Шмитта (12) подключен ко второму входу схемы контроля и управления (1). Первый вывод первого резистора (9) подключен к входу первого триггера Шмитта (11) и второй обкладке второго развязывающего конденсатора (7). Второй вывод первого резистора (9) подключен к (ОШ1). Первый вывод второго резистора (10) подключен к входу второго триггера Шмитта (12) и второй обкладке третьего развязывающего конденсатора (8). Второй вывод второго резистора (10) подключен к (ОШ1). КМК1 (4), КМК2 (5) и КМК3 (6) соединяют механическое коммутационное устройство (3) с электрическими цепями пользователя (13) и образуют две контактные пары - КМК1 (4), КМК2 (5) и КМК1 (4), КМК3 (6). Электрические цепи пользователя (13) имеют свою общую шину электрических цепей пользователя (ОШ2), не соединенную с общей шиной устройства контроля замкнутости контактов (ОШ1).

Схема контроля и управления (1) предназначена для формирования тестовых импульсов, подаваемых на первый контакт контактной пары, и считывании тестовых импульсов со второго контакта контактной пары.

Для того чтобы тестовые импульсы не являлись источником помех для электрических цепей пользователя (13), коммутируемых контактами контактных пар механического коммутационного устройства (3), а электрические цепи пользователя (13) не являлись источником помех для устройства контроля состояния замкнутости контактов контактных пар, необходимо, чтобы электрические цепи пользователя (13) и устройство контроля состояния замкнутости контактов не имели связи по постоянному току. Это достигается с помощью развязывающих конденсаторов (2), (7), (8), которые предназначены для развязывания устройства контроля состояния замкнутости контактов по постоянному току от электрических цепей пользователя (13), а также с помощью того, что общая шина устройства контроля замкнутости контактов (ОШ1) не соединена с общей шиной электрических цепей пользователя (ОШ2).

Триггеры Шмитта (11) и (12) предназначены для формирования прямоугольных импульсов для первого и второго входов схемы контроля и управления (1), из сигналов, форма которых искажается после прохождения через развязывающие конденсаторы (2), (7), (8).

Резисторы (9) и (10) предназначены для аппаратного определения состояния входов триггеров Шмитта (11) и (12) соответственно в условии отсутствия тестового сигнала на входах триггеров Шмитта (11) и (12).

Контроль состояния замкнутости контактов механического коммутационного устройства с помощью устройства контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств происходит следующим образом. С выхода схемы контроля и управления (1) тестовые импульсы поступают на КМК1 (4) через первый развязывающий конденсатор (2). Если замкнута контактная пара КМК1 (4), КМК2 (5), то тестовые импульсы поступают с КМК1 (4) на КМК2 (5), с КМК2 (5) через второй развязывающий конденсатор (7) - на вход первого триггера Шмитта (11). С выхода первого триггера Шмитта (11) восстановленный прямоугольный тестовый импульс поступает на первый вход схемы контроля и управления (1). Таким образом, наличие тестовых импульсов на первом входе схемы контроля и управления (1) сигнализирует о том, что контактная пара КМК1 (4), КМК2 (5) замкнута, а отсутствие тестовых импульсов на втором входе схемы контроля и управления (1) сигнализирует о том, что контактная пара КМК1 (4), КМК3 (6) разомкнута. Если замкнута контактная пара КМК1 (4), КМК3 (6), то тестовые импульсы поступают с КМК1 (4) на КМК3 (6), с КМК3 (6) через третий развязывающий конденсатор (8) - на вход второго триггера Шмитта (12). С выхода второго триггера Шмитта (12) восстановленный прямоугольный тестовый импульс поступает на второй вход схемы контроля и управления (1). Таким образом, наличие тестовых импульсов на втором входе схемы контроля и управления (1) сигнализирует о том, что контактная пара КМК1 (4), КМК3 (6) замкнута, а отсутствие тестовых импульсов на первом входе схемы контроля и управления (1) сигнализирует о том, что контактная пара КМК1 (4), КМК2 (5) разомкнута.

Технический результат заключается в обеспечении контроля замкнутости контактов механического коммутационного устройства, подключенных при эксплуатации к электрическим цепям пользователя, без изъятия механического коммутационного устройства из эксплуатационной электрической схемы и без необходимости создания отдельных коммутационных систем для тестовых элементов, при этом предложенная схема не является источником помех для электрических цепей пользователя, коммутируемых контактами механического коммутационного устройства, из-за малой мощности сигнала, проходящего через конденсаторы, а также из-за того, что электрические цепи пользователя развязаны по постоянному току с устройством контроля состояния замкнутости контактов.

Таким образом, заявлено устройство контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств, содержащее схему контроля и управления (1), конденсатор (2) и две контактные пары механического коммутационного устройства, в котором конденсатор (2) является первым развязывающим конденсатором, схема контроля и управления (1) имеет один выход и два входа, выход схемы контроля и управления (1) подключен к первой обкладке первого развязывающего конденсатора (2), вторая обкладка первого развязывающего конденсатора (2) подключена к первому контакту механического коммутационного устройства (КМК1) (4), при этом дополнительно введены второй развязывающий конденсатор (7) и третий развязывающий конденсатор (8), первый и второй резисторы (9) и (10), первый и второй триггеры Шмитта (11) и (12), при этом второй контакт механического коммутационного устройства (КМК2) (5) подключен к первой обкладке второго развязывающего конденсатора (7), вторая обкладка второго развязывающего конденсатора (7) подключена к входу первого триггера Шмитта (11), третий контакт механического коммутационного устройства (КМК3) (6) подключен к первой обкладке третьего развязывающего конденсатора (8), вторая обкладка третьего развязывающего конденсатора (8) подключена к входу второго триггера Шмитта (12), выход первого триггера Шмитта (11) подключен к первому входу схемы контроля и управления (1), выход второго триггера Шмитта (12) подключен ко второму входу схемы контроля и управления (1), первый вывод первого резистора (9) подключен к входу первого триггера Шмитта (11) и второй обкладке второго развязывающего конденсатора (7), второй вывод первого резистора (9) подключен к общей шине устройства контроля замкнутости контактов (ОШ1), первый вывод второго резистора (10) подключен к входу второго триггера Шмитта (12) и второй обкладке третьего развязывающего конденсатора (8), второй вывод второго резистора (10) подключен к общей шине устройства контроля замкнутости контактов (ОШ1), при этом общая шина устройства контроля замкнутости контактов (ОШ1) не соединена с общей шиной электрических цепей пользователя (ОШ2).

Устройство контроля состояния замкнутости контактов контактных пар механических коммутационных устройств, содержащее схему контроля и управления, конденсатор и две контактные пары механического коммутационного устройства, отличающееся тем, что конденсатор является первым развязывающим конденсатором, схема контроля и управления имеет один выход и два входа, выход схемы контроля и управления подключен к первой обкладке первого развязывающего конденсатора, вторая обкладка первого развязывающего конденсатора подключена к первому контакту механического коммутационного устройства, при этом дополнительно введены второй и третий развязывающие конденсаторы, первый и второй резисторы, первый и второй триггеры Шмитта, при этом второй контакт механического коммутационного устройства подключен к первой обкладке второго развязывающего конденсатора, вторая обкладка второго развязывающего конденсатора подключена к входу первого триггера Шмитта, третий контакт механического коммутационного устройства подключен к первой обкладке третьего развязывающего конденсатора, вторая обкладка третьего развязывающего конденсатора подключена к входу второго триггера Шмитта, выход первого триггера Шмитта подключен к первому входу схемы контроля и управления, выход второго триггера Шмитта подключен ко второму входу схемы контроля и управления, первый вывод первого резистора подключен к входу первого триггера Шмитта и второй обкладке второго развязывающего конденсатора, второй вывод первого резистора подключен к общей шине устройства контроля замкнутости контактов, первый вывод второго резистора подключен к входу второго триггера Шмитта и второй обкладке третьего развязывающего конденсатора, второй вывод второго резистора подключен к общей шине устройства контроля замкнутости контактов, при этом общая шина устройства контроля замкнутости контактов не соединена с общей шиной электрических цепей пользователя.

Изобретение относится к системам удаленного мониторинга и диагностики технического состояния весоизмерительной техники. Система мониторинга и самодиагностики весоизмерительных систем содержит группу датчиков, связанных с объектом контроля и передающих информацию о технологических параметрах на первичный контроллер, который связан с основным сервером автоматизированной системы управления технологическим процессом объекта контроля, предназначенным для накопления получаемых с контроллеров данных и последующей передачи упомянутых данных в зону нижнего уровня системы контроля, из которой посредством сети передачи данных данные технологических параметров объекта контроля передаются в зону верхнего уровня системы контроля.

Устройство поддержки, устройство обучения и система поддержки настройки условий эксплуатации установки // 2773864

Изобретение относится к области вычислений. Технический результат заключается в повышении безопасности при эксплуатации.

Способ и система для определения остаточного срока службы технологического устройства, через которое протекает текучая среда // 2773762

Изобретение относится к способу определения остаточного срока службы технологического устройства (1), через которое протекает текучая среда и которое представляет собой теплообменник, колонну или резервуар для разделения фаз. Вычислительный блок (20) установлен на устройстве (1) и соединен с возможностью передачи данных с удаленным вычислительным блоком.

Способ восстановления измерений для целей автоматизированных систем управления // 2773717

Изобретение относится к способам мониторинга оборудования в автоматизированной системе управления промышленных объектов и может быть использовано в электротехнике и других областях для восстановления данных измерений оборудования. Техническим результатом является обеспечение возможности восстановления отсутствующих значений измерений параметров.

Способы и устройство для передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом // 2766123

Изобретение относится к технологическим процессам. Устройство передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом содержит полевое устройство для управления технологическим процессом технологической установки, имеющее цифровой контроллер клапана.

Обнаружение нештатных ситуаций // 2766106

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к системам контроля и обнаружения нештатных ситуаций. Технический результат заключается в повышении точности определения нештатной ситуации.

Обнаружение нештатных ситуаций // 2766106

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе // 2762532

Изобретение относится к измерительной технике. Согласно способу определяют число блоков, входящих в состав системы, для которых планируется определять дефектные состояния, определяют время контроля, фиксируют число контрольных точек системы, с которых будут сниматься выходные сигналы объекта диагностирования, к каждой контрольной точке подключаются настраиваемые диагностические модели на ортогональных фильтрах Лагерра, которые строятся согласно рекурсивному подходу из последовательно соединенных блоков, предварительно проводится процедура настройки внутренних параметров, настройка состоит в итерационной подстройке каждого параметра для достижения минимального времени установки коэффициентов усиления сигнала для каждой выходной ветви системы фильтров Лагерра в константу, где каждый коэффициент настраивается согласно градиентному методу, для чего выходы с контрольных точек объекта и выходы соответствующих диагностических моделей подаются на сумматоры с одним не инвертирующим и одним инвертирующим входом, с выходов сумматоров снимается сигнал ошибки подстройки диагностической модели к объекту, затем сигнал ошибки подается на блоки перемножения с сигналами от ветви каждого блока в системе фильтров Лагерра для каждой контрольной точки, с выходов блоков перемножения сигналы подаются на интеграторы и усилители сигналов, на выходе усилителей формируются коэффициенты усиления сигнала каждой выходной ветви системы фильтров, далее определяются наборы коэффициентов для дефектных технических состояний исследуемого объекта, соответствующих одиночным блочным дефектам, и один набор коэффициентов для исправного состояния, которые составляются из установившихся за время контроля наборов коэффициентов блоков фильтров Лагерра для каждого рассматриваемого состояния, путем тестового введения объекта в одно из дефектных, которые предполагается определять, и исправное технические состояния с подключенными диагностическими моделями на ортогональных фильтрах к выбранным контрольным точкам, после чего для поиска дефектов в рассматриваемом объекте определяется набор коэффициентов усиления в системе фильтров, соответствующий текущему техническому состоянию рассматриваемого объекта, затем определяются диагностические признаки, по минимуму значения диагностического признака определяется к какому из технических состояний ближе текущее состояние объекта.

Устройство для проверки групповых переключателей электропоездов постоянного тока // 2754698

Изобретение относится к средствам диагностики технического состояния групповых переключателей при производстве текущего и капитального ремонта электропоездов. Устройство состоит из блока управления и индикации (1), устройства определения угла поворота (2).