Устройство для измерения параметров электрической дуги

 

(7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Изобретение относится к области ,измерительной техники и может быть использовано для исследования надеж-. ности коммутационной аппаратуры.

Известно устройство для измерения мощности и энергии электрической дуги, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, множительное устройство, интегратор t.t3.

Его недостатком является малый динамический диапазон и низкая точность.

Известно также устройство для измерения параметров электрической дуги, содержащее включенные последовательно испытуемые контакты и измерительный шунт, параллельно которым через нагрузку подключен блок питания, первый усилитель, подключенный параллельно испытуемым контактам, второй усилитель, подключенный параллельно измерительному шунту, выходы усилителей подключены к входам блока умножения и к входам блока определения наличия дуги, выход которого подключен к первым входам первого и второго интеграторов, выход блока умножения подключен к второму входу первого интегратора, второй вход второго интегратора подключен к выходу второго усилителя, генератор тактовых импульсов Е23.

Недостатком известного устройства является большая длительность процесса измерения.

Цель изобретения - сокращение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров электрической дуги введены три блока установки и кодирования, два время-.импульсных преобразователя, управляемый делитель частоты, блок кодирования измерительного шунта, два блока вычисления порядка и три счетчика, причем выход первого интегратора через первый время-импульсный преобразователь подключен к первому входу первого счетчика, а

892328

50

55 через первый блок установки и кодирования - к третьему входу интегратора и к первому входу первого блока вычисления порядка, выход второго интегратора через второй время-импульсный преобразователь подключен к первому входу второго счетчика, а через второй блок установки и кодирования - к третьему входу второго интегратора и к первому входу второго щ блока вычисления порядка, второй вход которого подключен к второму входу первого блока .вычисления порядка и к выходу блока кодирования измерительного шунта, третьи входы первого и второго блоков вычисления порядка подключены к первому входу управляемого делителя частоты, управляющему входу второго усилителя и выходу. третьего блока установки и ко- 20 дирования, вход которого подключен к выходу второго усилителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего счетчика и с вторым входом управляемого делителя 25 частоты, выход которого подключен к вторым входам первого и второго счетчиков, второй вход третьего счетчика подключен к выходу блока определения наличия дуги. 30

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит испытуемые контакты 1, измерительный шунт 2, нагрузку 3, блок 4 питания, первый усилитель 5, второй усилитель 6, блок 7 умножения блок 8 определения наличия дуги, первый интегратор 9, второй интегратор 10, генератор 11 тактовых импульсов, три блока 12, 13 и

14 установки и кодирования, два время-импульсных преобразователя 15 и

16, управляемый делитель 17 частоты, блок 18 кодирования измерительного шунта и два блока 19 и 20 вычисления 45 порядка, три счетчика 21,22 и 23.

Устройство работает следующим об" разом.

В исходном состоянии все счетчики сброшены в "нулевое" состояние, на блоке 18 кодирования измерительного шунта выставлено значение номинального тока используемого измерительного шунта 2, испытуемые контакты 1 замг кнуты, по цепи испытуемых контактов

1 через нагрузку 3 течет ток от блока 4 питания. Значение тока, протекающего через испытуемые контакты 1 в виде напряжения с измерительного шунта 2 подается на второй усилитель

6, который выполнен с изменяемым коэффициентом усиления. Изменением коэффициента усиления управляет третий блок 14 установки и кодирования, производящий сравнение выходного сигнала усилителя 6 с опорным напряжением и при равенстве этих двух сигналов - переключение коэффициента усиления в сторону уменьшения. Таким образом, выбирается оптимальный коэффициент усиления второго усилителя 6.

Значение коэффициента усиления кодируется и запоминается. Падение напряжения на испытуемых контактах 1 подается на первый усилитель .

С выходов усилителей 5 и 6 сигналы,пропорциональные мгновенным значениям тока и напряжения, поступают на блок 8 определения наличия дуги, который, анализируя значение тока и напряжения, вырабатывает сигнал управления, поступающий на интеграторы 9 и 10, а также счетчик 23.Этот сигнал "разрешает" проводить интегрирование интеграторам 9 и 10, а также, воздействуя на управляющий вход третьего счетчика 23, разрешает счетчику 23 проводить подсчет импульсов, поступающих с генератора 11 тактовых импульсов. В результате чего в третьем сметчике 23 образуется двоичное число, пропорциональное времени горения дуги.

Каналы измерения энергии и количества электричества подобны, поэтому рассмотрим подробно один иэ нихканал измерения энергии. Кгновенные значения тока и напряжения поступает на блок 7 умножения, на выходе которого образуется мгновенное значение мощности, выделяемой дугой. Сигнал с выхода- блока 7 умножения поступает на интегратор 9, где интегрируется эа время горения дуги. В канале иэмерения количества электричества сигнал с выхода второго усилителя 6, пропорциональный мгновенному значению тока, интегрируется интегратором

10 в течение времени горения дуги.

Интеграторы 9 и 10 выполнены с изменяемой постоянной времени интегрирования. Управление переключением постоянной времени интегрирования интегратора 9 осуществляется блоком 12 установки и кодирования, а интегратора 10 — блоком 13 установки и кодирования.

892328

Таким образом, после окончания горения дуги результат измерения энергии, выделившейся на дуге, будет представляться мантиссой в виде аналогового напряжения на выходе интегратора 9 и порядком, который формируется первым блоком 19 вычисления порядка из значений кода коэффициента усиления второго усилителя, кода постоянной времени интегрирования

nepeoro интегратора 9, который формируется первым блоком 12 установки и кодирования, формируемого блоком 18 кодирования измерительного шунта. В канале измерения количества электричества вычисление порядка производится вторым блоком 20 вычисления порядка таким же образом, как и в канале измерения энергии. Аналоговое напряжение с выхода интегратора 9 преобразуется время-импульсным преобразователем 15 в импульс длительностью, пропорциональной значению напряжения на выходе интегратора 9. Этот импульс открывает первый счетчик 21. На счетный вход первого счетчика 21 поступают импульсы с выхода управляемого делителя 17 частоты. Делитель 17 частоты управляется кодом значения коэффициента усиления второго усилителя

6 и служит для согласования значений мантиссы и порядка результата измерения. Третий счетчик 22, второй блок

20 вычисления порядка и второй время-импульсный преобразователь 16 служат для фиксации результата измере" ния количества электричества, протекающего через контакты в процессе горения электрической дуги.

Удобство съема показаний результатов измерения без пересчета масштабных коэффициентов, простота эксплуатации и возможность автоматической регистрации результатов измерения позволяет значительно сократить как время подготовки и проведения самого измерения, так и время последующей обработки результатов измерения. формула изобретения

Устройство для измерения параметров электрической дуги, содержащее включенные последовательно испытуемые контакты и измерительный шунт, параллельно которым через нагрузку подключен блок питания, первый усилитель, подключенный параллельно испытуемым контактам, второй усилитель, подключенный параллельно измеритель5 !

О

$5

50 и

30 и

55 ному шунту, выходы усилителей под" ключены к входам блока умножения и к входам блока определения наличия дуги, выход которого подключен к первым входам первого и второго интеграторов, выход блока умножения подключен к второму входу первого интегратора, второй вход второго интегратора подключен к выходу второго усилителя, генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения, в него введены три блока установки и кодирования, два время-импульсных преобразователя, управляемый делитель частоты, блок кодирования из- мерительного шунта, два блока вычисления порядка и три .счетчика, причем выход первого интегратора через первый время-импульсный преобразователь подключен к первому входу первого счетчика, а через первый блок установки и кодирования - к .третьему входу интегратора и к первому входу первого блока вычисления порядка, выход второго интегратора через второй eqe- мя-импульсный преобразователь подключен к первому входу второго счетчика, а через второй блок установки и кодирования - к третьему входу второго интегратора и к первому входу второго блока вычисления порядка, второй вход которого подключен к второму входу первого блока вычисления порядка и к выходу блока кодирования измерительного шунта, третьи входы первого и второго блоков вычисления порядка подключены к первому входу управляемого делителя частоты, управляющему входу второго усилителя и выходу третьего блока установки и кодирования, вход которого подключен к выходу второго усилителя, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего счетчика и с вторым входом управляемого делителя частоты, выход которого подключен к вторым входам первого и второго счет" чиков, второй вход третьего счетчика подключен к выходу блока определения наличия дуги, Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Болотин И.Б. и Эйдель Л.З.

Измерения в режимах короткого замыкания. Л., "Энергия", 1973, с.161.

2. Самолетное электрооборудование,Сб.статей под общ.ред.А.Ф.Федосе-. ева.И.,Оборонгиз,1960,с.jl, рис.1.

892328

Составитель Т.Краснова

Редактор Н.Пушненкова Техред Ж, Кастелевич Корректор Г orap

Заказ 11243/66 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4