Устройство для испытания электрических контактов

 

<и1 920643

Союз Советских

Сациалистическнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 30. 07. 80 (2 t ) 2975163/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кл.

4 05 В 23/02//

Q 01 Я 31/14

Рта) 4аратаанныа наннтвт

ccci да данаи нзабавтаннй н атхрытнЯ

Опубликовано 15.04. 82. Бюллетень Лв 14 (53) УДК 621.396 (088.8) Дата опубликования описания 1 5.04 . 82

)

В.В.Демьянов, В.Г.Иаскальченко и M.B.Màñëî8 „:;. (72) Авторы изобретения

Кемеровский государственный университет (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОНТАКТОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной техйике и может использоваться для испытаний электроэрозионной устойчивости контактов электрических аппаратов.

Известно устройство для исследования эрозии электрических разрывных контактов, содержащее источник питания, спектральный анализатор, привод переключения испытуемых контактов tlat.

Однако это устройство. имеет низкое быстродействие, так как:не позволяет автоматизировать процесс определения времени разрушения контактного слоя испытуемых электрических контактов.

Известно также устройство для исследования эрозии электрических разрывных контактов, содержащее источник питания, блок электропривода, анализатор спектра, счетчиК (2)

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что и оно не поз"., воляет автоматизировать процесс определения времени разрушения контактного слоя испытуемых электрических

5 контактов, так как момент разрушения определяет оператор ориентировочно, задавая по данным предварительных экспериментов время разрушения кон" тактного слоя и визуально фиксируя то появление спектральных линий материала основы контакта на выходе анализатора слекч ра.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. та

Поставленная цель достигается тем, что в устройся во для испытания электрических контактов, содержащее первый счетчик, блок питания, соединенный первым и вторым вывода" ми с первым и вторым испытуемыми контактамитсоответственно, блок электропривода,. соединенный кинема" тически с вторым испытуемым контактом, анализатор спектра, соединен920643

<о

20

4о

g5

50 ный входом оптически с первым, вторым и третьим испытуемыми контактами, введены второй и третий счетчики, элемент НЕ, элемент И, пороговый элемент, триггер Шмитта, фотоэлектронный умножитель, блок аналоговой памяти, блок вычитания, первый, второй и третий ключи, формирователь импульсов и счетный триггер, соединенный первым входом со входом второго счетчика, вторым входомс выходом второго счетчика и входом элемента НЕ, первым выходом - с первым входом первого ключа, вторым выходом — с первым входом второго ключа и первым входом третьего ключа, соединенного вторым входомс вторым входом первого ключа и через фотоэлектронный умножитель оптически с выходом анализатора спектра, выходом — с первым входом блока вычитания, соединенного выходом через пороговый элемент и третий счетчик с входом блока злект ропривода и первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, соединенного первым входом с третьим испытуемым контактом, вторым входом " с вторым выводом блока питания и через триггер Шмитта с первым входом счетного триггера и вторым входом блока вычитания, соединенного третьим входом с выходом второго ключа, соединенного вторым входом с выходом блока аналоговой памяти, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, второй вход - с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом элемента НЕ, вторым входом - с первым выходом счетного триггера.

На чертеже приведена блок-схема уст ройст ва.

Устройство содержит блок 1 питания, испытуемые контакты 2, блок 3 электропривода, анализатор 4 спектра, первый счетчик 5, фотоэлектронный умножитель 6, первый 7, третий 8 и второй 9 ключи, триггер 10 Шмитта, счетный триггер 11, блок 12 аналоговой памяти, блок 13 вычитания, пороговый элемент 14, элемент 15 И, элемент 16 НЕ третий 17 и второй 18 счетчики, формирователь 19 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы точка контактирования размыкающих контактов 2 устанавливае ся на оптической оси анализатора спектра 4, счетчик 5 числа переключений находится в нулевом состоянии. С помощью устройclва исследуются медные плакированные серебром контакты, работающие в дуговом режиме. С целью калибровки устройства в него устанавливают медные контакты, выбирают положение наиболее яркой спектральной линии меди и устанавливают ее против выходной щели анализатора спектра 4.

После включения блока 3 электропривода при переключении размыкающих контактов 2, рабо1ающих в режиме дугово" эрозии, происходит разрушение плакирующего серебряного контактного слоя электрической дугой, при этом на выходе анализатора, спектра 4 отсутствуют характерные спектральные линии меди. Поскольку фотоэлектронный умножитель 6 характеризуется интегральной чувствительностью, то он вырабатывает на выходе минимальный уровень сигнала, обусловленный "шумовым" спектральным фоном спектра серебра. При размыкании размыкающих контактов 2, когда падение напряжения на контактном сопротивлении размыкающих контактов превышает заранее заданный уровень, срабатывает триггер 10 Шмитта и запускает триггер 11, на инверсном выходе которого появляется сигнал логическая "1", поступающий на вход ключа 7 и разрешающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 12 памяти. 8 этс время с выхода прямого кода триггера 11 на вход ключей 8 и 9 поступает сигнал логический "0", запрещающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 13 вычитания и сигнала с выхода блока 12 памяти на другой вход блока 13 вычитания. При этом блок 12 памяти запоминает уровень сигнала, поступающий с выхода фотоэлектронного умножителя 6. При замыкании замыкающих контактов 2 срабатывает формирователь 19 импульсов, с выхода которого сформированный импульс счета поступает на вход счетчика 5 и отсчитывается

920643 6

1О

25 зо

Формула изобретения

Устройство для испытания элекчрических контактов, содержащее первый счетчик, блок питания, соединенный первым и вторым выводами с. первым и вторым испычуемыми контактами соответственно, блок электропривода, соединенный кинемачически с вторым испытуемым контактом, анаим. При следующем размыкании размыкающих контактов 2 с чриггера 11 на вход ключа 7 поступает сигнал логический "0", запрещающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 12 памяти, а на вход ключей 8 и 9 поступаеч сигнал логическая "1", разрешающий прохождение сигнала с выхода фотоэлекч ронного умножителя б .на вход блока 13 вычичания и сигнала с выхода блока 12 памяти на другой вход блока 13 вычитания.

Поскольку сигналы, поступающие с блоков 6 и 12 на блок 13, равны, на его выходе сигнал будет отсутсчвовать, срабатывания порогового элемента 14 не произойдет.

Передний фронт каждого импульса с выхода триггера 10 Шмитта, поступающий на установочный вход блока 13 вычитания, устанавливает блок 13 в нулевое состояние. На один из входов логического элемента 15 И поступаеч сигнал логическая "1" с выхода элемента 16 НЕ, на вход которого в свою очередь с выхода счетчика 18 поступаеч сигнал логический "0", при посчуплении на другой вход логического элемента l5 И сигнал логическая "1" с выхода триггера 11 происходит установка блока 12 памяти в нулевое состояние.

При заполнении счетчика 18, емкосч ь кочорого выбирается экспериментально, с учетом чого, чтобы за время его заполнения произошла существенная элекчрическая эрозия контакчного слоя, на его выходе формируется сигнал логическая "1", поступающий на установочный вход чриггера 11 и переводящий триггер l1 в исходное состояние, при этом ключ элемент 7 закрывается и блок 12 памячи запоминаеr уровень сигнала, соочветсч вующий "шумовому" спектраль ному фону спектра серебра. Сигнал с выхода счеччика 18 удерживает триггер 11 в исходном состоянии, при котором на вход ключей 8 и 9 по" ступает сигнал логическая "1", разрешающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 13 вычитания и с вы5 хода блока 12 памяти - на другои вход блока l3 вычитания.

При этом на выходе элемента 16 НЕ появится сигнал логический "0", запрещающий прохождение импульсов с выхода триггера 11 через элемент 15 И на установочный вход блока 12 памяти. В момент разрушения плакирующе го серебряного слоя до основы контакта (меди) в спектре, возбуждаемом дугой на размыкающих контактах

2, появятся линии меди. При этом амплитуда сигнала на выходе фотоэлектронного умножичеля б увеличится и через ключ 8 сигнал поступит на вход блока 13 вычичания, на выходе которого в свою очередь, появитсяя сигнал, вызывающий срабатыва ние порогового эгзмента 14 (sopor срабатывания элемента 14 усчанавливаечся по уровню сигнала, соотвечсчвующего интенсивности выбранной спектральной линии меди). Сформированный на выходе порогового элемента 14 импульс посчупает на вход счетчика 17, емкость которого выбирают досчачочной для обеспечения необходимой досчоверности определения времени разрушения материала (серебра) кончактного слоя до материала меди) основы кончакта. После заполнения счетчика 17 сигнал с

его выхода останавливает блок 3 электропривода и счетчик 5, В счетчике 5 записано число переключений, соочветствующее моменту разрушения контактного слоя испыч уемых кончактов 2.

Таким образом, изобретение позволяет авчомачизировачь процесс оп." ределения времени разрушения мачериала контактного слоя до материала основы контакча, за счет чего обеспечивается повышение быстродействия устройства и снижение трудоемкосчи при проведении испытаний и специальных исследований, направленных на экономию используемых при изготовлении контактных узлов электрических аппаратов остродефицитных драгоценных металлов.

ВНИИПИ Заказ 2339/52 Тираж 908 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, лиэатор спектра, соединенный входом оптически с первым, вторым и третьим испытуемыми контактами, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены второй и третий счетчики, элемент НЕ, элемент И, пороговый элемент, триггер

Шмитта, фотоэлектронный умножитель, блок аналоговой памяти, блок вычитания, первый, второй и третий ключи, формирователь импульсов и счетный триггер, соединенный первым входом с входом второго счетчика, вторым входом — с выходом второго счет чика и входом элемента НЕ,. первым выходом — с первым входом первого ключа, вторым выходомс первым входом второго ключа и первым входом третьего ключа, соединенного вторым входом - с вторым входом первого ключа и через фотоэлектгонный умножитель опт ически с выходом анализатора спектра, выходом — с первым входом блока вычитания, соединенного выходом через пороговый элемент и третий счетчик с входом блока электропривода

0643 8 и первым входом nepaot o счетчика, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, соединенного первым входом с третьим испытуемым контактом, вторым входом - с вторым выводом блока питания и через триггер Шмитта - с первым входом счетного триггера и вторым входом блока вычитания, соедиi0 ненного третьим входом с выходом второго ключа, соединенного вторым входом с выходом блока аналоговой памяти, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, второй вход — с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом элемента НЕ, вторым входомс первым выходом счетного триггера, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У" 166941, кл. ч 01 R 31/1", 1964.

2. Кузнецов P.Ñ. Обзор методик испытания электрических свойств д5 контактов электрических аппаратов сильного тока. — Сб. "Электрические контакты", Госэнергоиздат, 1960 (прототип).