Устройство для контроля параметров электрических контактов электроаппаратов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СО4иелистическнх

Республик

<11966677 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву—

РЦМ.кп. (22) Заявлено 28. 01. 81 (21) 3270491/18-21

G 05 В 23/02 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

-. (53) УДК 6 21. 318 ..56 (088.8) Опубликовано15. 10. 82.Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Автор изобретения

H A Çèíîâüåâ

Отраслевая научно-исследовательская лаборатор

Чувашского государственного университета им. И. Н. Улья нова (71) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ KOHTAKTOB

ЭЛЕКТРОАППАРАТОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может. быть использовано для контроля параметров электрических контактов.

Известно устройство для контроля параметров электрических контактов, содержащее синхронный электропривод, тензометрический датчик усилий, соединенный с блоком питания и балансировки, измерительный усилитель постоянного тока, показывающий .и регистрирующий приборы, пороговые блоки, измерители времени, ключи, блоки памяти, блок разности напряжений и испытуемый аппарат с подвижной системой электрических контактов. Известное устройство позволяет снимать статическую противодействуЮщих усилий подвижной системы электрических аппаратов, регистрировать ее на диаграмме самопишущего прибора и, благодаря точной фиксации напряжени . пропорциональных измеряемым .йараметрам в ее характерных точках, производить контроль раствора, провалы общего хода подвижной системы (траверсы,якоря), начального и конечного нажатий замыкающихся контактов путем их непосредственного измерения в виде суммарных значений.

При приемо-сдаточных испытаниях в процессе контроля аппаратов (реле), имеющих и переключающихся контактов, необходимо производить еще допусковый контроль с выявлением неисправности каждого контакта в отдельности по тому или иному параметру Г13.

Однако оно не позволяет производить допусковый контроль провала, раствора, зоны свободного переключения, общего хода подвижной системы и измерения начального и конечного нажатия размыкающихся контактов. .Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров электрических контактов, содержащее синхронный электропривод, соединенный механически- с тензометрическим датчиком, соединенным механически с испытуемым аппаратом, выходом - с входом измерительного усилителя постоянного тока, показыва. ющий и .регистрирующий приборы, блок разности, первый, второй и третий измерители времени, первый, второй, третий,. четвертый и пятый пороговые блоки, .первый, второй, третий и чет 966677 вертый ключи, первый и второй блоки памяти, введены задатчик эталонного времени, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первые и 5 вторые элементы И, НЕ, первый и второй резисторы, блок индикации, шестой, седьмой и восьмой пороговые блоки, пятый, шестой, седьмой и aocbмой ключи, третий и четвертый блоки памяти, причем вход задатчика эталонного времени подключен к выходу первого порогового блока, выход его соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого формирователей

1 импульсов, гыход первого формирователя импульсов подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом пятого порогового блока, выход второго формирователя соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, выход третьего — с первыми входами четвертого и пятого триггеров, выход четвертого формирователя +25 с первым входом шестого триггера, вторые входы второго и третьего триггеров подключены к соединенным между собой неподвижным контактам соответственно первой и второй переключающих групп, соединенным через первый и второй элементы НЕ с вторыми входами четвертого и пятого триггеров, второй вход шестого триггера соединен с выходом элемента И, первый и второй

Ф входы которого подключены к неподвиж-З ным.контактам первой и второй переключающих групп, соединенным соответственно через первый и второй резисторы с вторым выходом блока питания, а додвижные контакты первой и второй 40 переключающих групп соединены а общей Ыиной питания, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующими входами блока индикации, 45 входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмо- го и восьмого пороговых блоков соединены с первым входом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого, второго, третьего,четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, выход первого порогового блока подключен к управляющему входу пятого ключа, и к первым входам первого. и третьего измерителей времени, выход второго порогового блока соединен с управляющим входом первого ключа; выход третьего порогового блока — с управляющим входом второго ключа, выход четвертого по60 рогового блока — с вторым входом первого измерителя времени, с первым вхо-. дом .второго измерителя времени и управляющими входами третьего ключа и первого блока памяти, выход. пятого 65 порогового блока соединен с вторыми входами второго и третьего измерителей времени и управляющими входами второго блока памяти и четвертого ключа, выход шестого порогового блока подключен к управляющим входам шес.того ключа и третьего блока памяти, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа, выход седьмого порогового блока соединен с управляющими .входами седьмого ключа и четвертого блока памяти, выход восьмого порогового блока - с управляющим входом восьмого ключа, выход которого подключен к второму входу четвертого. блока памяти, выходывсех блоков памяти подключены к первому входу блокаразности, вторым входом .соединенногр с выходами третьего, четвертого, седьмого и восьмого ключей, а выходом - с показывающим прибором, второй выход измерительного усилителя постоянного тока подключен к регистрирующему прибору, один иэ выходов тензометрического датчика соединен со входом измерительного усилителя постоянного тока.

На фиг.1 приведена структурная схема описываемого устройства ; на фиг.2 - статическая, характеристика противодействующих усилий подвиж ной "системы аппарата с переключающей группой контактов и временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит синхронный электропривод 1,. тенэометрический датчик усилий 2, блок питания 3, измерительный усилитель постоянного тока 4, регистрирующий прибор 5, испытуемый аппарат б, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый

11 пороговые блоки, первый 12, второй 13 и третий:14 измерители времени, первый 15, второй 16, третий 17 ключи, первый 18 и второй 19 блоки памяти, четвертый ключ 20, блок разности 21, показывающий прибор 22, седьмой 23 и шестой 24 пороговые блоки, пятый ключ. 25, третий блок памяти 26, шестой ключ 27, четвертый блок памяти 28, седьмой кЛюч 29, задатчик эталонного времени 30, первый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 формирователи импульсов, элемент И 35, первый Зб, второй 37, третий 38,четвертый 39 и пятый 40 триггеры, первый 41 и второй 42 элементы НЕ, блок индикации. 43, шестой триггер 44, первый 45 и второй

46 резисторы, восьмой пороговый блок

47, восьмой ключ 48, контакты 49-52.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении подвижной систе- . мы (траверз, якоря) электрического аппарата из разомкнутого состояния в замкнутое под действием синхронного электропривода 1, с помощью тензо966677 мин э - макс где 1мин н 1макс определяются как

1мнн мин

1макс макс V i (3)

1мнн и 1м „с - соответственно максимальные и минимальные допуска на провал, раствор, зону свободного переключения контактов и общий ход подвижной система (траверсы,якоря), мм; скорость перемещения подвижной сиотеж, мм/с.

Эталонный импульс U>> с выхода формирователя 32 поступает на первые ходы триггеров 37 и 38, на которых появляются сигналы "1". До момента разьыкания одного из контактов 49 и

50 на вторых входах триггеров 37 и

38 сигнал "0" и триггеры не меняют

Ч метрического датчика 2, измерительного усилителя постоянного тока 4 и .блока питания 3 на диаграмме регистрирующего прибора 5 воспроизводится статическая противодействующая характеристика, которая отображает процесс переключения и характеризует параметры контактной система.

В момент начала движения подвижной системы в точке Ед (фиг.2) срабатывает первый пороговый блок 7, импульс напряжения U> поступает на вход за, датчика эталонного времени 30 и запускает его, последний начинает отсчитывать промежутки времени И 30, соответствующие заданным допустимым значениям контролируемых параметров. Сигнал V> поступает на входы формирователей импульсов 31, 32, 33. н

34.

Формирователь 32 выдает в заданном промежутке эталонный импульс Ц31, соответствующий допустимой величине . разброса провала всех размыкающих контактов (например,49 и 50),формирователь 33- импульс U, соответствующий допустимой величине разброса раствора замыкающих контактов

,51 и 52, формирователь 31 — импульс, У, соответствующий допустимой вели31 чйне разброса общего хода подвижной системы (траверсы, якоря), а 34 импульс U определяющий зону свободного переключения контактов, т.е. все формирователи формируют при заданной и известной скорости перемещения импульсы, длительность которых удовлетворяет условию своего состояния. В момент раэияка.ния (в момент выбора провала) одного . из контактов,49 и 50 на втором входе триггера 37(38) появится сигнал "1", который запоминается и поступает на

5 блок индикации 43.

Если все размыкающие контакты 0„

Р разомкнутся в интервале эталонного импульса провала, т.е. в интервале

Х„ - Хо, то блок индикации выдает си10 гйал "Годен". Если же хотя. бы один из контактов разомкнется вне интервала, то блок 43 выдает сигнал "Брак" с указанием номера контакта, неудовлетворяющего допуску.

)5 Аналогично осуществляется.допусковый контроль раствора замыкающих контактов, общего хода подвижной системы и зоны свободного переключения контактов, только сигналы Uэ„. от замыкающих контактов .51 и 52 поступают на вторые входы триггеров

39 и 40 через элементы НЕ 41 и 42 в интервале Х З -Х, а сигнал на вто- ,рой вход триггера 36, фиксирующий окончание хода подвижной системы (траверсы якоря), .с выхода порогоного элемента 11 и в интервале Х 5 -Хд..

Величина допустимой зоны свободного переключения контактов определяется с помощью элемента И 35 и триггера 46. Если на один из контак-. тов 49,50 и 51 или 52 в момент наличия .эталонного импульса U><., т.е. в интервале Х -Х„, в процессе переключения не прерываются друг с другом, то на обоих входах элемента

И 35 присутствуют сигналы 1, на вы-. ходе триггера 44 также сигнал "1", что соответствует допуску и- наличию эоны свободного переключения кон49 тактов.

Допустимые величины растворов размыкающих (йровалов замыкающих) контактов определяются как расчетные, т.е. если провалы размякающих (растворы замыкающих) контактов и общий ход подвижной системы (траверсы„ якоря) находятся в допуске, .значит и растворы соответствующих размыкающих (провалы замыкающих) контактов находятся в допустимых пределах, либо могут быть проконтролированы непосредственно также при снятии статической противодействующей характе-. ристики только при обратном ходе.

Измерение конечного и начальнот о. нажатия развыкающих и замыкающих контактов, величин, раствора, провала замыкающих контактов и общего хода подвижной систеьы электрических контактов осуществляется следующим об44 разом.

При срабатывании порогового блока . 7 его сигнал U одновременно еще поступает на первые входы измерителей времени 12 и 14 и на управляющий вход

6S ключа 25.

966677

P.к

Fg.н Р2 FII

Р1 Рр = Р„Рр

I (9), Измеритель времени 12 начинает отсчитывать время, соответствующее величине раствора контактов, измеритель времени 14 - время, соответству-, ющее,величине общего хода подвижной системы, а ключ 25 закрывается и 5 отключает блок памяти 26 от выхода измерительного усилителя постоянного . тока 4. В точке Рр срабатывает пороговый блок 47, который своим импульсом закрывает ключ 48 и блок памяти 10

28 тоже отключается от выхода измерительного усилителя постоянного тока

4. Оба блока памяти 26 и 28 запоминают значения напряжений, пропорциональные усилиям.в точках Fo и Рр, 15 до тех пор пэна на управляющие входы, этих блоков памяти не поступят соответственно импульсы от пороговых блоков 24 и 25.

При достижении в тоЧке.Р напря- 2 ) жения> соответствующего конечному на- жатию и выбору провала раэмыкающих контактов, срабатывает пороговый блок, 24 и его импульс .(импульсы от пороговых блоков 23,24,47,8,9 и 10 на диаграмме не показаны) поступает на управляющие входы ключа 27 и блока памяти 26 и открывает их. В этот момент на первый вход блока, разности

21 поступает напряжение, т ропорциональное усилию в точке Рр, а на

30 второй — напряжение, пропорциональное усилию в точке Р„, на его выходе их разность 0262.„ пропорциональная F„- -Fo, но так как Р „-F „, то можно считать, что

Зэ а разность F< Рр есть величина ко- ., > нечного нажатия размыкающих контах- 4Q тов в точке F, т.е. в момент. выбора провала прйбор 22 зафиксирует конечное нажатие контактов

В момент выбора раствора размыкающих контактов в точке F2 срабатывает пороговый блок 23 и его импульс поступает на управляющие входы ключа 29 и блок памяти 28 и открывает их, при этом на первый вход блока разности 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию s точке F0, а на второй вход - напряжение, пропорциональыое усилию в точке F<, а на его выходе их разность 02з 2„

> пропорциональная F2 -Fo„ а так как

F2 = F, то можно считать, что

" 2 Рр = "2 Рр (6) © а разность F„ - Рр есть величина начального нажатия разьикающих контактов в точке Гр, т.е. в момент выбора раствора прибор 22 зафиксирует на- фЯ чальное нажатие раэмыкающих контак- тов

В точках Рз и F срабатывают по.роговые блоки 8 и 9, выходные импульсы которых Ug, Ug поступают на управляющие входы ключей 15 и 16. Ключи срабатывают и отключают выход измерительного усилителя постоянного тока 4 от входов блока памяти 18 и 19, которые запоминают текущие значения напряжений, пропорциональные усилиям F >I. и

F до момента пока на управляющие входы этих блоков памяти не поступят соответственно импульсы от пороговых блоков 10 и 11.

При достижении в точке F напряжения, соответствующего начальному нажатию и выбору раствора замыкающих контактов, срабатывает пороговый блок

4.0. его выходной импульс U ðпоступает на второй вход измерителя времени 12 и первый вход измерителя времени 13, при этом измеритель времени 12 оста.навливается и фиксирует время, соответствующее величине раствора контактов, а измеритель времени 13, наоборот, начинает отсчитывать время, соответствующее величине провала контактов.

Одновременно импульс U<< поступает на управляющие входы ключа 17 и блока памяти 18 и отпирает их. В этот момент на первый вход блока разности напряжений 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в точке F, а иа второй - напряжение, пропорциональное усилию в точке Рк„ т.е. на, входе блока разности 21 появляются одновременно два напряжения U II2„ а на его выходе их разность, йройорциональная Рк - F>,а так как по характеристике F> = F<> то можно считать, что

Fg Рз - Р5 Р31 (8)

> а разность Гк - F> есть величина на» чального нажатия контактов в точке

I:.,T.е. в момент выбора раствора показывающий прибор 22 зафиксирует начальное нажатие замыкающих контактов

Рй".н = F5 — Рз

В момент выбора провала контактов, в точке F< срабатывает пороговый блок 11, и его выходной импульс

0„„поступает на вторые входы измерителей времени 13 и 14. Оба измерителя останавливаются и фиксируют времена, соответствующие величине провала контактов и общему ходу подвижной системы.

Кроме того, импульс У„„поступает на управляющие входы ключа 20 и бло966677 г ка памяти 19 и открывает их, при этом на первый вход блока разности напря° жений 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в точке F a

4 на второй вход - напряжение, пропорциональное усилию в точке F<, .т.е. на входе блока разности 21 йоявляются два напряжения U<>>„, а на его вы ходе их разность, пропорциональная

Г6 - F< a так как F - F<,то можно считать, что 1 (10) 15 к.н Fg 4 . C Fi ) 20

Таким образом, устройство позволя- ет производить допусковый контроль параметров каждого контакта в отдельности с выявлением неисправности,по тому или иному параметру, и имеет вследствии этого более широкие функциональные возможности.

Формула изобретения устройство для контроля параметров электрических контактов, электроаппаратов содержащее синхронный электропривод, соединенный механиче- З5 ски с тензометрическим датчиком, соединенным механически с испытуемым . аппаратом, выходом — с входом измерительного усилителя постоянного то-.. ка, показывающий и регистрирующий 40 приборы, блок разности, первый, второй и третий измерители времени, пер-. вый, второй, третий, четвертый и пятый пороговые блоки, первый, второй, третий.н четвертый ключи, пер- ф5 вый и второй блоки памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены задатчик эталонного времени, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй элементы.

И-НЕ, первый и второй резисторы, блок индикации, шестой, седьмой и восьмой пороговые блоки, пятый, шестой, -седьмой и восьмой ключи, третий и четвертый блоки памяти, прйчем вход задатчика эталонного времени подключен к выходу первого порогового блока, выход его соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу 65 а разность à — F„есть величина конечного .нажатия в точке Г6, т.е. в момент выбора провала замйкающих контактов показывающий прибор зафиксирует конечное нажатие первого триггера, второй вход которого соединен с выходом. пятого порогового блока, выход второго фомиро- вателя соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, выход

5 третьего - с первымн входами четвертого и пятого триггеров, выход четвертого формирователя — c первым входом шестого триггера, вторые входы второго и третьего триггеров подклю0 чены к соединенным между .собой неподвижным контактам соответственно первой и второй переключающих групп, соединенным через первый,и второй элементы НЕ соответственно с.вторыми входами четвертого и пятого .триггеров, второй .вход шестого триггера. соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого подключены к неподвижным контактам первой и второй переключающих групп, соединенным соответственно через первый и второй резисторы с вторым выходом блока питания, а подвижные контакты первой и второй переключающих групп соединены с общей шиной питания, выходы первогг, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующими входа-. ми блока индикации, входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого пороговых блоков. соединены с первым входом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого,вто1 рого,, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, выход первого порогового блока.. подключен к управляющему входу пятого клИча и к первым входам первого и третьего измерителей времени, выход второго порогового блока соединен с управляющим входом первого ключа, выход третьего поРогового блока — с управляющим входом второго ключа, выход четвертого rroporoaoro блока - с вторым входом первого измерителя времени, с первым входом второго измерителя времени и управляющими входами третьего ключа и первого блока памяти, выход пятого порогового блока соединен с вторыми ,входами второго и третьего измери- телей времени и управляющими входами второго блока памяти и четвертого ключа, выход шестого порогового блока подключен к управляющим ВходаМ шестого ключа и третьего блока памяти, второй вход которого соединен с выходом, пятого ключа, выход седьмого порогового блока соединен с управляющими входамн седьмого ключа и четвертого блока памяти, выход восьмого порогового блока: - с управляющим входом восьмого ключа, выход которого подключен к второму входу четвертого блока памяти, выходы всех блоков памяти подключены к соответст11

1 2

966677 вующим первым входам блока разности, вторым входом соединенного с выходами третьего, четвертого, седьмого и во. сьмого ключей, а выходом - с показывающим прибором, второй выход измерительного усилителя постоянного тока подключен к регистрирующему прибору, один из выходов тензомет-. рического датчика соединен с входом измерительного усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизЕ.

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2737059/18-21, кл.G 05 В 23/02, 1979 (прототип) .

966677 и ® å-о

Составитель В.Дворкин

Редактор Л..Авраменко Техред с;.Мигуйова - Корректор В.Бутяга

Ъ.

Заказ 7844/66 . Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий., 113035, Москва, E-35, Раушская наб ., д.4/5 . е

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4