УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА Российский патент 2004 года по МПК G01R31/34 H02K15/00 

Изобретение относится к устройству для контрольного испытания электрического привода и/или приданного в соответствие приводу механического устройства, которое является, в частности, арматурой или исполнительным органом, причем приводу и/или механическому устройству придан в соответствие блок, который содержит выводы, и причем к выводам является подключаемым диагностический модуль.

Устройство для контрольного испытания электрического привода или соответственно связанного с ним механического устройства, которым может быть арматура или исполнительный орган, является необходимым, чтобы можно было контролировать рабочее состояние привода и/или исполнительного органа. За счет постоянного контроля можно своевременно распознавать нарушения или изменения эксплуатационных характеристик привода и/или механического устройства. В случае, если механическое устройство является арматурой или исполнительным органом, которые могут быть, например, частью электростанции, можно заблаговременно распознавать изменения и/или повреждения, которые еще не оказывают отрицательного воздействия на надежность арматуры или исполнительного органа, однако, могут повлечь за собой существенные для безопасности повреждения или функциональные нарушения. Дефектный или неправильно функционирующий привод и/или дефектное или неправильно функционирующее механическое устройство, следовательно, можно заблаговременно распознавать и затем производить техническое обслуживание, ремонт или замену. То же самое справедливо для случая, что электрический привод придан в соответствие исполнительному органу в рельсовой системе, причем может идти речь, в частности, об исполнительном приводе железнодорожной стрелки.

Из ЕР 0609261 В1 известно устройство для контрольного испытания электрического привода, который является, в частности, приводом арматуры. При этом приводу придан в соответствие блок, в котором от линий энергоснабжения привода отходят линии измерения напряжения, которые заканчиваются на отводах напряжения на блоке. Кроме того, линиям энергоснабжения в блоке приданы в соответствие трансформаторы тока, которые через линии измерения напряжения соединены с отводами тока на блоке. Трансформаторы тока, как правило, приданы в соответствие линиям энергоснабжения без прерывания этих линий энергоснабжения, например, индуктивно. К выводам блока является подключаемым диагностический модуль. Этот диагностический модуль в известном решении является диагностическим штекером, который соединен с центральным блоком измерения и оценки. Диагностический штекер принимает имеющиеся на выводах сигналы и направляет их по линии к блоку измерения и оценки.

Из DE 3936988 С2 известен выполненный в виде штекера диагностический модуль, который содержит систему обработки сигнала. Эта система, так как контроль привода должен быть непрерывным, должна быть постоянно подключена к источнику напряжения электроснабжения. Так как в области подлежащего контролю привода не имеется в распоряжении подходящей вспомогательной энергии, диагностический модуль должен питаться через дорогую линию снаружи или снабжаться относительно большой батареей. Поэтому до сих пор было не экономично конструировать диагностический модуль без постоянного соединения с центрально установленным блоком измерения и оценки.

В основе изобретения лежит задача указания устройства для контрольного испытания электрического привода или исполнительного органа и/или приданного в соответствие приводу механического устройства, причем устройство содержит диагностический модуль, который, с одной стороны, во время контрольного испытания не должен быть соединен с центральным блоком измерения и оценки и, кроме того, нуждается только в относительно малой мощности энергоснабжения или соответственно относительно малом устройстве энергоснабжения.

Задача согласно изобретения решается за счет того, что имеется устройство энергоснабжения для диагностического модуля, которое выполнено с возможностью активирования через по меньшей мере один из выводов на блоке или через внешний сигнал.

Тем самым достигается преимущество, что диагностический модуль располагает двумя режимами работы. До тех пор, пока нет в наличии подлежащих обработке сигналов, модуль находится в энергосберегающем пассивном режиме хранения. Если имеются один или несколько сигналов, то модуль переходит в рабочий режим. Предпочтительным образом в диагностическом модуле обходятся малым количеством энергии также тогда, когда не предусмотрен никакой центральный блок измерения и оценки для одного или нескольких диагностических модулей. Для собственных нужд диагностического модуля является достаточным малый электрический накопитель энергии, например батарея или малая линия энергоснабжения с малым поперечным сечением.

За счет этого достигается, в частности, преимущество, что диагностический модуль может быть использован на блоках различных приводов последовательно во времени и пространственно, без необходимости, чтобы от диагностического модуля выходили мешающие проводные соединения, в частности линии передачи данных. Контрольное испытание электрических приводов в различных местах является тем самым возможным быстро и просто.

Диагностическому модулю присвоен в качестве устройства энергоснабжения, например, электрический накопитель энергии и/или источник напряжения, от которого к диагностическому модулю ведет линия энергоснабжения. Электрический накопитель энергии может быть или перезаряжаемым или неперезаряжаемым. Он может представлять собой также электрическую емкость. Вследствие режима хранения подобное энергоснабжение является достаточным для собственных нужд диагностического модуля.

Устройство энергоснабжения является включаемым, например, сигналом рабочего напряжения и/или рабочего тока, и/или управляющего напряжения привода и/или другим сигналом, приложенным на по меньшей мере одном выводе блока. Только если на приводе приложено, например, рабочее напряжение и/или управляющее напряжение, диагностический модуль активируется. До тех пор, пока привод находится в покое, диагностический модуль также находится в режиме хранения. Так как электрический привод, который придан в соответствие, например, механическому устройству, включается только, если механическое устройство должно быть приведено в движение, диагностический модуль предпочтительным образом остается в режиме хранения очень долго.

Например, расположенный в линии энергоснабжения диагностического модуля выключатель является коммутируемым сигналом рабочего напряжения и/или рабочего тока, и/или управляющего напряжения и/или другим сигналом, приложенным на по меньшей мере одном выводе. За счет этого диагностический модуль приводится в рабочий режим.

С линией энергоснабжения, которая может быть прервана выключателем, обходятся с малым количеством энергии для энергоснабжения диагностического модуля, так как последний во время, когда привод находится в стационарном состоянии, находится в режиме хранения.

Диагностический модуль содержит, например, блок оценки (процессор), Тем самым достигается преимущество, что введенные данные привода в диагностическом модуле могут непосредственно запоминаться и/или оцениваться и/или генерироваться одним или несколькими новыми сигналами. Проводное соединение к центральному блоку измерения и оценки тогда не является ненужным или можно обойтись маломощной линией, так как большая часть оценок предпринимается уже в диагностическом модуле. Энергоснабжение такого блока оценки в диагностическом модуле обеспечено маленьким устройством, например, батареей или малой линией энергоснабжения, поскольку диагностический модуль в то время, когда привод находится в стационарном состоянии, предпочтительно поддерживается в режиме хранения.

Диагностический модуль является, например, калибруемым и содержит для этого вход калибровки и/или выход калибровки, которые соединены, например, с блоком оценки. На любых сигнальных входах, например на входе калибровки, могут вводиться известные значения, после чего на выходе калибровки выдаются фактические значения.

Посредством этих фактических значений и известных значений определяют передаточную функцию (калибровочную кривую) диагностического модуля, в частности блока оценки, как правило, вне диагностического модуля. Эту передаточную функцию запоминают в диагностическом модуле, например в блоке оценки, после того, как она была задана, например, через вход калибровки. За счет этого для оценки привода или механического устройства можно делать заключение о подходящих значениях.

В диагностическом модуле может иметься накопитель данных, который соединен, например, с блоком оценки. Там измеренные или вычисленные данные могут запоминаться, пока диагностический модуль в более поздний момент времени будет подключен для считывания и дальнейшей обработки данных к внешнему блоку оценки.

С блоком оценки в диагностическом модуле может быть соединен накопитель заданных значений, который содержит заданные значения. Если в блоке оценки будет установлено, что измеренные или вычисленные значения отклоняются вверх или вниз от заданного значения, может выдаваться сигнал, характеризующий привод или соответствующее механическое устройство.

С блоком оценки и/или с накопителем данных могут быть связаны один сигнальный прибор или множество сигнальных приборов, например светоизлучающих диодов, которыми индицируется, что данные имеются или запомнены.

Диагностический модуль имеет, например, форму штекера, а выводы на блоке являются отводами для приема штекера. За счет этого достигается преимущество, что диагностический модуль может просто и быстро переставляться от одного блока к другому блоку так, что за короткое время может быть проверено множество приводов и/или соответствующих механических устройств.

Диагностический модуль согласно другому примеру может вставной платой, которая может также легко переставляться от одного блока к другому блоку.

Наконец, диагностический модуль может быть стационарно устанавливаемым, причем такой диагностический модуль нужно придавать в соответствие каждому блоку.

Диагностический модуль согласно другому примеру может быть передвижным модулем, который может легко переставляться и за счет подходящих устройств придаваться в соответствие множеству приводов или механических устройств, например, в общей ветви энергоснабжения.

Диагностический модуль содержит, например, устройство считывания, которое соединено с входом кодирования, присоединяемым к выводу кодирования блока. На выводе кодирования блока имеется информация кодирования, которая характеризует подлежащий проверке привод или соответственно механическое устройство. Достигается то преимущество, что при контрольном испытании электрического привода или соответственно механического устройства сразу автоматически распознают, к какому из многих приводов или соответственно механических устройств в установке подключен диагностический модуль.

С устройством для контрольного испытания электрического привода или соответственно приданного в соответствие механического устройства согласно изобретения достигается, в частности, преимущество, что диагностический модуль обходится с таким малым количеством энергии, что в диагностическом модуле могут размещаться и снабжаться энергией, в частности, блок оценки и/или также накопитель, и что диагностический модуль, несмотря на это, является настолько легким и компактным, что он может использоваться друг за другом на различных блоках.

Устройство согласно изобретения для контрольного испытания электрического привода и/или приданного в соответствие механического устройства поясняется более подробно с помощью чертежа. Там схематически представлено такое устройство.

Чертеж показывает блок 1 с выводами С1-Сn для сигналов кодирования, выводами L1-L3 для сигналов напряжения, выводами I1-I3 для сигналов тока и выводами U1-Un для рабочего или управляющего напряжения подлежащего проверке привода 15. Сигналы напряжения в блоке 1 выходят непосредственно от линий энергоснабжения 1а привода 15. Выводы I1-I3 для сигналов тока в блоке 1 приданы в соответствие линиям энергоснабжения 1а, например, индуктивно. Привод 15 приводит в действие механическое устройство, которое может быть арматурой или исполнительным органом.

С блоком 1 соединен диагностический модуль 2, который может быть выполнен в виде штекера. Для этого выводы С, U, L, I на блоке 1 выполнены, например, в виде отводов для приема контактов штекера. Диагностический модуль 2 может быть, однако, также быть установлен неподвижно или отдельно. В диагностическом модуле 2 выводы L1-L3 для сигналов напряжения находятся в соединении через модуль 3а для гальванической развязки с блоком кондиционирования сигнала 4. Выводы I1-13 для сигналов тока находятся в соединении непосредственно и/или через тот же самый или другой модуль 3b для гальванической развязки с блоком кондиционирования сигнала 4. Последний находится в соединении на стороне выхода через аналого-цифровой преобразователь 5 с блоком оценки 6.

С блоком оценки 6 находятся в соединении через устройство считывания 14 также выводы С1-Сn для сигналов кодирования. Для запоминания данных, обработанных в блоке оценки 6, он соединен на стороне выхода с накопителем данных 7.

На стороне входа блок оценки 6 может быть соединен с накопителем заданных значений 8, чтобы можно было сравнивать вычисленные значения с заданным значением. Блок оценки 6, кроме того, соединен с входом калибровки 9а и с выходом калибровки 9b. За счет ввода известных значений на входе калибровки 9 а или на другом входе, например от накопителя заданных значений 8, на выходе калибровки 9b получают фактические значения и отсюда калибровочную кривую. Эта или также известная калибровочная кривая могут вводиться извне на входе калибровки 9а в блок оценки 6. С блоком оценки 6 и/или с накопителем данных 7 могут быть соединены сигнальные приборы 10а, 10b, например светоизлучающие диоды, которые индицируют, имеются ли данные. Сигнальные приборы 10а, 10b могут использоваться также для других целей. От блока оценки 6 или от накопителя данных 7 могут выходить линии вывода данных 11, 12 с выводами, через которые данные могут выдаваться на непредставленный центральный блок оценки.

Для энергоснабжения диагностического модуля 2 он сам содержит, например, электрический накопитель энергии 13, от которого выходит система линий энергоснабжения 16, которая снабжает схемные части (потребители энергии) диагностического модуля 2. Линии энергоснабжения 16 могут вводиться в диагностический модуль 2 также от внешнего источника напряжения.

Рабочее напряжение и/или управляющее напряжение привода 15, которые имеются на выводах U1-Un на блоке 1, соединены с выключателем 13а в линии энергоснабжения 16, которая выходит от накопителя энергии 13 или от источника напряжения, не представленного на чертеже.

Если привод 15 покидает стационарное состояние, тогда через следующее отсюда изменение сигналов напряжения и/или сигналов тока, и/или рабочего или управляющего напряжения, электрический накопитель энергии 13 или внешний источник напряжения соединяется с потребителями энергии в диагностическом модуле 2. До тех пор, пока не изменятся ни стационарное состояние, ни рабочее или управляющее напряжение, электрические потребители энергии в диагностическом модуле 2 таким образом находятся в пассивном режиме хранения так, что обходятся малым накопителем энергии 13 и/или малым источником напряжения, а также малыми линиями энергоснабжения 16. Только за счет этого является возможной удобная в обращении конструкция диагностического модуля 2 с встроенным блоком оценки 6 так, что он может легко использоваться друг за другом на различных блоках 1.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контрольного испытания электрического привода (15) и/или приданного приводу (15) механического устройства, которое является, в частности, арматурой или исполнительным органом. Техническим результатом является обеспечение автономности работы от центрального блока измерения при контрольных испытаниях и относительно малой мощности энергоснабжения. В устройстве для контрольного испытания электрического привода приводу и/или механическому устройству придан в соответствие блок, который содержит выводы (С, U, L, I). К указанным выводам подключен диагностический модуль. Предусмотрено, что имеется устройство энергоснабжения для диагностического модуля, которое выполнено с возможностью активирования через по меньшей мере один из выводов на блоке с выводами (С, U, L, I) или через внешний сигнал. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для контрольного испытания электрического привода (15) и/или механического устройства, выполненного, в частности, в виде арматуры или исполнительного органа, причем привод (15) и/или механическое устройство содержит блок (1), имеющий выводы (С, U, L, I), к которым (С, U, L, I) подключен диагностический модуль (2), отличающееся тем, что предусмотрено устройство энергоснабжения для диагностического модуля (2), выполненное с возможностью активирования через по меньшей мере один из выводов (U1-Un) на блоке (1) или через внешний сигнал.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство энергоснабжения выполнено в виде соответствующего диагностическому модулю (2) электрического накопителя энергии (13) и/или источника напряжения, от которого к диагностическому модулю (2) ведет линия электроснабжения (16).3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство энергоснабжения выполнено с возможностью включения от сигнала рабочего напряжения, и/или рабочего тока, и/или управляющего напряжения привода (15), приложенного по меньшей мере на одном выводе (U1-Un).4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что расположенный в линии энергоснабжения (16) выключатель (13а) является коммутируемым сигналом рабочего напряжения, и/или рабочего тока, и/или управляющего напряжения привода (15), приложенным по меньшей мере на одном выводе (U1-Un).5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) содержит блок оценки (6).6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что блок оценки (6) соединен с входом калибровки (9а) диагностического модуля (2) и/или с выходом калибровки (9b) диагностического модуля (2).7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что в диагностическом модуле (2) имеется накопитель данных (7).8. Устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что с блоком оценки (6) соединен накопитель заданных значений (8).9. Устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что с блоком оценки (6) соединен сигнальный прибор (10b).10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) имеет форму штекера и выводы (С, U, L, I) на блоке (1) являются отводами для приема штекера.11. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) выполнен в виде вставной платы.12. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) выполнен стационарным.13. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) выполнен передвижным.14. Устройство по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что диагностический модуль (2) содержит устройство считывания (14), которое соединено с входом кодирования, подключаемым к выводу кодирования (С) блока (1).