Устройство для контроля параметров срабатывания электромагнита Советский патент 1985 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контроль™ КС-измерительной технике и может быт использовано для контроля параметров срабатьпзания электромагнитов постоянного тока, не имеющих собственных контактных групп, в условиях производства и эксплуатации электромагнитов.

Известно устройство для контроля параметров срабатьшания злектромагни та содержащее блок питания, блок снятия Ф1пульса, дифференцирующий усигштель, ограничитель и элемент индикации l .

Известно также устройство «ля контроля работы электромагнит ., содержащее блок питания, к выходу которого через переключатель подключены обмотка электромагнита и контрольньй резистор соединенные последовательно, и дифференциру ощий усилитель, вход которого соединен с контрольным резистором, а выход - с входом усилителя-ограничителя, а также триггер аналоговый ключ и alvпaлитyдный детектор, вход которого через аналоговьп ключ соединен с контрольным резистором, причем один вход триггера подключен к выходу усилителя-ограннчителя, другой вход триггера - к шине установки устройства в исходное состояние., которая также соединена с управляющим входом амплитудного детектора., а выход триггера соединен с

управляющим входом аналогового клю р- .-1

ча 21.

Недостатком известных устройств является лчевозмолагость проверки работы возвратного механизма электро 2ма1нита,

Цель изобретения - расишрение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения проверки работы возвратного механизма электромагнита,,

Указанная це.пь достигается тем, что в устройство5 содержащее блок питания, первый выключатель5 датчик тока, последовательно соединенные диф11)еренцирующий усилитель к усилитель-ограничителЬр выходом подключенный к входу установки в единично состояние триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен с шиной установки устройства в исходное состояние к управляющим входом амплитудного детектора, а прямой выход триггера соедкненс

управл5пощим входом аналогового ключа первым информационным выводом соединенного с информационным входом амплитудного детектора, а вторым информационным вьшодом - с первой входной клеммой устройства, датчиком тока и входом дифференцирующего усилителя, введены генератор импульсов, второй выключатель, первый и второй элементы ШТИ, дифференцирующий элемент, счетчик импульсов и последовательно соединенные ждущий мультивибратор и элемент индикации, при этом выход блока питания через первый выключатель соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а через второй выключатель - с управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента и вторым входом первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к второй входной клемме устройства, выход дифференцирующего элемента соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход старшего разряда которого подключен к входу лздущего мультивибратора а вход установки в нулевое состояние - к выходу второго элемента И-Ш, первым входом подключенного к выходу усилителя-ограничителя, а вторым входом - к вине установки устройства в исходное состояние.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства на фиг 2 и 3 диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит блок i питания,, к выходу которого через первый выключатель 2 подключен первый вход первого элемента 3 ИЛИ, выход которого подключен к второй входной клем,1е 4 устройства, первая входная клемма 5 которого соединена с датчиком 6 тока, который соединен с входом дифференцирующего усилителя /, вьосод дифференцирующего усилитля через усилитель-ограничитель 8 соединен с входом установки в единичное состояние триггера 9, зкод установки Б нулевое состояние которого соединен с тиной 10 установки устройства в исходное состоякие, которая соедипеиа с управ,лятоп ;им входом амнлитудного детектора 1. .Амплитудный детектор )1 имеющий единичный козф д5циент передлчИ; образован диодом 12j конденсатором 3, повторителем 14 напряжения с большим входным сопротивлением, компаратором 15 и ключом 16. Информационный вход амплитудного детектора соединен с первым ин- формационным вьшодом аналогового ключа 17, соединенного вторым информационным вьгоодом с первой входной клеммой устройства. Блок питания через второ выключатель 18 соединен с управляющи входом генератора 19 импульсов, выхо которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом дифференцирующего элемента 20, выход ко торого соединен со счетным входом счетчика 21 импульсов, состоящего из RC-триггеров 22 и 23, выход старшего разряда счетчика подключен к входу ждущего мультивибратора 24, соединен ного последовательно с элементом 25 индикации. Вход установки в нулевое состояние счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента 26 РШИ первым входом подключенного к выходу усилителя-ограничителя, а вторым входом - к шине установки устройства в исходное состояние. Устройствоработает следующим обр зом. Перед началом проверки к входньп-i клеммам 4 и 5 устройства подключают контролируемый объект (обмотку электромагнита), а на шину 10 подают короткий импульс (фиг. 2а) для установ ки устройства в исходное состояние. При этом задним фронтом этого импульса триггер 9 устанавливается в единичное состояние (фиг. 26), а сигналом с выхода триггера замыкается аналоговый ключ 17, подключая вход детектора 11 к датчику 6 тока. Кроме того, на время действия импульса уст новки исходного состояния замыкается ключ 16, разряжая конденсатор 13. Пройдя через элемент 26 ИЛИ этот импульс поступает на вход установки в нулевое состояние счетчика 21 и обнуляет его (фиг. Зк). Устройство контроля обеспечивает работу схемы в двух режимах. В первом режиме проверяется величина тока срабатывания электромагнита. Во второн режиме проверяется работа возвратного механизма электромагнита. Для начала проверки величины тока срабатьюания электромагнита включают выключатель 2 (момент времени 27 на фиг. 2) и напряжение с выхода блока 1 питания через элемент 3 ИЛИ 1 45 поступает на входную клемму 4 устройства и через обмотку электромагнита (на фиг, 1 не показана) - на входную клемму 5 устройства и датчик 6 тока. Ток в обмотке электромагнита нарастает по определенному закону (фиг. 26). Падение напряжения на датчике 6 тока, пропорциональное току, дифференцируется во времени дифференцирующим усилителем 7 (фиг. 2б). Усилительограничитель 8 вьщеляет и усиливает импульс отрицательной полярности (фиг. 2г), задним фронтом которого триггер 9 устанавливается в нулевое состояние (фьг. Зр j разгФжая тем самым ключ 17 момент -времени 28 на фиг, 2). Конденсатор 13 заряжается до амплитудного значения напряжения, соответствующего току срабатывания электромагнита (З, на фиг. 2g). При дальнейшем нарастании тока, после срабатывания электромагнита напряжеьше на ко здеисаторе 13 не изменяется, так как аналоговый ключ 17 в момент времегш 28 (фиг. 2) размькается, отклзочая вход детектора I (фиг. 2в). Постоянное-напряжение на выходе повторителя 14 (фнг. 2е.) пропорщюналыю току срабатывания электромагнита, тг1к как выходное напряжеш1е на выходе амплитудного детектора, соответствующее мак - сш.1альному току на участке 27-28 (фиг. 2); Rg - величина сопротивления, датчика 6 тока. Для проверки работы возвратного механизма замыкают выключатель 18, а выключатель 2 размыкают. Генератор 19 начинает формировать прямоугольные импульсы (фиг. 3:), которые через элемент 3 {ШИ поступают на входную клемму 4j а пройдя через обмотку электромагнита - на входную клемму 5 и датчик 6 тока. Параметры импульсов генератора выбраны так, чтобы за время действия импульса исправный электромагнит успел сработать, а за время паузы вернуться в первоначальное состояние. По переднему фронту импульсов генеатора дифференцирующим элементом 20 ормируются короткие импульсы (фиг. зф. которые поступают на счетньш вход счетчик:а 21.. Если электромагнит исправен и его возвратный механизм работает четко а быстродействие соответствует заданному значению, то после каждого импульсаS поступившего на счетный зход счетчика, на его вход установки в нулевое состояние с выхор;а усилите ля-ограничителя 8 через элемент 26 ЩТИ поступает импульс (фиг. Зи), обусловленньй наличием падающего участка в токе электромагнита, возникающего при движении подвижной системы электромагнйта при его срабатывании. Вследствие 5 этого на выходе старшего разряда сче чика 21 сохраняется напряжение логического нуля. Если электромагнит неисправен и его быстродействие не соответствует заданному значению, то импульс на вход установки в нулевое состояние счетчика 2 не поступает (фиг момент времени 29). В этом случае счетчик не обнуляется и в первом раэрдце счетчика остается логическая единица, которая записалась по переднему фронту тмпульса генератора (фиго -Ц)е. По прзосоду следующего импульса от генератора на счетный вход счетчика (фиг, 3, момент времени 30) на выходе старшего разряда счетчика появляется логш1еская един ца (фиг, 3 к, ). которой запускается ждущий мультивибратор 24 (фиГ: Зп). Выходным импульсом ждудего мультивибратора включается элемент 25 инд кации, который оповещает оператора 56 нарушении работы возвратного механизма контролируемого электромагнита. При срабатьшании электромагнита (фиго 3t;, момент времени 31 счетчик вновь обнуляется и после окончания импульса зодущего мультивибратора схема возвращается в исходное состояние и проверка продолжается аналогичным образом. При размыкании выключателя 18 проверка заканчивается. Технический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в рясширении функциональных возможностей устройства для контроля параметров срабатывания электромагнита. Это выражается в том. что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет контролировать не только ток срабатывания, но и обеспечивает проверку работы возвратного механизма. Это позволяет контролировать быстродействие электромагнита и проверять верхнюю граничную частоту его срабатываний, что необходимо при проверке электромагнитовs предназначенных для работы в составе быстоодействукщих систем автоматического регулированияо Кроме ТОГО; предлагаемое устройство обеспечиБает проверку на каждом такте срабатьтания электромагнита и позволяет выявить номер такта, на котором произоц ел от-каз ЭоТектромагнита, что дает БОЗМОЛШОСТЬ использовать его для проведения шнтрольных5 периодических и ресурсных испытаний электромагнитао

ж

и

к

л

.t

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА, содержащее блок питания, первый выключатель, датчик TOKas после довательно соединенные дифференциру. ющий усилитель и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к входу установки в единичное состояние триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен с шиной установки в исходное состояние и управляющим входом амплитудного детектора, а прякой выход триггера соединен с управляющим входом аналогового ключа, первым информационным выводом соединенного с информационным входом амплитудного детектора, а вторым информационным вьюодом - с первой входной клеммой устройства, датчиком тока и входом дифференцирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения проверки работы возвратного механизма электромагнита, в устройство введены генератор импульсов, второй выключатель, первый и второй элементы ИЛИ, дифференцирующий элемент, счетчик импульсов и последовательно соединенные ж, мультивибратор и элемент индикации, при этом выход блока питания через первый выключатель соединен с первым входом первого эле.мента ИЛИ, а через второй выключатель - с управляющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с входом дифференцирукицего элемента и BTOjpbw входом первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к второй входной клемме устройства, выход дифференцирующего элемента соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход старшего разряда которого подключен к входу ждущего мультивибратора, а вход установки в нулевое состояние САЭ к выходу второго элемента ИЛИ, первым 1 входом подключенного к выходу усшш4 4 СЛ теля-ограничителя, а вторым входом к шине установки устройства в исходное состояние.