Устройство для контроля контактов реле Советский патент 1986 года по МПК H01H47/00 

ретению no а. с. № 1163381. Цель изобретения - сокращение времени испытания контактов реле током меньшим, чем , где - ток трогания реле. При включении реле, по мере роста тока, возрастающее вместе с ним тяговое усилие превысит противодействующее усилие, иякорь электромагнита начнет двигаться. Если в обмотку реле каким-либо образом подавать ток подпитки, величиной несколько меньшей, чем ток трогания, то при подаче на обмотку реле питающего напряжения срабатывание реле произойдет быстрее.

т.е. время срабатывания уменьшится, т.к. нарастание тока до величины тока трогания начнется не с нуля, а с величины looa (тока подпитки). Для обеспечения этого условия устройство для контроля контактов дополнительно снабжено блоком подпитки обмоток контролируемых реле, который выполнен на транзисторе 13 и резисторах 14, 13. Величина тока подпитки определяется величиной резистора 15 несколько меньшей тока трогания. Изобретение позволяет уменьшить время испытаний контактов реле на надежность. 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и может быть использовано для ускоренной проверки контактов реле. Изобретение является дополнительным к изоб(Л NJ

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и может быть использовано для ускоренной проверки контактов реле.

Цель изобретения - повышение производительности контроля контактов реле путем создания предварительной подпитки реле, током меньшим, чем ток , где Ifnp - ток трогания реле

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства для контроля контактов реле; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая зависимость тока в обмотке реле от времени при движении якоря.

При включении реле, по мере роста тока, возрастающее вместе с ним тйговое усилие превысит противодействующее усилие, и якорь электромагнита начнет двигаться. Промежуток времени - от момента подачи напряжения на обмотку реле до начала трогания якоря - называется временем t трогания. Значение тока в обмотке реле, при котором якорь начинает двигаться называется током 1. трогания.

Промежуток времени, необходимый для перемещения подвижных частей реле от момента трогания до замыкания или размыкания соответствующих контактов реле, называется временем tqg движения. Таким образом, время tj, срабатывания реле равно

,p

Значение тока в обмотке реле, при котором реле полностью срабатывает, называется током 1,. срабатывания .

При испытаниях реле, скорость испытаний реле в основном определяется временными параметрами реле: временем tjp срабатывания и временем отп отпускания, так как частота, на которой производится испытание определяется величинами t,. и , а допустимая частота F срабатывания реле равна

1

F

+t.

-ср -отп

Если в обмотку реле, каким-либо образом, подавать ток пал подпитки величиной несколько меньшей, чем ток трогания, то при подаче на обмотку реле питающего напряжения, срабатывание реле произойдет быстрее т.е. время срабатывания реле уменьшится (фиг. 3).

Это объясняется тем, что нарастание тока до величины трогания произойдет быстрее, так как нарастание тока в обмотке реле начнется

(фиг.З).

не с нуля, а с величины I.

., а ocjjn nnpi -L «дл

За счет этого время срабатывания « реле уменьшится на величину, определяемую временем нарастания тока срабатывания реле от О до величины тока подпитки, и будет равно:

+ t.

-тр

ср,

Устройство содержит генератор 1 импульсов, распределитель 2 импульсов, счетчик 3 общего числа срабаты ваний контролируемого реле, элемент ИЛИ 4, образующий вместе с распреде лителем 2 импульсов блок программы времени контроля. Кроме того, устро ство содержит ячейки для испытаний контактов реле, каждая из которых о разована элементами И 5 и 6 (по количеству контролируемых контактов), счетчиками 7 отказов срабатывания размыкающих контактов (по количеству размыкающих контактов конт ролируемого реле) и счетчиками 8 отказов срабатывания замыкающих кон тактов (по количеству замыкающих ко тактов контролируемого реле), клеммами 9 и 10 для подключения соответ ственно размыкающего и замыкающего контактов реле. При этом первые вхо ды элементов И 5 всех ячеек объединены и соединены с выходом 2.1 распределителя 2 импульсов, а первые входы элементов И 6 тех же ячеек также объединены и соединены с одним из входов элемента ИЛИ 4 и с выходом 2.3 распределителя 2. При этом в каждой ячейке второй вход элемента И 5 соединен с клеммой 9 для подключения размьжающего контакта реле с одним из выводов первого режимного резистора. .Второй вх элемента И в каждой ячейке соединен с клеммой 10 для подключения соответствующего замыкающего контакта и с одним из вьшодов второго режимного резистора. Вторые выводы всех .режимных резисторов ячеек объединены и соединены с первым полюсом источника +Е питания, в качестве которого может быть использован, например, генератор постоянного тока, клеммы 11 всех ячеек, к которым подключаются первые выводы обмоток соответствующих реле, объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 4. Клеммы 12 всех ячеек, к которым подключаются вторые выводы контактов и обмоток контролируемых реле, объединены между собой и подключены ко второму полюсу источника питания (к общей шине устройства) . Если контролируемое реле содержит больше KoliTaKTOB, то пропорционально возросшему числу контактов увеличивается количество элементов И 5 или И 6 (в зависимости от вида контактов: размыкающие, замыкающие) и соответственно возрастает количество счетчиков 7 или 8.. С ростом количества контролируемых реле пропорционально возрастет количество ячеек для контроля реле. Кроме того, устройство содержит дополнительно введенный транзистор 13, база которого через резистор 14 соединена с выходом 2.1 распределителя 2 и с одним из входов элементов И 5. Коллектор транзистора 13 через резистор 15 подключен к первому полюсу источника +Е питания, а эмиттер подключен - к выходу элемента ИЛИ 4. I Генератор 1 импульсов предназначен для создания на своем выходе импульсов. Распределитель 2 импульсов предназначен для распределения как во времени, так и по отдельным электрическим цепям (выходам 2.1, 2.2, 2.3, 2.4) поступающих на его вход импульсов от генератора 1. Счетчик 3 предназначен для подсчета общего количества срабатываний контролируемых реле в процессе их испытания. Счетчик 7 предназначен для подсчета отказов срабатывания размыкающих контактов реле, а счетчики 8 для подсчета отказов срабатывания замыкающих контактов контролируемого реле. При этом под отказом срабатывания размыкающего контакта здесь и далее понимается такое состояние устройства, когда при обесточенном испытуемом реле, его контакт находится в состоянии НЗ (нормально-замкнут), но электрического контакта по какой-либо причине нет. А под отказом срабатывания замьжающего контакта понимается такое состояние устройства, когда при включенном испытуемом реле его переключающий контакт перебросится, т.е. его HP (нормально замкнут) контакт замкнется, но электрического контакта .по какой-либо причине нет, т.е. и в том и в другом случае контролируется нарушения нормального контактирования. При этом НЗ контакт контролируется в отключенном состоянии реле, а HP контакт - во включенном состоянии реле. Транзистор 13 предназначен для создания предварительной подпитки током Ifioa (фиг. 3) обмоток испытуемых реле. 5 Работа устройства для простоты показана на примере работы одной ячейки, образованной элементами И 5 и 6, счетчиками 7 и 8 и клем1.1ами 9-12 для подключения контактов и обмоток контролируемого реле, Работа остальных ячеек аналогична. Устройство для контроля контактов реле работает следующим образом Как только первый импульс от генератора 1 импульсов поступит на вход распределителя 2, последний срабртает, и на его выходе 2.1 появится положительный сигнал, который поступит на один из входов элемента И 5. На другой вход элемента И 5 сигнал не поступает (логический ноль), так как контакт реле, соединенный с клеммой 9, находится в положении НЗ (контакт есть), и все напряжение (+Е„) питания падает на соответствующем режимном резисторе. Вследствие того, что на входы элемента И 5 подается только один поло жительный сигнал, на его выходе сиг нал отсутствует и счетчик 7 находит ся в исходном состоянии. В случае, если контакт реле, под ключенный к клемме 9, находится в п ложении НЗ, но электрический контак по каким-либо причинам нарушился, напряжение (+Е„) источника питания поступит на вход элемента И 5, а та как на другом входе элемента И 5 приложен положительный сигнал с выхода 2.1. распределителя 2, то на вы ходе элемента И 5 появится сигнал, и счетчик 7 зафиксирует один отказ срабатывания размыкающего контакта реле. Таким образом проверяется контак реле, соединенный с клеммой 9, в по ложении НЗ и выявляется нарушение контакта, если оно имело место. При поступлении с выхода 2.1 распредели теля 2 положительного сигнала, он также одновременно поступает на баз транзистора 13 и открывает его. По цепи коллектор - эмиттер транзистор 13 начинает протекать ток (ток Inoq подпитки), величина которого опреде ляется величиной резистора 15. Этот ток поступает в обмотки испытуемых. реле и его величина выбирается (за счёт выбора параметра резистора 15) несколько меньше величины тока трогания реле (фиг. 3), т.е. I ,- . Если это условие выполняется. то, Н€ смотря на то, что в обмотках испытуемых реле протекает ток (.тр), контакты реле находятся в исходном состоянии. При поступлении на вход распределителя 2 второго импульса от генератора 1, распределитель 2 срабатывает и на его выходе 2.2 появится положительный сигнал, а с выхода 2.1 - положительный сигнал исчезнет (логический нуль). При этом положительный сигнал nocTynnt на вход элемента ИЛИ 4, ас его выхода - на клемму 11 для подключения испытуемого реле. Реле включается. При этом следует учесть, что в силу самоиндукции ток обмотки реле исчезает не сразу после снятия импульса с выхода 2.1 распределителя 2. Срабатывание реле в этом случае произойдет. быстрее, так как по его обмотке уже протекал ток подпитки, недостаточный для трогания якоря реле. Но когда на обмотку реле поступает импульс тока. Достаточный для его срабатывания., то нарастание тока в обмотке реле происходит не с нуля, а с величины, приблизительно равной току подпитки. Поэтому нарастание тока в обмотке до величины тока трогания в этом случае происходит значительно быстрее (фиг. 3). Через время, которое теперь меньше, чем время срабатывания реле без тока подпитки, его контакты из положения НЗ (нормально замкнут) перебросятся в положение HP (нормально разомкнут), Третий импульс от генератора 1 вновь вызывает срабатьшание распределителя 2 и на его выходе 2.3 появится положительный сигнал. Этот сигнал через элемент ИЛИ 4 будет по-прежнему удерживать контролируемое реле во включенном состоянии и, кроме того, положительный сигнал поступит на один из входов элемента И 6. При этом (аналогично вьппеописанному) возможны два случая. Если контакт реле, соединенный с клеммой 10, переключается в положение НЗ и образует нормальный электрический контакт, то все напряжение источника (+Е) питания падает на соответствукя(ем режимном резисторе и иа второй вход элемента И 6 сигнал не поступает. В этом случае на выходе элемента И 6 сигнал не появится и счетчик 8 будет в исходном состоянии.

Если контакт, подключенный к клемме 10, перебросится в положение НЗ, но при этом электрического контакта по каким-либо причинам нет, напряжение источника С+Е) питания будет приложено ко второму входу элемента И 6 .

При этом положительные сигналы на входе элемента И 6 от источника питания и с выхода 2.3 распределителя 2 совпадут, что вызовет появление на выходе элемента И 6 сигнала и счетчик 8 зафиксирует этот сигнал. Под воздействием четвертого импульса от генератора 1 распределитель 2 срабатывает и на его выходе 2.4 появится положительный сигнал, который поступит на вход счетчика 3 общего числа срабатываний контролируемого реле и в нем зафиксируется один импульс, свидетельствующий об окончании одного полного цикла испытаний. После окончания испытаний в счетчике 3 будет зафиксировано общее количество циклов срабатывания контролируемого реле. Следующий импульс от генератора 1 вызовет появление положительного сигнала на выходе 2.1 распределителя 2 и весь процесс контроля повторится аналогично вьппеизложенному.

Таким образом, после окончания процесса испытаний оператор будет иметь количественные значения отказов срабатываний размыкающих и замыкающих контактов реле, а также общее количество срабатываний испытуемого реле.

Полученные в процессе испытания данные позволяют путем их математической обработки определить числовые значения надежности работы коммутационного элемента.

Обычно процесс испытания контактов реле на надежность и износоустойчивость - процесс весьма длительный. Один из путей повышения -скорости испытания реле - сокращение времени его срабатывания. В предлагаемом устройстве (за счет введения подпитки реле перед подачей на его обмотку рабочего напряжения) стало возможным (в целом для устройства) искусственно сократить время срабатывания реле, и, следовательно, несколько повысить частоту, на которой работает генератор 1 импульсов, что равноценно уменьшению времени испытания реле. При этом не происходит объективной потери информации о работе реле.

Формула изобретения

Устройство для контроля контактов репе по авт. св. № 1163381, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, -в него введен блок подпитки обмоток контролируемых реле, вьтолненный на транзисторе и двух резисторах причем первый резистор включен в баз указанного транзистора и соединен с первым выходом распределителя импульсов, эмиттер указанного транзистора соединен с выходом элемента ИЛИ, а коллектор транзистора через второй резистор подключен к генератору постоянного тока. фиг. 2 ие.З