Устройство для коммутации электромагнитного реле постоянного тока при неразрушающем контроле Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

входом к выходу делитгля частоты, соединенного установочным входом с выходо м первого элемента И-НЕ, установочным входом счетчика циклов и первым входом второго элемента И-НЕ, вторым входом подключенного к первым выводам конденсатора и резистора, вторыми 12 48 выводами соединенных с первым выводом пусковой кнопки, вторым выводом подключенной к общей 1пине и третьему выходу устройства, первый и второй выходы которого соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ НЕРАЗРУШАЩЕМ КОНТРОЛЕ, содержащее первый и второй ключи, датчик тока, соединенный первым выводом с общей шиной, А вторым выводом с первым выходом устройства, блок управления и источник питания, подключенный первым выходом через резистор нагрузки контактов к второму выходу устройства, а вторым выходом - к общей шине, отличающееся тем, что, с целью расширения области его применения и повышения помехоустойчивости, в него введены первый и второй балластные резисторы, третий и четвертый ключи, выполненные соответственно на первом и втором транзисторах, а первый и второй ключи выполнены соответственно на третьем и четвертом транзисторах, при этом первые выводы первого и второго балластного резисторов подключены к третьему выходу источника питания, четвертым выходом соединенного с коллектором третьего транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и вторым выводом первого балластного резистора, а эмиттер - с третьим выходом устройства, соединенного четвертым выходом с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первым выходом устройства, а база - с вторым выводом второго балластного резистора и коллектором второго транзистора, подключенного эмиттером к общей шине и эмиттеру первого транзистора, соединенного базой с первым выходом блока управления, подключенного вторым (О выходом к базе второго транзистора, с а третьим выходом к общей шине. : 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления состоит из трех элементов И-НЕ, триггера, инвертора, пусковой кнопки, резистора, конденсатора, двух элементов И, а также последовательно соединенных мультивибратора, делителя sj частоты, счетчика циклов и дешифрас тора, соединенного первым выходом с X) S-входом триггера, а вторым выходом с первым входом первого элемента И-НЕ, подключенного вторым входом . к выходу второго элемента И-НЕ, первому входу третьего элемента И-НЕ и. R-BXоду триггера, соединенного инверсным и прямым выходами с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, подключенных вторыми входами к выходу третьего элемента И-НЕ, соединенного вторым выхо, дом с выходом инвертора, подключенного

1

Изобретение относится к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для коммутации электромагнитных реле постоянного тока при неразруша1 ощем контроле качества сборки и регулировки.

Целью изобретения является расширение области применения устройства и повышение его помехоустойчивости.

На фиг.1 изображена функциональна схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления.

Устройство содержит источник 1 питания, резистор 2 нагрузки контактов , переключающий 3, размыкающий 4 и замыкакщий 5 контакты контролируемого реле, обмотку 6, первьй ключ, выполненный на третьем транзисторе 7 второй ключ - на четвертом транзисторе 8, датчик 9 тока, третий ключ на первом транзисторе 10, блок 11 управления, четвертый ключ - на втором транзисторе 12.

Блок управления содержит второй 13 и первый 14 элементы И-НЕ, делитель частоты 15 и счетчик циклов 16, мультивибратор 17, инвертор 18, третий элемент И-НЕ 19, триггер 20, пер вый элемент И 21, второй элемент И 22 дешифратор 23, конденсатор 24, резистор 25, пусковую кнопку 26, общую шину 27.

Кроме того, устройсто содержит первьй и второй алластные резисторы

Устройство для коммутации электромагнитного реле постоянного тока при неразрушающем контроле работает следующим образом.

При контроле параметров реле с шунтированием ЭДС самоиндукции обмотки с блока 11 управления на базу транзистора 12 на время данного вида

1

контроля постоянно подается запирающее напряжение (сигнал Нуль), в результате чего на время коммутации реле с шунтированием ЭДС самоиндукции транзистор 12 закрывается, а транзистор 8 открывается. При этом в указанном режиме контроля на базу транзистора 10 с блока 11 управления подаются импульсы переключения реле. Таким образом, при поступлении на базу транзистора 10 сигнала Нуль транзистор 10 закрьшается, в результате чего транзистор 7 открывается и контролируемое реле срабатывает. При этом напряжение с датчика 9, пропорциональное току обмотки 6, а такж напряжение с переключаклцего контакта 3 контролируемого реле поступают в блок-анализатор напряжения на контактах и кривых нарастания и спада тока обмотки (не показан), которьй в данном случае осуществляет сопоставительньй анализ формы кривой нарастания тока обмотки 6 и напряжения на переключающем контакте 3.

При поступлении на базу транзистора 10 сигнала Единица (положительного импульса) транзистор 10 открьшается, в результате чего транзистор 7 закрывается и происходит включение тока через обмотку 6 контролируемого реле. Вследствие этого в обмотке 6 наводится ЭДС самоиндукции которая прикладывается минусом к. эмиттеру транзистора 7 и шунтируется через эмиттерно-базовый переход транзистора 7, выполняющий в данном случае функцию открытого диода, датчик.9 и коллекторно-эмиттерные переходы открытого транзистора 8 и открытого транзистора 10, который в данном случае работает в инверсном вкл юченни.

При контроле параметров реле шунтирования ЭДС самоиндукции обмотки 3 с блока 11 управления ма базу транзистора 10 постоянно подается запирающее напряжение, в результате чег на время коммутации реле без шунтирования ЭДС самоиндукции транзистор 10 закрывается, а транзистор 7 откр вается. При этом в указанном режиме контроля на базу транзистора 12 с блока 11 управления подаются импуль переключения реле. Таким образом, при поступлении на базу транзистора 12 сигнала Нул транзистор 12 закрывается, в резуль тате чего транзистор 8 открывается и контролируемое реле срабатывает. При поступлении на базу транзистора 12 сигнала Единица транзисто 12открывается, в результате чего закрывается транзистор 8 и обмотка контролируемого реле обесточивается Наводимая в результате обесточивани обмотки 6 ЭДС самоиндукции имеет при этом полярность, при которой плюс прикладывается к коллектору закрыто транзистора 8, в результате чего от сутствует цепь для шунтирования ука занной ЭДС и ток обмотки контролируемого реле спадает до нуля мгновенно. Блок 11 управления (фиг.2) работает следующим образом. В исходном состоянии до замыкания контактов 26 и 27 пусковой кнопки на оба входа второго эдемента И-НЕ 13поданы сигналы Единица, в результате чего на его выходе имеется сигнал Нуль, а на выходе первого элемента И-НЕ 14 имеется сигнал Еди ница. Вследствие этого делитель час тоты 15 и счетчик циклов 16 установлены в нулевое состояние, на выходах дешифратора 23, соответствующих заданному количеству циклов (в данном случае пять и десять), имеются сигналы Единица, триггер 20 установле в состояние Нуль, на выходе третье го элемента И-НЕ 19 и на выходе первого элемента И 21 имеются сигналы Единица, а на выходе второго элемента И 22 имеется сигнал Нуль. При замыкании контактов пусковой кнопки 26 на время заряда конденсатора 24 подается сигнал Нуль на второй вход второго элемента И-НЕ 13 в результате чего на его выходе и, таким образом, на втором входе первого элемента И-НЕ 14 появляется сиг нал Единица, который также имеется и на первом входе первого элемента 484 И-НК 14. Вследствие -зтого на выходе первого элемента И-НК 14 появляется сигнал Нуль, который поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 13 и, таким образом, обеспечивает на его выходе сигнал Единица после окончания заряда конденсатора 24 и размыкания контактов пусковой кнопки 26 на все время коммутации контролируемого реле. Сигнал Нуль, появившийся на выходе первого элемента И-НЕ 14, разрешает работу делителя частоты 15 и счетчика циклов 16, причем делитель частоты 15 производит деление частоты выходных импульсов мультивибратора 17 таким образом, что его выходной сигнал представляет собой последовательность импульсов, частота которых задает частоту переключений контролируемого реле, а счетчик циклов 16 производит подсчет выходных импульсов делителя частоты 15, т.е. производит подсчет импульсов переключения реле. Период импульсов мультивибратора 17 и коэффициент пересчета делителя частоты 15 выбираются из условия, чтобы период импульсов мультивибратора 17 был меньше величины допустимого ра;зброса на длительность паузы (сигнала Нуль), предшествукяцей появлению выходного импульса (сигнала Единица) делителя частоты 15 после нажатия пусковой кнопки, т.е. меньше величины допустимого разброса на длительность интервала времени, в течение которого :осуществляется включение контролируемого реле . Импульсы делителя частоты 15, задакицие частоту переключений контролируемого реле, через инвертор 18 и третий элемент И-НЕ 19 поступают на первые входы элементов И 21 и 22, на вторые входы которых поданы противофазные сигналы с выходов установленного в состояние Нуль триггера 20, при этом на первый вход первого элемента И 21 подан сигнал Единица с инверсного выхода триггера 20, а на первый вход второго элемента И 22 подан сигнал Нуль с прямого выхода триггера 20. Таким образом, при указанном состоянии триггера 20 на выходе второго элемента И 22 имеется сигнал Нуль, а на выходе первого элемента И 21 во время появления сигнала Нуль на выходе третьего элемента И-НЕ 19 также появляется сигнал Нуль,

5r

/a на время появления сигнала Единица - сигнал Единица. Вследствие этого при указанном состоянии триггера 20 на второй выход блока управления постоянно подается запирающее напряжение (сигнал Нуль), а на первый выход подается последовательност импульсов переключения реле, что обеспечивает коммутацию реле с шунтированием ЭДС самоиндукции обмотки.

После заданного количества переключений реле с шунтированием ЭДС самоиндукции обмотки (в данном случае после пяти) на выходе дешифратора 23, соответствующем числу пять, появляется сигнал Нуль, который переводит триггер 20 в состояние Единица, в результате чего на выходе первого элемента И 21 появляетс сигнал Нуль, а на выходе второго элемента И 22 появляется последовательность импульсов переключения реле, что обеспечивает коммутацию реле без шунтирования ЭДС самоиндукции обмотки.

После заданного количества переключений реле без шунтирования ЭДС самоиндукции обмотки (в данном случае также после пяти переключений) на выходе дещифратора 23, соответствующем числу десять, появляется сигнал Нуль, который подается на первый вход первого элемента И-НЕ 14. В результате этого на его выходе поfU,

48

является сигнал Единица, которьш подается на первьй вход второго элемента И-НЕ 13, что приводит к появлению сигнала Нуль на втором входе элемента И-НЕ 14, который таким образом сохраняет сигнал Единица на выходе до н-ажатия пусковой кнопки. При этом схема блока 11 управления устанавливается в исходное положение.

Повторный процесс коммутации контролируемого реле осуществляется после разряда конденсатора 24 через резистор 25 и происходит аналогично описанному. Подключение обмотки контролируемого реле к источнику питания последовательно с коллекторно-эмиттерными переходами двух транзисторов между коллектором одного и эмиттером другого транзистора при включении датчика тока обмотки между эмиттером транзистора, коллектор которого подключен к обмотке реле, и общей точкой устройства позволяет исключить искажения тока обмотки контролируемого

реле. Одновременно с этим обеспечивается наличие общей точки между описанным устройством и блоком-анализатором напряжения на контактах и кривых нарастания и спада тока обмотки,

что обеспечивает возможность создания сравнительно простых и обладающих высокой помехоустойчивостью автоматических приборов для неразрушающего контроля реле.