Устройство для контроля напряжений срабатывания и отпускания электромагнитных реле Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля электромагнитных реле.

Цель изобретения - увеличение производительности контроля путем параллель- ного контроля п реле.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - схема индикатора брака; на фиг. 4 - схема преобразователя кода; на фиг. 5 - схема формирова- теля импульса; на фиг. 6 - схема управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения.

Устройство содержит управляемый генератор 1, источник 2 напряжения, аналого- цифровой преобразователь 3, преобразователи 4 и 5 кода, а также « одинаковых каналов контроля реле, каждый из которых включает испытываемое реле 6, блок 7 фиксации состояния контролируемого реле, формирователь 8 импульса, два элемента И 9 и 10 и индикатор 11 брака; элементы И 12-16, триггеры 17 и 18, резисторы 19 и 20, светодиоды 21 и 22, элементы 23 и 24 дешифрации, переключатели 25-28, элементы ИЛИ 29 и 30, элементы И 31-33, триггеры 34-38, элементы И 39 и 40, элементы ИЛИ 41 и 42, элементы И 43 и 44, элементы ИЛИ 45 и 46, элемент И 47, триггер 48, элемент 49 дешифрации, резисторы 50-54, коммутатор 55, конденсатор 56, буферный инвертирующий каскад 57, резисторы 58 и 59, буферный инвертирующий каскад 60. Элементы 50-60 составляют формирователь 61 линейно изменяющегося напряжения.

Таким образом, для каждого реле предусмотрены блоки 6-11 и их общее количество определяется количеством одновременно испытываемых реле, а блоки являются общими для всех реле.

Управляемый генератор содержит формирователь 61 линейного изменяющегося напряжения и служит для формирования напряжения треугольной формы с раздельной регулировкой амплитуды, длительности нарастания и спада. Генератор работает следующим образом.

Инвертированным на инверторе 47 сигналом «Запуск триггер 48 устанавливается в единичное состояние. На второй вход коммутатора 55 поступает сигнал логической «1, а на третий вход - логический «О. На вход интегратора 56 и 57 подключается положительное напряжение, поступающее с переменного резистора 52 через резистор 53. Конденсатор 56 начинает заряжаться. На выходе операционного усилителя 57 растет отрицательное напряжение, которое поступает на вход буферного инвертирующего каскада 60 (резисторами 58 и 59 за- дается коэффициент усиления каскада). На выходе усилителя 60 (выходе генератора) получаем линейно нарастающее напряжение.

5

5

0

0

п 5

0

5

5

Для установления момента переключения с нарастающего напряжения на спадающее служит элемент 49 дешифрации, на вход которого подключен код десятков вольт. С помощью этого дешифратора можно задать максимальное напряжение с кратностью в. 10 В: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 и 90 В. Для этого вход сброса триггера 48 подключается к выходам 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08 и 09 элемента 49 дешифрации соответственно. На фиг. 6 максимальное напряжение установлено равным 30 В. При достижении напряжением на катушках величины 30 В на выходе 03 элемента 49 появляется сигнал логического «О и триггер 48 сбрасывается в нулевое состояние: Коммутатор 55 подключает теперь на вход интегратора нулевой потенциал через переменный резистор 54. Койден- сатор 56 начинает разряжаться. На выходе генератора происходит спад напряжения.

Скорость нарастания напряжения может регулироваться резистором 52, а спада - резистором 54. Резисторы 50 и 51 установлена для увеличения уровня сигнала логической «1, поступающего на входы коммутатора.

Преобразователи 4 и 5 работают следующим образом.

Элементы 23 и -24 дешифрации преобразуют двоично-десятичный код напряжения, поступающий с блока 3, в десятичный код. Первый переключателем (25 и 27) устанавливается нижний порог срабатывания реле, а вторым (26 и 28) - верхний порог. Сигналы с переключателей 25 и 27 поступают на первый и второй входы схемы И 29 (для логического «О). На третий вход этой схемы поступает сигнал с прямого выхода триггера 34. Элемент 3 предназначен для инверсии импульса «Запуск, которым триггер 34 устанавливается в нулевое состояние. Если теперь напряжение достигает величины, установленной первым переключателем (25 и 27), то на всех входах элемента 29 появляются сигналы логического «О, а на его выходе - сигнал логической «1. Этот сигнал, проинвертировавщись на элементе 32 устанавливает в единичное состояние триггер 35 и на выходе блока (выходе триггера) появляется сигнал логического «О.

При достижении напряжением величины, установленной вторым переключателем (26 и 29) на входах элемента И 30 появляются сигналы логического «О, а на его выходе - сигнал логической «1, который, проинвер- тировавшись элементом 33, устанавливает триггер 35 в нулевое состояние и на выходе блока появляется сигнал логической

Формирователь 8 импульса работает следующим образом.

При отключении реле триггер 36 находится в нулевом состоянии. На выходе инвертора 39 присутствует сигнал логического «О, а на его выходе - сигнал логической «1. Конденсатор 50 заряжен до напряжения логической «1. На один вход схемы

И 43 поступает сигнал логического «О, а на другой вход - логической «1. На установочный вход триггера 38 поступает сигнал логической «1 и не изменяет нулевого состояния этого триггера, с инвертирующего выхода которого сигнал логической «1 поступает на первый вход схемы ИЛИ 45 и запрещает прохождение через эту схему сигнала «Синхро.

Сигнал «Синхро через инвертор 47 поступает на второй вход схемы ИЛИ 45. При срабатывании реле триггер 36 переходит в единичное состояние. На выходе инвертора 39 появляется сигнал логического «О. Конденсатор 50 начинает разряжаться через резистор 48. На первый вход схемы И 43 поступает сигнал логической «1, а на втором входе этой схемы также остается сигнал логической «1, который через некоторое время, зависящее от постоянной времени цепи (48, 50) изменяется на нулевой сигнал. Таким образом, на установочный вход триггера 38 поступает нулевой импульс и устанавливает триггер в единичное состояние.

На первом входе схемы ИЛИ 45 устанавливается логический «О. С приходом на второй вход схемы ИЛИ 45 нулевого импульса сигнала «Синхро на выходе формирователя (выходе схемы ИЛИ 45) появляется импульс срабатывания .реле. Этот же импульс, пройдя инвертор 41, сбрасывает

10

единичное состояние нулевыми HMnyjibcaN.ni. поступающими на установочные входы. При этом единичный потенциал с прямых выходов триггеров 17 и 18 открывает усилите- 5 ли 15 и 16 и ток, определяемый резисторами 19 и 20, протекает через светодиоды 21 и 22, высвечивая наличие брака по сряпн- тыванию и отпусканию.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы устройства в целом при контроле двух реле. Остальные реле контролируются таким же образом. Значения напряжений приняты условно. Для упрощения запись значения кода преобразователя приводится не в двоично-десятичной, а в деся- 15 тичной форме.

Код переключения генератора 1 с прямого интегрирования иа обратное выбран равным 30 В. Зона годности срабатывания реле принята от 9 до 18 В, а отпадания - от 9 до 6 В.

Пусть первое реле срабатывает при 15 В и отпадает при 5 В. Второе реле срабатывает при 21 В и отпадает при 8 В.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала «Запуск управляемый генератор 1 начинает вырабатывать нарастающее напряжение, которое отслеживается и усиливается по мощности источником 2 напряжения и подается на обмотки испытываемых реле 6.1-б.п. На обмотках реле и входе блока 3 начинает плав20

25

в исходное состояние триггер 38, чтобы зо ° расти напряжение. Блок 3 формирует код,

соответствующий этому напряжению. Код напряжения поступает на информационные входы блоков 7.1-7.П фиксации для его записи при срабатывании или отпускании реле, на преобразователи 4 и 5 кода для опрезакрыть схему ИЛИ 45 для последующих импульсов «Синхро. Триггер 36 продолжает оставаться в единичном состоянии. На выходе инвертора 40 присутствует сигнал логической «.

Конденсатор 51 через резистор 49 заря- 35 Деления зон годности реле и на управля- жается до напряжения логической «1. Приемый генератор 1 для определения момента

переключения нарастающего напряжения на спадающее. При срабатывании реле формирователь 8 импульса вырабатывает сигнал на запись в блок фиксации, отведенотпадании контактов реле триггер 36 возвращается в нулевое состояние. На выходе схемы И 44 появляется нулевой импульс, устанавливающий в единичное состояние

триггер 37. На первый вход схемы ИЛИ 46 40 ный для хранения напряжения срабатыустанавливается логический «О., С приходом на второй вход схемы ИЛИ 46 нулевого импульса сигнала «СинХро на втором выходе формирователя (выходе схемы

вания данного реле, кода, соответствующего моменту срабатывания реле. Напряжение нарастает до тех пор, пока не достигнет величины, установленной заранее на геИЛИ 46) появляется единичный импульс ., нераторе 1. Затем начинается плавный спад, отпускания реле. Этот же импульс, пройдяПри отпадании реле формирователь 8 выинвертор 42, сбрасывает в исходное состояние триггер 37.

Индикатор 11 брака щим образом.

отает следуюПроинвертированный элементом 12 единичный сигнал «Запуск поступает на входы сброса триггеров 17 и 18, устанавливая последние в нулевое состояние. Усилители, выполненные на элементах 15 и 6, закрываются и свечение светодиодов 21 и 22 исрабатывает сигнал на запись в блок 7, отведенный для хранения напряжения отпадания данного реле, кода, соответствующего моменту отпускания реле.

Формирователи 8 стробируются импульсами блока 3, чтобы не выдавать сигнала в момент смены кода.

Одновременно десятичный код напряжения анализируется преобразователями 4 и 5 кода. Если напряжение находится в зоОдновременно десятичный код напряжения анализируется преобразователями 4 и 5 кода. Если напряжение находится в зочезает. С появлением единичного импульса 55 нах годности для данного типа реле, то на «Брак срабатывания или «Брак отпускания выход преобразователей выдается логический нуль. При выходе напряжения из зон годности на выходе появляется логическая

на входах инверторов 13 и 14 соответственно триггеры 17 и 18 устанавливаются в

0

единичное состояние нулевыми HMnyjibcaN.ni. поступающими на установочные входы. При этом единичный потенциал с прямых выходов триггеров 17 и 18 открывает усилите- ли 15 и 16 и ток, определяемый резисторами 19 и 20, протекает через светодиоды 21 и 22, высвечивая наличие брака по сряпн- тыванию и отпусканию.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы устройства в целом при контроле двух реле. Остальные реле контролируются таким же образом. Значения напряжений приняты условно. Для упрощения запись значения кода преобразователя приводится не в двоично-десятичной, а в деся- 5 тичной форме.

Код переключения генератора 1 с прямого интегрирования иа обратное выбран равным 30 В. Зона годности срабатывания реле принята от 9 до 18 В, а отпадания - от 9 до 6 В.

Пусть первое реле срабатывает при 15 В и отпадает при 5 В. Второе реле срабатывает при 21 В и отпадает при 8 В.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала «Запуск управляемый генератор 1 начинает вырабатывать нарастающее напряжение, которое отслеживается и усиливается по мощности источником 2 напряжения и подается на обмотки испытываемых реле 6.1-б.п. На обмотках реле и входе блока 3 начинает плав0

5

° расти напряжение. Блок 3 формирует код,

соответствующий этому напряжению. Код напряжения поступает на информационные входы блоков 7.1-7.П фиксации для его записи при срабатывании или отпускании реле, на преобразователи 4 и 5 кода для опревания данного реле, кода, соответствующего моменту срабатывания реле. Напряжение нарастает до тех пор, пока не достигнет величины, установленной заранее на ге нераторе 1. Затем начинается плавный спад, При отпадании реле формирователь 8 вынераторе 1. Затем начинается плавный спад, При отпадании реле формирователь 8 вырабатывает сигнал на запись в блок 7, отведенный для хранения напряжения отпадания данного реле, кода, соответствующего моменту отпускания реле.

Формирователи 8 стробируются импульсами блока 3, чтобы не выдавать сигнала в момент смены кода.

Одновременно десятичный код напряжения анализируется преобразователями 4 и 5 кода. Если напряжение находится в зонах годности для данного типа реле, то на выход преобразователей выдается логический нуль. При выходе напряжения из зон годности на выходе появляется логическая

едив:ица. Сигналы с блоков 4 и 5 поступаю- на элементы И 9.1-9.п, 10.1 -Ю.п на другие входы которых приходят импульсы с формирователей 8.1-8.п. При совпадении двух единичных сигналов на входах элементов И на их выходах появляется импульс брака, который индицируется на индикаторе

11 годности реле.

При снижении напряжения до нуля работа генератора 1 прекращается до поступления нового сигнала «Запуск. Папряжения срабатывания и отпускания по каждому реле хранятся в соответствующих блоках фиксации и могут выводиться на известные устройства отображения информации (не показаны).

Формула изобретения

1. Устройство для контроля напряжений срабатывания и отпускания электромагнитных реле, содержащее источник напряжения, аналого-цифровой преобразователь, 20 управляемый генератор линейно изменяющегося напряжения и первый канал контроля, содержащий первый и второй элементы И и блок фиксации состояния контролируемого реле, выход управляемого ге- 25 нератора линейно изменяющегося напряжения соединен с входом источника напряжения, выход которого подключен к выходу устройства, служащему для подключения обмотки контролируемого реле и к входу аналого-цифрового преобразователя, кодовый зо вый и второй элементы дещифрации, пер- выход которого соединен с информацион2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор линейно изменяющегося напряжения содержит формирователь линейно изменяющегося напряжения, триггер, инвертор и элемент дешифрации, вход которого является управляющим входом управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход соединен с входом сброса триггера, установочный вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого является входом запуска управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения, единичный и нулевой выходы триггера соединены с входами формирователя линейно изменяющегося напряжения, выход которого является выходом управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь кода содержит пер40

ным входом блока фиксации состояния контролируемого реле, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства путем параллельного контроля п реле, в него введены первый и второй пре- 35 образователи кода и в первый канал контроля - формирователь импульса и индикатор брака, а также дополнительно п - 1 одинаковых каналов контроля, управляющие входы блока фиксации состояния контролируемого реле, а также первые входы первого и второго элементов И соединены с выходами формирователя импульса, входом синхронизации подключенного к синхронизирующему выходу аналого-цифрового преобразователя, кодовый выход которого сое- j динен с управляющим входом управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения и с информационными входами первого и второго преобразователей кода, управляющие входы которых являются управляющими входами устройства, вход за- 50 пуска устройства подключен к установочным входам первого и второго преобразователей кода и индикатора брака и к входу запуска управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения, выходы первого и второго преобразователей 55

вый и второй переключатели, первый и второй элементы И, первый, второй и третий инверторы, первый и второй триггеры, входы первого и второго элементов дешифрации соединены с информационным входом преобразователя кода, а выходы подключены к первым группам контактов первого и второго переключателей, управляющие входы первого и второго переключателей являются управляющими входами преобразователя кода, вторые группы контактов первого и второго переключателей соединены соответственно с первым и вторым входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам первого и второго инверторов, выходами подключенных соответственно к входу сброса и к установочному входу второго триггера, выход которого является выходом преобразователя кода, третий вход первого элемента И подключен к прямому выходу первого триггера, соединенного входом с выходом первого инвертора, вход которого является установочным входом преобразователя кода.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации состояния контролируемого реле выполнен в виде регистров памяти.

вый и второй элементы дещифрации, пер-

кода подключены к вторым входам первого и второго элементов И, выходами соединенных с входами индикатора брака, информационные входы формирователей импульса являются входами устройства, предназначенными для подключения контактов контролируемых реле, выходы блока фиксации состояния контролируемого реле являются контрольными выходами устройства, вход питания управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения является входом устройства для подачи опорного напряжения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор линейно изменяющегося напряжения содержит формирователь линейно изменяющегося напряжения, триггер, инвертор и элемент дешифрации, вход которого является управляющим входом управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход соединен с входом сброса триггера, установочный вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого является входом запуска управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения, единичный и нулевой выходы триггера соединены с входами формирователя линейно изменяющегося напряжения, выход которого является выходом управляемого генератора линейно изменяющегося напряжения.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь кода содержит первый и второй элементы дещифрации, пер-

вый и второй переключатели, первый и второй элементы И, первый, второй и третий инверторы, первый и второй триггеры, входы первого и второго элементов дешифрации соединены с информационным входом преобразователя кода, а выходы подключены к первым группам контактов первого и второго переключателей, управляющие входы первого и второго переключателей являются управляющими входами преобразователя кода, вторые группы контактов первого и второго переключателей соединены соответственно с первым и вторым входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам первого и второго инверторов, выходами подключенных соответственно к входу сброса и к установочному входу второго триггера, выход которого является выходом преобразователя кода, третий вход первого элемента И подключен к прямому выходу первого триггера, соединенного входом с выходом первого инвертора, вход которого является установочным входом преобразователя кода.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации состояния контролируемого реле выполнен в виде регистров памяти.

Запуск Выход ГЛИН

Вымд источника

1

1

Код 03 6 3 12 15 IS 212 21302124211В 1512 9 В 3 О

вателр--

Состояние ii

1-zo реле -

Состояние 2- го рел в

С агнал записав

Исравн. 1 , Сигнал Иотп. 1L

Сигнал записи | Исро52

Сигнал записи 1 иотп.2

Вымд дешифратора 1

Выход дешиср- ротора 8

Брак сра5. 1-го реле

брак отп- 1-го реле драк сраб. 2-го реле Брак отп. 2-го реле

Ф1/г.2

Врак срабатывания /

КоЗ напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля электромагнитных реле и переключателей. Целью изобретения является повышение производительности контроля путем одновременного параллельного контроля ряда реле. Устройство содержит управляемый генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, источник 2 напряжения, аналого- цифровой преобразователь 3, преобразователи кода 4 и 5, а также ряд одинаковых каналов контроля реле, каждый из которых содержит блок 7 фиксации состояния контролируемого реле, формирователь 8 импульса, два элемента И 9 и 10, индикатор 11 брака. К выходу источника напряжения подключаются обмотки контролируемых реле 6, контакты которых соединены с входами формирователей импульса. Устройство обеспечивает возможность параллельного контроля ряда реле по напряжениям срабатывания и отпускания, индикации факта наличия брака и регистрации в памяти устройства соответствующих бракованным реле напряжений срабатывания и отпускания. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. I (Л UcpaS.1 Uomn UcpaS.n Uomn. п. Фиг,.

л. CpaSantbiBanue

Л- Отпускание

Запуск.

Вымд

Фиг.6

Составитель В. Воронов

Редактор П ГерешиТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 1842/45Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое иреднриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4