Способ контроля параметров срабатывания импульсных реле с магнитной памятью Советский патент 1987 года по МПК H01H11/04 H01H49/00 G05B23/02 

Изобретение относится к электромагнитным коммутационным аппаратам и может быть использовано для контроля характеристик импульсных реле с магнитной памятью на герконах (ферридов), содержащих замыкающие контакты, в процессе их разработки, производства и эксплуатации.

Целью изобретения является повыщение достоверности контроля путем определения границы области устойчивого срабатывания.

На фиг. 1 показана блок-с.чема для реализации предлагаемого способа контроля реле; на фиг. 2 - статические электромагнитные характеристики реле для разных уровней остаточной намагниченности элемента памяти и механическая противодействующая характеристика реле; на фиг. 3 - зависимость МДС срабатывания реле от длительности управляющих и.мпульсов.

Способ осуществляется следующим образом.

Обмотки 1 срабатывания, охватывающие сердечники 2 элемента памяти реле (фиг. 1), возбуждают импульсами тока управления различной длительности от генератора 3 импульсов, который позволяет регулировать их амплитуду. При этом прибором 4, например осциллографом, по наличию тока в цепи гер; на 5, содержащей источник 6 питания, контролируют состояние его контактов. Возврат элемента памяти в исход10

между областями устойчивого и неустойчивого срабатывания реле. По полученным таким образом значениям амплитуд импульсов тока управления определяют границу с; устойчивого срабатывания реле.

В зависимости от уровня остаточной намагниченности элемента памяти реле, который определяется амплитудой, а также длительностью и формой импульса тока управления, в режиме запоминания имеют место два основных соотношения электромагнитной РЭ„ { 8 ) и механической противодействующей Fvi{S) характеристик, которые, в свою очередь, определяют количество (од- 15 но или два) устойчивых состояний контактной системы (б) - величина зазора между контактами герКона). Так, например, электромагнитная характеристика 8 (фиг. 2) всюду проходит выше механической противодействующей характеристики 9, и поэтому единственным устойчивым состоянием контактной системы является замкнутое состояние при конечном зазоре бк . Это случай устойчивого срабатывания.

При более низком уровне остаточной намагниченности элемента памяти, который достигается, например, при меньшей, чем в первом случае, амплитуде импульса, электромагнитная характеристика (кривая 10) имеет две точки пересечения 6 и 6 с механической противодействующей харак20

25

ное состояние осуществляют путем возбуж- 30 теристикой 9, а вместе с тем имеются два

дения обмоток 7 отпускания. После окончания импульса тока управления, вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой с помощью известных нредназначенных для этого средств, например центрифугами. Для этого реле приводят во вращение вокруг оси, параллельной продольной оси герко- на, увеличивая скорость вращения до размыкания контактов под действием центробежных сил. Возврат контактов реле в замкнутое состояние после плавного снижения скорости врац.епия свидетельствует о его устойчивом срабатывании, а разомкнутое

35

40

устойчивых состояния контактной системы соответственно при величинах зазора S l и 5к. Будучи приведенной в замкнутое со- тояние, при отсутствии в режиме запоминания значительных механических нагрузок контактная система сохраняет функцию памяти, так как РЭ„ ( г ) FM (бк ) Но, если в результате внешних механических воздействий в режиме запоминания отскок контактов превышает величину rf , то они вновь не замыкаются, а остаются во второ.м устойчивом состоянии (зазор (1 ) Срабатывание в этом случае неустойчивое. Такое срабатывание становится возможным, например, при длительности импульса тока

состояние контактов - о неустойчивом. Ее- . управления tp L t, (t, - время с моли контакты реле после снятия механической нагрузки оказываются разомкнутыми, увеличивают амплитуду следующего импульса тока управления при неизменной его длительности, а если контакты замкнуты, уменьшают амплитуду импульса тока также при неизменной его длительности. Указанные операции повторяют при каждом заданном значении длительности импульса до достижения соответствующего этой длительности импульса тока минимального значения его амплитуды, при котором сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки. Эта величина амплитуды импульса тока является граничной

мента подачи импульса до первого соударения контактов при срабатывании), когда наблюдается равенство заштрихованньЕх площадей 11 и 12, которое означает равенство работы электромагнитной силы РЭО по

50 ускорению контактов на участке пути от (5w до & , . где РЭ„ Р„, и работы по повышению потенциальной энергии деформации контактов на участке от S t до ё , где , за счет уменьшения запаса их кинетической энергии. Поэтому, основываясь

55 при контроле МДС срабатывания реле лишь на регистрации замыкания контактов, в области минимальных значений 1« определяют только МДС неустойчивого срабатывания.

0

между областями устойчивого и неустойчивого срабатывания реле. По полученным таким образом значениям амплитуд импульсов тока управления определяют границу с; устойчивого срабатывания реле.

В зависимости от уровня остаточной намагниченности элемента памяти реле, который определяется амплитудой, а также длительностью и формой импульса тока управления, в режиме запоминания имеют место два основных соотношения электромагнитной РЭ„ { 8 ) и механической противодействующей Fvi{S) характеристик, которые, в свою очередь, определяют количество (од- 5 но или два) устойчивых состояний контактной системы (б) - величина зазора между контактами герКона). Так, например, электромагнитная характеристика 8 (фиг. 2) всюду проходит выше механической противодействующей характеристики 9, и поэтому единственным устойчивым состоянием контактной системы является замкнутое состояние при конечном зазоре бк . Это случай устойчивого срабатывания.

При более низком уровне остаточной намагниченности элемента памяти, который достигается, например, при меньшей, чем в первом случае, амплитуде импульса, электромагнитная характеристика (кривая 10) имеет две точки пересечения 6 и 6 с механической противодействующей харак0

5

0 теристикой 9, а вместе с тем имеются два

5

0

устойчивых состояния контактной системы соответственно при величинах зазора S l и 5к. Будучи приведенной в замкнутое со- тояние, при отсутствии в режиме запоминания значительных механических нагрузок контактная система сохраняет функцию памяти, так как РЭ„ ( г ) FM (бк ) Но, если в результате внешних механических воздействий в режиме запоминания отскок контактов превышает величину rf , то они вновь не замыкаются, а остаются во второ.м устойчивом состоянии (зазор (1 ) Срабатывание в этом случае неустойчивое. Такое срабатывание становится возможным, например, при длительности импульса тока

мента подачи импульса до первого соударения контактов при срабатывании), когда наблюдается равенство заштрихованньЕх площадей 11 и 12, которое означает равенство работы электромагнитной силы РЭО по

0 ускорению контактов на участке пути от (5w до & , . где РЭ„ Р„, и работы по повышению потенциальной энергии деформации контактов на участке от S t до ё , где , за счет уменьшения запаса их кинетической энергии. Поэтому, основываясь

5 при контроле МДС срабатывания реле лишь на регистрации замыкания контактов, в области минимальных значений 1« определяют только МДС неустойчивого срабатывания.

В определенном интервале значений МДС неустойчивое срабатывание реле наблюдается практически во всем возможном диапазоне длительностей импульсов.

Электромагнитная характеристика 13 касается механической противодействующей характеристики 9 в одной точке при величине зазора 5cv . Равновесие в этой точке неустойчиво, и при отскоке любой величины контакты возвращаются к конечному зазору S.

Таким образом, характеристика 13 является предельной, обеспечивающей устойчивое срабатывание, характеристикой. Величина МДС импульса, необходимая для достижения такого уровня остаточной намагниченности элемента памяти, есть МДС устойчивого срабатывания реле Wcp.уст, а зависимость IWcp, уст (tu) является границей области устойчивого срабатывания реле, т. е. геометрическим местом точек, характеризующих параметры импульсов (амплитуду и длительность при заданной форме), обеспечивающих электромагнитную характеристику реле, эквивалентную характеристике 13.

На фиг. 3 представлена зависимость 14 МДС срабатывания импульсного реле от длительности „ импульсов тока управления. Импульсное реле представляет собой пара.л- лельный феррид на базе геркона КЭМ-2, сердечники элемента памяти состоят каждый из двух пластин размерами 0,35 X3,5 X Х28 мм, обмотки срабатывания, по 35 витков каждая, охватывают сердечники элемента памяти и включены последовательно, полюсные наконечники выполнены из фер- роэласта. Импульсы тока управления имеют форму фронта, близкую к экспоненциальной, и получены путем подачи на обмотки срабатывания с включенным последовательно с ними эквивалентным активным сопротивлением R 22 Ом прямоугольных импульсов напряжения (время нарастания тока до 0,9 установивщегося значения 5 мкс). Зависимость 14 определена путем регистрации замыкания контактов реле после подачи управляющего импульса, и представляет собой границу между областями несрабатывания и неустойчивого срабатывания реле. Об этом в частности, говорит появление при возрастании длительности импульса и неизменном значении его МДС области несрабатывания 15 при tu t, (за1ик-и :(к п. {., ai МДС при обозначена циф;чп: 16). в которой происходит механическое Oii.ipyuie- ние памяти в результате взаимодействия

контактов, соударяющихся в данном случае с максимальной кинетической энергией (отскок после первого соударения превыи г/ет критическую величину 6° ). Наблюдаемый максимум МДС срабатывания на характеристике 14 при , соответствует 1инима, 11,- ному уровню МДС устойчивого срабатывания, при котором достигается выход на предельную электромагнитную характеристику (фиг. 2) с одним устойчивым состоянием контактной системы. На фиг. 3 почазана

также кривая 17 зависимости IWcp.VCT. (tu), определенная для импульсов тока той же формы, для которой определена и кривая 14.

2С.

Формула изобретения

5

Способ контроля параметров срабатывания импульсных реле с магнитной памятью на замыкающих герконах, заключающийся в том, что возбуждают обмотку (обмотки) реле импульсами тока управления различной амплитуды и различной длительности до его срабатывания, отличающийся тем, что, с целью повыщения достоверности контроля путем определения границы области устойQ чивого срабатывания, после окончания импульса тока управления, вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой, достаточной для размыкания контактов, затем механическую

5 нагрузку снимают, контролируют состояние контактов и, если контакты разомкнуты, уне личивают амплитуду импульса тока при неизменной его д.тительности, а, если контакты замкнуты, уменьщаыт амплитуду импульса тока также при неизменной его длительнос ти. указанные операции повторяют при каждом заданном значении длительности импульса до достижения соответствующего этой длительности импульса тока минимального значения его амплитуды, при котором

5 сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки и по полученным значениям амплитуд импульсов тока управления определяют границу устойчивого срабатывания.

Фи&. /

о S,

Изобретение относится к области электромагнитных коммутационных аппаратов и может быть использовано для контроля характеристик импульсных реле с магнитной памятью на замыкающих герконах (фер- ридов). Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем определения границы области устойчивого срабатывания (УС). Обмотки срабатывания, охватывающие сердечники элемента памяти реле, возбуждают импульсами (И) тока управления различной длительности от генератора, который позволяет регулировать их амплитуду. По наличию тока в цепи геркона, содержащей источник питания, прибором контролируют состояние его контактов. Возврат элемента памяти в исходное состояние осуществляют возбуждением обмоток отпускания. После окончания И тока управления, вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой. Реле приводят во вращение вокруг оси, параллельной оси геркона, увеличивая скорость вращения до размыкания контактов под действием центробежных сил. Возврат контактов в замкнутое состояние после плавного снижения скорости вращения свидетельствует о его УС, а разомкнутое - о не- устойчиво.м. Если контакты реле после снятия механической нагрузки разомкнуты, увеличивают амплитуду следующего И при неизменной его длительности, если замкнуты - уменьщают. Эти операции повторяют при каждом заданном значении длительности И до достижения соответствующего этой длительности И тока .минимального значения его амплитуды, при котором сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки. Эта величина амплитуды И тока и является граничной между областями УС реле и неустойчивого. По полученным значениям амплитуд И тока управления определяют границу УС реле. 3 ил. е СО со о 1чЭ

МКС

Составитель Б. Рассадин

Редактор О. ГоловачТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2518/47Тираж 698Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4