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 повышение достоверности контроля при малых значениях длительности управляющих импульсов путем определения границы области устойчивого срабатывания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа контроля реле; на фиг. 2 - статические электромагнитные характеристики реле для разных уровней остаточной намагниченности элемента памяти и механическая противодействующая характеристика реле.

Способ осуществляют следующим образом.

В обмотки 1 срабатывания, охватывающие сердечники 2 элемента памяти реле (фиг. 1), от генератора 3 импульсов подают импульсы тока управления различной амплитуды, длительность которых 1„ по крайней мере на порядок меньше предполагаемого времени t, до первого соударения контактов герконов при срабатывании. После окончания импульса тока управления, вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой с помощью известных предназначенных для этого технических средств, например центрифугами. Реле приводят во вращение вокруг оси, параллельной продольной оси геркона, увеличивая скорость вращения до размыкания контактов под действием центробежных сил. Затем скорость вращения плавно снижают и контролируют состояние контактов с помощью прибора 4, например осциллографа, по наличию тока в цепи геркона 5, содержащей источник 6 питания. Возврат контактов в замкнутое состояние после снятия механической нагрузки свидетельствует о его устойчивом срабатывании, а разомкнутое состояние - о неустойчивом. Если контакты оказываются разомкнутыми, амплитуду последующего импульса тока управления увеличивают при неизменной его длительности, а если контакты замкнуты, амплитуду импульса тока уменьшают. Указанные операции повторяют до достижения минимального значения амплитуды импульса тока, при котором сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки. Для полученного значения амплитуды и заданного значения длительности импульса с помощью прибора 4, синхронизированного с генератором 3, по моменту появления тока в цепи геркона 5 измеряют реальное время t, до первого соударения контактов герконов при срабатывании и контролируют

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выполнение указанного соотношения между tu и ti. При его выполнении принимают полученную величину t за опорное время t,on, которое используют для отыскания других значений параметров импульсов, соответствующих границе устойчивого срабатывания. Для этого в обмотки срабатывания реле подают импульсы с другими значениями длительности tu, по крайней мере на порядок меньшими величины , сравнивают получаемое реальное время ti до первого соударения контактов герконов при срабатывании с опорным временем tion и, если t больще tier. , увеличивают амплитуду последующего импульса тока при неизменной его длительности, а если t меньше t,(,n , уменьшают ее также при неизменной длительности импульса. Эти операции повторяют до достижения значений амплитуд импульсов тока управления, которым при каждом заданном значении длительности tu соответствует равенство значений ti и t,oTi , и по полученным значениям амплитуд импульсов тока управления определяют границу устойчивого срабатывания. Срабатывание каждый раз должно происходить при одинаковом исходном магнитном состоянии элемента памяти, что обеспечивается, например, подачей в обмотки 7 отпускания импульсов тока, достаточных для его насыщения.

Срабатывание реле в зависимости от уровня остаточной намагниченности элемента памяти, который определяется амплитудой (МДС), а также длительностью и формой импульса тока управления, может проис ходить при двух соотношениях электромагнитной РЭ (S) и механической противодействующей FK (6) характеристик, где S - 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 6к . Характеристика 8 соответствует устойчивому срабатыванию реле, так как при любой величине отскока контактов, например вследствие внешних механических воздействий или соударения контактов друг с другом при срабатывании, они приходят вновь в замкнутое состояние.

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 S , и S с механической противодействующей характеристикой 9, а вместе с тем имеются два устойчивых состояния контактной системы соответственно при величинах зазора S , и 6к. Будучи приведенной в замкнутое

состояние, при отсутствии в режиме запоминания значительных механических нагрузок контактная система сохраняет функцию памяти, так как РЭО (йк) Р„ (бк). Но, если в результате внешних механических -воздействий в режиме запоминания отскок контактов превышает величину 6, , то они вновь не замкнутся, а останутся во втором устойчивом состоянии (зазор б ). Срабатывание в этом случае неустойчивое. Между тем оно становится возможным при t« t, , когда начинает соблюдаться равенство заштрихованных плош,адей 11 и 12, которое означает равенство работы электромагнитной силы РЭО по ускорению контактов на участке пути от 6н до tf, , где , и работы по повышению потенциальной энергии деформации контактов на участке от 61 до rf , где РМ , за счет уменьшения запаса их кинетической энергии. Поэтому, основываясь при контроле МДС срабатывания реле лишь на регистрации замыкания контактов, в области малых значений ty определяют только МДС неустойчивого срабатывания.

Электромагнитная характеристика 13 касается механической противодействующей характеристики 9 в одной точке при величине зазора бср. Равновесие в этой точке неустойчиво, и при отскоке любой величины контакты возвращаются к конечному зазору (Sv. . 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 IWcp.уст , а зависимость IWcp.ycr (ty) 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.

Определить какой области срабатывания (устойчивой или неустойчивой) соответствует уровень остаточной намагниченности элемента памяти можно лишь сравнивая электромагнитную и механическую противодействующую характеристики реле. Однако ни первую, ни вторую измерить в готовом изделии нельзя, так как доступа к контактной системе геркона, расположенной в герметичном стеклянном баллоне, нет. Сравнение этих характеристик при определении МДС устойчивого срабатывания проводят косвенным путем.

Современные магнитные материалы - ферриты и металлические сплавы с ППГ, применяемые для изготовления элементов памяти ферридов, в состоянии перемагничиваться импульсами, длительность которых составляет единицы микросекунд и менее (время перемагничивания зависит от материала элемента памяти, а также от

формы и амплитуды импульса тока). Это намного меньще времени t, до первого соударения контактов герконов при срабатывании (порядка сотен микросекунд), так что за время прохождения управляющего им- пульса с малым значением „ контакты не успевают приобрести сколь-нибудь значительной скорости. Поэтому в области минимальных значений 1„ импульсов любой формы время движения контактов до первого соударения при срабатывании определяется

5 в основном электромагнитной силой, создаваемой магнитным потоком остаточной намагниченности элемента памяти, и, следовательно, в точках, принадлежащих зависимости IWcp.-уст (tu), в которых электn ромагнитные характеристики эквивалентны (характеристика 13), постоянно время t, . На основании этого, полагая значение t,on равным времени t,, измеренному в одной из точек зависимости IWcp.ycT (н), найденной на первом этапе с помощью меха5 нических испытаний, легко определяют и всю зависимость, добиваясь регулировкой амплитуды импульсов равенства вновь получаемых значений tf с величиной tion - Надежность контроля выще, если длительность импульса, для которого определено время t,OT , больше длительности импульсов, для которых осуществляют последующий контроль.

0

35

Формула изобретения

Способ контроля параметров срабатывания импульсных реле с магнитной памятью на замыкающих герконах, заключающийся в том, что возбуждают обмотку (об0 мотки), реле импульсами тока управления различной амплитуды и различной длительности до его срабатывания, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля при малых значениях дли- с тельности управляющих импульсов путем определения границы области устойчивого срабатывания, в обмотку (обмотки) реле подают импульсы тока управления, длительность которых по крайней мере на порядок меньще предполагаемого времени t,

0 до первого соударения контактов герконов при срабатывании, после окончания импульса тока управления, вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой, достаточной для

5

размыкания контактов, затем механическую нагрузку снимают, контролируют состояние контактов и, если контакты разомкнуты, увеличивают амплитуду импульса тока.

сохраняя неизменной его длительность, а если контакты замкнуты, уменьшают амплитуду импульса тока, указанные операции повторяют до достижения минимального значения амплитуды импульса тока, при котором сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки, для полученного значения амплитуды и заданного значения длительности импульса измеряют реальное время t , до первого соударения контактов герконов при срабатывании, контролируют выполнение указанного соотношения между tn и ti при его выполнении принимают полученную величину t{ за опорное время tion , подают в обмотку (обмотки) реле импульсы с другими значениями длительности ii,, по крайней мере на порядок меньшими величины tion , сравнивают получаемое реальное время t до первого соударения контактов герконов -при срабатывании с опорным временем t,.n и, если i больше tion , увеличивают амплитуду импульса тока при неизменной его длительности, а если t меньше t,on , уменьшают ее также при неизменной длительности импульса, эти операции повторяют до достижения значений амплитуд импульсов тока управления, которым при каждом заданном значении длительности tn соответствует равенство значений t и t,M , и по полученным значениям амплитуд импульсов тока управления определяют границу устойчивого срабатывания.

Изобретение относится к области электромагнитных коммутационных аппара-- тов и может быть использовано для контроля характеристик импульсных реле с магнитной памятью на замыкающих герконах (ферридов). Цель изобретения - повышение достоверности контроля при малых значениях длительности управляющих импульсов (И) путем определения границы области устойчивого срабатывания (УС). В обмотки, охватывающие сердечники элемента памяти реле, подают И тока управления различной амплитуды, длительность которых t, по крайней мере на порядок меньще предполагаемого времени tj до первого соударения контактов при срабатывании. После окончания И, -вызывающего срабатывание реле и замыкание его контактов, на его контактную систему воздействуют механической нагрузкой. Реле приводят во вращение вокруг оси, параллельной продольной оси гер- кона, увеличивая скорость вращения до размыкания контактов под действием центробежных сил. Скорость вращения плавно снижают и контролируют состояние контактов с помощью прибора по наличию тока в цепи геркона, содержащей источник питания. Возврат контактов в замкнутое состояние после снятия механической нагрузки свидетельствует о его УС, а разомкнутое - о неустойчивом. Если контакты разомкнуты, амплитуду последующего И увеличивают при неизменной его длительности, если замкнуты - уменьщают. Эти операции повторяют до достижения минимального значения амплитуды И тока, при котором сохраняется замкнутое состояние контактов после снятия механической нагрузки.Для полученного значения амплитуды и заданного значения длительности И измеряют реальное время t l до первого соударения контактов при срабатывании и контролируют выполнение соотношения между t и ti . При его выполнении принимают полученную величину ti за опорное время tion , которое используют для отыскания других значений параметров И, соответствующих границе УС. Для этого в обмотки срабатывания подают И с другими значениями tu, по крайней мере на порядок меньшими величины tim, сравнивают получаемое реальное время ti до первого соударения контактов при срабатывании с t,on И, если t tion , увеличивают амплитуду последующего И тока при неизменной его длительности, а, если t t,on , уменьшают ее. Эти операции повторяют до достижения значений амплитуд И тока управления, которым при каждом заданном значении tn соответствует t t,on , и по полученным значениям амплитуд И тока управления определяют границу УС. Срабатывание каждый раз должно происходить при одинаковом исходном магнитном состоянии элемента памяти, для чего можно подавать в обмотку отпускания И тока, достаточные для его насыщения. Изобретение позволяет определить МДС УС косвенным сравнением электромагнитной и механической противодействующей характеристик реле, т. к. измерить эти характеристики в готовом изделии нельзя ввиду отсутствия доступа к контактной системе геркона. 2 ил. I (Л со со о со

8ц S , Scp S, Фиг.2

Составитель Б. Рассадин

Редактор О. Го.повачТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2518/47Тираж 698Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытии

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