Устройство для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле Советский патент 1989 года по МПК H01H49/00 

При включении устройства на вход управляемого генератора 6 поступает с генератора линейно изменяющегося напряжения 5 первый импульс 19 электрического сигнала пилообразной формы. При этом управляемый генератор 6 формирует электрический сигнал 20 постоянной амплитуды с периодически изменяющейся частотой. Закон изменения частоты сигнала на выходе управляемого генератора 6 определяется величиной входного сигнала. Амплитуда управляющего сигнала, поступающего с выхода генератора линейно изменяющегося напряжения 5, обеспечивает такой диапазон изменения частоты электрического сигнала на выходе управляемого генератора 6, который заведомо перекрывает возможную частоту механического резонанса подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18, С выхода управляемого генератора 6 сигнал поступает на вход усилителя 2, где происходит его усиление по напряжению, а затем сигнал 21 - на катушку индуктора 4. Протекающий по катушке индуктора 4 переменный ток создает магнитное поле, частота изменения которого соответствует частоте сигнала на выходе управляемого генератора 6. Переменное магнитное поле вызывает колебания нормально разомкнутого подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18. Изменяющееся магнитное поле внутри индуктора 4 в области частот, прилегающей к частоте резонанса подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18, вызывает периодическое замыкание контактов 18. Это замыкание контактов приводит к периодическому появлению на токоограничивающем элементе 17 напряжения уровня 1, поступающего через замкнутые контакты контролируемого магнитоуправляемого контакта 18 с выхода блока постоянного напряжения 1. Последовательност электрических импульсов 22 с токо- ограничивающего элемента 17 одновременно поступает на вход первого формирователя импульсов 7 и второй элемент задержки 10. Формирователь импульсов 7, представляющий собой ждущий мультивибратор с постоянной времени времязадающий RC-цепочки, превышающий период следования входных

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

импульсов, преобразует поступающие на его вход сигналы в электрический импульс 23 положительной полярности. Длительность этого импульса превышает длительность пачки входных импульсов на величину, определяемую постоянной времени RC-цепочки формирователя импульсов 7. Сигнал 24 с выхода формирователя импульсов 7 поступает на вход первого элемента И 11: на первый вход непосредственно, а на второй - через первый элемент задержки 9. Время задержки в несколько раз превышает период следования сигналов, поступающих на вход формирователя импульсов 7. Элемент И 11 формирует электрический сигнал положительной полярности, длительность которого определяется как разность длительности сигнала на его входе и времени задержки элемента задержки 9. Сигнал 25 с выхода элемента И 11 поступает одновременно на вход второго формирователя импульсов 8 и на счетчик импульсов 15. С приходом импульса на вход счетчика 15 изменяется его выходной сигнал в двоичном коде, который соответству- ет номеру входного импульса напряжения. Сигнал с выхода счетчика импульсов 15 в параллельном двоичном коде через дешифратор 16 поступает на вход управления усилителя с цифровым управлением коэффициентом передачи 2. При этом коэффициент передачи усиления уменьшается на один дискрет.

Формирователь импульсов 8 - ждущий мультивибратор с постоянной времени НС-цепочки, превышающий период сигналов генератора линейно изменяющегося напряжения 5, преобразует поступающий с выхода элемента И 11 сигнал в электрический импульс положительной полярности. Формирователь импульсов 8 находится в таком состоянии в течение времени, превышающим период следования импульсов с генератора 5. Положительный сигнал 36 с выхода формирователя 8 через инвертор 13 поступает на один из входов второго элемента И 12 При этом инвертор 13 осуществляет преобразование положительного сигнала с уровнем потенциала 1 в сигнал О, который блокирует прохождение задержанных в элементе задержки 10 сигналов с токоограничивающего элемента

17 на вход частотного дискриминатора 14.

Элемент задержки 10 необходим для задержки появления импульсов с токо- ограничивающего элемента 17 на первом входе второго элемента И 12 до прохождения сигналов через первый формирователь импульсов 7, первый элемент задержки 9, первый элемент И 11, второй формирователь импульсов 8 и инвертор 13. Тем самым устра .няется возможность прихода на частотный дискриминатор 14 первых импульсов 27 с токоограничивающего элемента 17 до появления блокирующего сигнала на выходе инвертора 13,

С приходом второго импульса с ге- .нератора линейно изменяющегося напряжения 5 цикл работы устройства повторяется. В каждом цикле происходит уменьшение коэффициента передачи усилителя 2 на дискрет. Это приводит к соответствующему уменьшению величины электрического тока, протекающего по катушке индуктора 4, к уменьшению напряженности магнитного поля индуктора 4. Уменьшение напряженности магнитного поля обуславливает уменьшение амплитуды колебания под- .вижного контакта контролируемого магнитоуправляемого контакта 18. Это вызывает уменьшение числа импульсов, поступающих в течение одного цикла работы устройства с токоограничивающего элемента 17 на вход формирователя импульсов 7 и вход элемента И 12, Средняя частота пачки импульсов равна частоте механического резонанса подвижного контакта контролируемого контакта 18. Электрический сигнал, поступающий с выхода первого элемента И И на вход второго формирователя импульса 8 в каждом цикле работы устройства, обуславливает постоянное присутствие на выходе формирователя 8 электрического сигнала с потенциалом 1.

Повторение циклов работы устройства по описанному алгоритму продолжается до тех пор, пока длительность электрического импульса на выходе формирователя 7 не станет меньше времени задержки первого элемента задержки 9. При выполнении этого условия сигнал с выхода элемента задержки 9 приходит на вход первого элемента И 11 после окончания импульса, поступающего на другой его

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вход с выхода первого формирователя импульсов 7, При этом на выходе элемента И 11 не возникает электрический импульс, приводящий к изменению состояния счетчикч. икпульсов S5 и соответствующему умекьгсанип коэффициента передачи усилителя 2. Через время, определяемое времязадающими элементами второго формирователя импульсов 8, после окончания действия последнего импульса, который поступает с выхода первого элемента И 11, на выходе формирователя импульсов 8 возникает электрический сигнал с потенциалом О. Этот сигнал, пройдя через инвертор 13, поступает ла один из входов второго элемента И 12 и обеспечивает в следующем цикле работы устройства прохождение пачки импульсов с токоограничивающего элемента 17 на вход частотного дискриминатора 14.

Поскольку длительность пачки импульсов значительно меньше периода пилообразных импульсов на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения 5, частота следования импульсов в пачке практически не меняется и равна частоте механического резонанса подвижного контакта контролируемого магнитоуправляемого . контакта 18. Частотный дискрмина- тор 14 осуществляет определение частоты резонанса, а блок 3 - et регистрацию.

Величина резонансной частоты позволяет по известным а члитическим зависимостям определить механическую жесткость контролируемого магнитоуправляемого контакта 18, что позволяет прогнозировать такие эксплуатационные параметры электромагнитных реле с магнитоуправляемыми контактами, как время срабатывания, усилие контактного нажатия, частота собственных колебаний, вибропрочность и виброустойчивость, время дребезга контактов и т.п.

Это позволяет проводить отбраковку и сортировку электромагнитных реле до их сборки, что снижает производительные затраты и ведет к повышению производительности труда.

Для контроля магнитоуправляемых контактов с нормально замкнутыми контактами в состав устройства необходимо дополнительно ввести инвертор. При этом вывод с клеммой токоограничивающего элемента 17 должен быть связан с элементом задержки 10 и формирователем импульсов 7 через ,этот инвертор.

Формула изобретени

Устройство для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле, содержащее блок постоянного напряжения, усилитель и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения определения резонансной частоты, оно снабжено индуктором, генератором линейно изменяющегося напряжения, управляемым генератором, первым и вторым формирователями импульсов, первым и вторым элементами задержки, первым и вторым элементами И, инвертором, частотным дискриминатором, счетчиком импульсов, дешифратором и токоограничивающим элементом, индуктор выполнен в виде катушки индуктивности с полым каркасом, а усилитель имеет вход цифрового управления коэффициентом передачи, при этом выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к

входу управляемого генератора, выход которого через усилитель соединен с индуктором, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого формирователя импульсов через первый элемент задержки, а второй - непосредственно с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого через инвертор подключен к выходу второго формирователя импульсов, а выход через частотный дискриминатор соединен с входом блока регистрации, при этом выход первого элемента И связан с входами второго формиро0 вателя импульсов и счетчика импульсов, выход которого через дешифратор подключен к входу управления управляемого генератора, при этом вход второго элемента задержки сое5 динен через токоограничивающий элемент с общей шиной и с первым выводом для подключения контролируемых контактов, а выход блока постоянного напряжения соединен с вторым выQ водом, предназначенным для подключения контролируемых контактов,

А

Изобретение относится к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля механических характеристик контактов электромагнитного реле ,в частности, с магнитоуправляемыми контактами. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения определения резонансной частоты. Определение резонансной частоты происходит по количеству замыканий контактов реле, возбуждаемого переменным магнитным полем с минимальной амплитудой, при совпадении частоты изменения этого поля с резонансной частотой реле. 2 ил.

Фин. г