Способ контроля параметров срабатывания и отпускания реле Советский патент 1990 года по МПК H01H49/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных устройствах контроля параметров срабатывания и отпускания реле.

Целью изобретения является сокращение времени контроля путем уменьшения погрешности, вызываемой переходными процессами в начале каждого из этапов последовательных приближений.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля для случая, когда контролируемым параметром входного сигнала является уровень напряжения;

на фиг.2 - временные диаграммы изменения сигналов в устройстве; на фиг.З схема одного из вариантов выполнения блока управления; на фиг.4 - временные диаграммы работы логических элементов.

Блок-схема устройства состоит из формирователя 1 заданных законов наг растания контролируемого параметра входного сигнала, формирователя 2 заданных законов снижения контролируемого параметра входного сигнала, масштабных усилителей 3 и 4, аналоговых ключей 5 и 6, резисторов 7 и 8, буферного конденсатора 9, усилителя 10 мощности, блок II управления.

сд

со

4 СЛ

Јь

Ј

Объект 12 контроля (реле) подключен к выходу усилителя 10. Взаимодействие блоков схемы примера конкретного выполнения предлагаемого устройства происходит следующим образом. В исходном состоянии после поступления команды Сброс и до момента подачи команды Пуск ключи 5 и 6 закрыты, напряжение U. на выходе усилителя 10 (на входе реле 12) равно нулю и реле 12 находится в несработанном состоянии, поэтому напряжение U на выходе реле равно нулю. В этом состоянии напряжения U,, иг на выходах формирователей 1 и 2 равны U4 (0), ид(0) , напряжения U., , U4 на выходах усилителей в этот момент равны 1Ц(0) U4(0) и соответствуют начальным для первого этапа приближения к уровням .напряжений срабатывания и отпускания реле значениям напряжений UCl , U B, на входе реле, определяемых, например, как граничные значения полей допуска напряжений срабатывания (Uc) и отпускания или возврата (UB) реле.

В момент времени t6 в блок 11 поступает команда Пуск и начинается цикл работы устройства. В этот мо- мент времени открывается ключ 5, на вход формирователя 1 от блока 11 поступает команда, по которой напряжение U4 на выходе формирователя 1 начинает увеличиваться от уровня U4(0) по первому заданному закону повышения, а напряжение U10 на входе рел изменяется пропорционально напряжению U . Напряжение U остается неизменным до момента времени tt , когда реле 12 срабатывает и напряжение становится равным единице, а напряжение U)0 достигает значения, превышающего величину напряжения срабатывания реле Uc на величину динамичес- кой погрешности контроля №С4 первого этапа приближения. По команде блока управления в момент времени ti масштабный усилитель 3 уменьшает коэфициент передачи до величины К„ , со ответствующей первому этапу приближения, и напряжение U на его выходе уменьшается до-уровня иэ(ц)К. U(t, при котором напряжение U,0 достигает начального для второго этапа приближния к уровню срабатывания реле значения 11С„. Одновременно происходит закрывание ключа 5 и открывание ключ

6 и напряжение U,- на входе реле уста -ч

навливается равным начальному для первого этапа приближения к уровню напряжения отпускания реле значению

uw

Начиная с момента времени t напряжение U на выходе формирователя 1 остается неизменным и равным дос тигнутому у этого моменту времени знчению, равному 11 (t, ), а напряжение U2 на выходе формирователя 2 уменьшается от уровня И2(0) по заданному закону снижения,

В момент времени tЈ происходит отпускание реле 12 и напряжение становится снова равным нулю, напряжение U достигает значения U(t2), напряжение UAO в этот момент достигает значения, кторое меньше величины напряжения отпускания реле Ug на величину динамической погрешности AU первого этапа приближения, В этот момент времени масштабный усилитель 4 увеличивает коэффициент передачи до величины К , соответствующей первому этапу приближения и напряжение на его выходе увеличивается до уровня (), при котором напряжение U10 достигает начального для второго этапа прибгчяения к уровню отпускания реле значения Ug, Одновременно гф исходит закрывание ключа 6 и открывание ключа 5 и напряжение U 0 на входе реле устанавливается равным начальному для второго этапа приближения к уровню напряжения срабатывания реле значения L ci , причем обеспечивается соотношение U С4 : . Уровень 11сг определяется с учетом динамической погрешности 4UC, . В интервале te- t3 осуществляется второй этап приближения к уровеню Uc со скоростью изменений напряжения U10меньшей, чем скорость его изменения в интервале времени t0 t(. Величина динамической погрешности контроля второго этапа приближения к уровню Uc будет равна 4ИС„ . Причем за счет уменьшения скорости изменения напряжения Uf0 достигается соотношение AUC2Ј&UC1 .

В интервале времени t,- t4 осуществляется второй этап приближения к уровню UB со скоростью изменения- напряжения Uю .меньшей, чем скорость изменения в интервале времени t, - t Величина динамической погрешности контроля второго этапа приближения к уровню Ug будет равна flU62 , причем

также, достигается соотношение

,.

Цикл контроля завершается последним N-M этапом приближения, при котором обеспечивается условие UUCN uL a . где UUg Допустимая динамическая погрешность контроля. Количество этапов приближения и скорости изменения напряжения на каждом из этих этапов определяются из условия обеспечения минимального значения времени контроля и допустимой погрешности контроля.

Блоки 1 и 2 могут быть выполнены на основе интеграторов с регулируемой постоянной интегрирования, Блоки 3 и 4 могут быть выполнены на основе операционных усилителей с регулируемым коэффициентом усиления. Блоки 5 и 6 могут быть выполнены на основе типовых схем аналоговых коммутаторов Блок 11 является конечным автоматом и схема его выполнения зависит от выбранного количества последовательных приближений и применяемой элементной базы.

Схема одного из возможных вариантов выполнения блока 11 управления для случая двухэтапного последователного приближения приведена на фкг.З. Схема состоит RS-триггеров 13-17, элементов И , элементов ИЛИ 28 и 29, элементов НЕ 30-32, элементов 33 и 34 выдержки времени. Входными сигналами блока 11 являются команды Сброс, Пуск и сигнал U4i , поступающий с выхода контролируемого реле 12. Выходными сигналами блока 11 являются напряжения U,5 , , U15 , U14,.«.,Ui5, U7e, Uag , соответственно поступающие с выходов элементов 13, 14, 15, 22-25, 28, 29.

Устройство работает следующим образом.

После поступления команды Сброс все триггеры устанавливаются в нулевое- состояние. При этом сигнал U4i единичного уровня на инверсном выходе элемента 13, поступающий на первые входы формирователей 1 и 2, устанавливает их в начальное состояние, остапьные выходные сигналы блок 11 имеют нулевой уровень. Цикл работы блока 11 начинается с момента времени когда подается команда Пуск1 на вход триггера 13. Работа логических элементов поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг,4,

Триггеры 13-17 последовательно пере-4 ходят в единичное состояние соответственно в моменты времени tc,,...,t.

Сигналы Ui7 , U2} поступают на второй и третий входы формирователя 1. . При , Ь 2 з 0 напряжение U на выходе этого формирователя возрастает по первому заданному закону нарастаиг} 1

напряжение

заданному

Если Ua2 ,

ния, а при UM 0,

U, возрастает по второму закону нарастания, формирователь 1 переходит в режим запоминания достигнутого к этому

моменту времени значения напряжения,

Сигналы IIi4 , Ilj5 поступают на второй и третий входы формирователя 2. При , U45 0 напряжение Ua на выходе этого формирователя уменьшается по первому заданному закону снижения, а при Uj, 0, напряжение U уменьшается по второму закону заданному закону снижения. Если U,24 , то формирователь

2 переходит в режим запоминания достигнутого к этому моменту времени значения напряжения U.

Сигналы Ujjg, поступают соответственно на входы аналоговых ключей 5 и 6. При , ключ

то

5

0

.S открыт, ключ 6 закрыт, а при

U

19

1 ключ 5 закрыт, ключ 6 открыт,

5

0

Сигналы , Ul5 поступают соответственно на управляющие входы масштабных усилителей 3 и 4. усилитель 3 имеет коэффициент передачи, соответствующий первому закону приближения к уровню срабатывания контролируемого реле, а при U, 1 коэффициент передачи этого усилителя соответствует второму этапу приближения к уровню срабатывания. При U(g 0 усилитель 4 имеет коэффициент передачи, соответствующий первому этапу приближения к уровню возврата контролируемого реле, а при 1 коэффициент передачи этого усилителя соответствует второму этапу приближения к уровню возврата реле. Элементы выдержки времени создают выдержки времени Ј, и Јй, в течение которых производится измерение значений напряжения на входе реле 12, соответствующих уровню его срабатывания и возврата. Цикл 5 работы блока 11 заканчивается в момент времени , равный t6 ts+cv2.

Использование предлагаемого способа для контроля параметров срабатыва-

ния и отпускания реле позволяет повысить производительность труда за счет уменьшения времени контроля. Это достигается исключением подготовитель- ,- них операций контроля между отдельными этапами последовательных приближений и сокращением длительностей отдельных этапов последовательных приближений вследствие уменьшения погреш- ю ностей, вызываемых переходными процессами в начале каждого из этапов приближений .

Формула изобретения J5

Способ контроля параметров срабатывания и отпускания реле методом последовательных приближений, при котором на каждом из этапов последовательно нъгх приближений к параметру срабатывания (отпускания) реле контролируемый параметр входного сигнала увеличивают (уменьшают), начиная с начального для этого этапа уровня, приближающегося поэтапно к параметру срабатывания (отпускания) реле с соответствующей этому этапу скоростью нарастания (снижения), причем значение укачанной скорости нарастания (снижения) уменьшают от этапа к этапу до момента срабатывания (отпускания) реле, отличающий- с я тем, что, с целью сокращения . времени контроля путем уменьшения погрешности, вызываемой переходными процессами в начале каждого из этапов последовательных приближений, этапы приближения к параметру срабатывания и этапы приближения к пара метру отпускания реле чередуют.

Изобретение относится к технике контроля и испытаний. Цель изобретения - уменьшение погрешности, вызываемой передными процессами в начале каждого из этапов последовательных приближений. Это обеспечивается тем, что на каждом из этапов последовательных приближений после срабатывания (отпускания) реле контролируемый параметр входного сигнала уменьшают (увеличивают) до уровня, который с заданным запасом выше (ниже) уровня отпускания (срабатывания) реле. Затем осуществляют постепенное уменьшение (увеличение) контролируемого параметра с соответствующей для каждого из этапов приближения скоростью изменения до момента, когда происходит следующее отпадание (срабатывание) реле. 4 ил.

Фиг.1

12ПФ ., Г; lj I, 9t

«

lff

to

Фиг 4

Редактор Г.Волкова

UC ЫБИТ j - t , С 1 , инова

О Tl.f - рдокэва Корректор О.Ципле

Заказ 46

Тираж 453

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, ,К-35, Раушская наб., д. 4/5

ts

Подписное