Способ определения зазора переключающей контактной группы электромагнитного реле Советский патент 1991 года по МПК H01H49/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения зазора контактов в электромагнитных реле.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 изображены временные диаграммы напряжения, Кобм.. подаваемого на обмотку реле, напряжения на размыкающем Уразм. и замыкающем Узам, контактах; на фиг.2 - положение якоря и контактов реле в процессе измерения зазора контактов.

Измеряемое реле содержит якорь 1, ограничивающий упор 2, толкатель 3, жестко соединенный с якорем 1, пр/жину 4 переключающего контакта, пружину 5 размыкающего контакта и пружину 6 замыкающего контакта.

При подаче на обмотку реле импульса напряжения длительностью, большей времени срабатывания реле (известный способ), якорь реле на измеряемом участке зазора контактов двигается с нарастающей скоростью и в момент встречи переключающей пружины с замыкающим контактом имеет максимальную скорость движения. Нарастание скорости движения якоря определяется, в основном, характером нарастания электромагнитной тяговой силы по мере приближения якоря к полюсу и преобладанием этой силы над линейно нарастающей силой сопротивления переключающей и возвратной пружин реле и является индивидуальным для каждого экземпляра реле.

Если отключить напряжение от обмотки реле в момент, когда якорь движется в измеряемом промежутке между контактами реле (предлагаемый способ), то за счет накопленной кинетической энергии якорь будет продолжать свое движение с уменьшающейся скоростью до тех пор, пока не будет полностью заторможен нарастающим сопротивлением переключающей и возвратной пружин. При этом в конечной точке своего движения вперед якорь будет иметь скорость, равную нулю.

Рассмотрим два реле с одинаковым зазором контактов, но имеющие различные ускоряющие силы. Предположим, у первого реле такая интегральная сила, определяющая ускорение якоря больше, чем у второго. Очевидно, что якорь первого реле будет иметь среднюю скорость движения выше, чем якорь второго реле, и, при измерении по известному способу, определенный в результате замера зазор у первого реле окажется меньше, чем у второго.

Если подавать на обмотки обоих реле короткие импульсы напряжения так, чтобы прекращение подачи напряжения происходило до окончания перелета якоря, то, очевидно, что для того, чтобы якорь прошел один и тот же путь (до замыкания замыкающего контакта) первому реле, поскольку у него больше ускоряющая сила, достаточно будет импульса меньшей длительности, т.е. минимально достаточная для замыкания замыкающего контакта длительность импульса напряжения на обмотке характеризует ускоряющую силу и скорость движения якоря. Кроме того, поскольку при измерении зазора по предлагаемому способу на обмотку реле с большей движущей силой подают импульс меньшей длительности, то происходит некоторое уменьшение разброса скоростей движения якоря у различных экземпляров реле.

0

5

При измерении зазора контактов по предлагаемому способу определяется минимально достаточная для замыкания замыкающего контакта длительность импульса напряжения на обмотке реле и при подаче импульса этой длительности на обмотку измеряется время перелета переключающего контакта и, затем, зазор контактов определяется по формуле

д I/. . tnep d-Ki .

где д - искомый зазор контактов реле;

tnep. время перелета переключающего контакта, измеренное от момента последнего размыкания размыкающего контакта до замыкания замыкающего контакта;

К2 - эмпирический коэффициент, зависящий от конструкции реле, постоянный для данного типа реле;

Ki - коэффициент, учитывающий скорость движения якоря при измерении зазора контактов.

Для того, чтобы исключить из процесса измерения время нарастания тока в обмотке реле до величины тока трогания и время движения якоря от упора до размыкающего контакта, в предлагаемом способе на обмотку реле предварительно подают напряжение, превышающее напряжение трогания, и процесс измерения начинают после того, как якорь переместится к пружине размыкающего контакта. Для исключения погрешности, вносимой дребезгом размыкающего контакта реле при срабатывании, отсчет времени перелета переключающего контакта начинают с момента последнего размыкания размыкающего контакта.

Таким образом, достигаемые в данном способе уменьшение разброса скорости движения якоря реле при срабатывании и возможность учета самой величины скорости движения якоря позволяют значительно повысить точность измерения зазора контактов реле.

В исходный момент времени обмотка реле обесточена, якорь 1 находится на упоре 2, контактная система находится в исходном состоянии. В момент времени t0 на обмотку реле подается напряжение Ui, величина которого превышает напряжение трогания. Под действием этого напряжения якорь 1 реле перемещается из исходного положения в положение А-(фиг.2б). Проме- 5 жуток времени to ti выбирается таким образом, чтобы якорь 1 реле успел переместиться в положение А и успокоиться. В момент времени ti на обмотку реле подается короткий прямоугольный импульс стабили0

5

0

5

0

5

0

зированного напряжения амплитудой 1)2, большей напряжения срабатывания реле. Под действием этого импульса якорь 1 реле двигается вперед, перемещая толкателем 3 пружину 4 переключающего контакта. Поскольку длительности импульса не достаточно для срабатывания реле, якорь 1 успевает переместить пружину 4 переключающего контакта только в положение В, после чего возвращается в исходное положение. Промежуток времени ц - 12 выбирается таким, чтобы якорь 1 реле успел вернуться в исходное положение. В момент времени t2 цикл подачи напряжения на обмотку реле повторяется, при этом длительность короткого импульса напряжения U2 увеличивается. Во втором цикле пружина 4 переключающего контакта реле достигает уже положения С. Постепенно шагами увеличивая длительность короткого прямоугольного импульса напряжения U2 на величину, обеспечивающую необходимую производительность при заданной точности в некотором n-м цикле, достигают того, что пружина 4 переключающего контакта достигает положения D, замыкаясь с пружиной 6 замыкающего контакта реле. При этом измеряют промежуток времени от момента t3 последнего размыкания размыкающего контакта 5 до момента t4 замыкания замыкающего контакта 6 - tnep. и длительность Ти короткого прямоугольного импульса напряжения U2. По измеренным величинам определяют величину зазора контактов из формулы

л - v . пеРд Kl -RTПроводились определение коэффициентов KI, K2, измерения зазора контактов и определение погрешности измерения контактов для реле типа РЭС49. При этом для уменьшения случайных погрешностей измерение времени перелета переключающего контакта производилось при длительности импульса, превышающей определенную в процессе измерения минимально достаточную для замыкания замыкающего контакта длительность импульса Ти в 1,02 раза.

Эмпирически определенный коэффициент К2 для реле типа РЭС49 составляет К2 7,1 мкс/мкм.

Коэффициент- KI в зависимости от измеренной длительности Ти минимально достаточного для замыкания замыкающего контакта импульса напряжения на обмотке реле составляет:

при Ти 320 - 340 мксК 0,88

340 - 260 мксК 0,89

К 0,90 К 0,91 К 0,93 К 0,96 К 0,99 К 1,02 К 1,06 К 1,10.

Максимальная погрешность измерения

10 зазора контактов у реле РЭС49 при измерении по известному способу (прототип) составила ±27% от измеренной величины.

Максимальная погрешность измерения зазора контактов по предлагаемому спосо5 бу составила ± 9,6% от измеряемой величины.

Таким образом, применение способа позволяет повысить точность измерения зазора контактов, качество изготавливаемых

0 реле и производительность регулировочных операций.

Измерение зазора контактов при регулировке реле РЭС49 осуществляют по времени перелета переключающего контакта

5 по осциллографу. При этом норма времени на измерение зазора контактов составляет Т 6,0 с. При использовании предлагаемого способа время измерения зазора контактов составляет Т 0,2 с. Снижение трудоем0 кости на единицу продукции составляет 1,61 .

Формула изобретения Способ определения зазора переключающей контактной группы электромагнит5 ного реле, заключающийся в подаче напряжения на обмотку реле и измерении времени от момента размыкания размыкающего контакта до момента замыкания замыкающего контакта при срабатывании реле, о т0 личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, напряжение на обмотку реле подают циклами, в первом из которых подают напряжение, величина которого больше напряжения трогания, но

5 меньше напряжения срабатывания реле, выдерживают реле при заданном напряжении в течение промежутка времени, достаточного для перемещения якоря от упора до размыкающего контакта, затем на обмотку

0 реле подают короткий прямоугольный импульс напряжения Ти, амплитуда которого заведомо больше напряжения срабатывания реле, а длительность заведомо меньше длительности, достаточной для срабатыва5 ния реле, после окончания импульса обмотку реле обесточивают и выдерживают в обесточенном состоянии в течение промежутка времени, достаточного для отпускания реле, в следующих циклах повторяют те

же операции, что и в первом цикле, причем в каждом последующем цикле длительность импульса Ти увеличивают и продолжают циклы до тех пор, пока длительность импульса Ти не станет достаточной для замыкания замыкающего контакта реле, при этом измеряют время от момента размыка оби

ния размыкающего контакта до момента замыкания замыкающего контакта, no-величине измеренного значения и по величине длительности импульса Ти, при которой было достигнуто замыкание замыкающего контакта, судят о величине зазора контактов реле.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения зазора контактов электромагнитных реле. Цель изобретения - повышение точности измерения. Напряжение на обмотку реле подают циклами, в первом из которых на обмотку реле подают напряжение, величиной больше напряжения трогания, но меньше напряжения срабатывания реле, выдерживают реле при заданном напряжении в течение промежутка времени, достаточного для перемещения якоря от упора до размыкающего контакта, затем на обмотку реле подают короткий прямоугольный импульс напряжения Ти, амплитуда которого заведомо больше напряжения срабатывания реле, а длительность заведомо меньше длительности, достаточной для срабатывания реле, после окончания импульса обмотку реле обесточивают и выдерживают в обесточенном состоянии в течение промежутка времени, достаточного для отпускания реле. В следующих циклах повторяют те же действия, что и в первом цикле, но в каждом последующем цикле длительность импульса Ти увеличивают и продолжают циклы до тех пор, пока длительность импульса Ти не станет достаточной для замыкания замыкающего контакта реле. Измеряют время от момента размыкания размыкающего контакта до момента замыкания замыкающего контакта, по величине измеренного значения и по величине длительности импульса Ти, при которой было достигнуто замыкание замыкающего контакта, судят о величине зазора контактов реле.2 ил. со с о СА CN Ю

г и.

to l

UpaW

I

li

V 1ri

a

М.Бандура

Фиг. 1

Составитель Е.Сафонова Техред М.Моргентал

г

Ти

i

r

Корректор Н.Ревская