1
Предлагаемое устройство предназначено для испытания электромагнитных реле любых типов на износоустойчивость с контролем контактирования нри коммутации испытуемыми контактами электрических цепей как постоянного, так и переменного тока в широком диапазоне напряжений и токов нагрузки и с регистрацией отказов по переходному сопротивлению испытуемых контактов, выраженному через напряжение на контактах.
Известны устройства для испытания электромагнитных реле на износоустойчивость, обеспечивающие контроль контактирования и содержащие источник опорного сигнала, усилители, подключенные к испытуемым контактам, элементы регистрации отказов, генератор импульсов включения реле, источник питания контактов и логические схемы.
Предлагаемое устройство отличается экономичностью построения электрической схемы, обеспечивает контроль контактирования при питании коммутируемых цепей как переменным током, так и постоянным любой полярности и регистрацию отказов по незамыканию и неразмыканию с допустимой точностью установления порогов регистрации при изменении напряжения электрических нагрузок в щироком диапазоне. Для этого в устройство введен датчик полярности источника питания испытуемых контактов, а выход усилителя каждого
испытуемого контакта соединен со входами логических схем «И и «ПЕ-И, выходы которых через схему «ИЛИ подключены ко входу соответствующего регистратора отказа по незамыканию, а вторые входы схем «И и «НЕ-И сосдипепы с соответствующими выходами датчика полярности, которые, в свою очередь, через схемы «ИЛИ соединены со входом схемы «И, включенной между выходом регистратора отказа по незамыканию и входом соответствующего ему регистратора отказа по неразмыканпю, параллельно регулируемому резистору делителя напрял ения источника питания контактов через двуполярный комленсированный ключ, управляемый генератором импульсов включения реле, дополнительно включен регулируемый резистор. Кроме того, в предлагаемое устройство введены повторитель р-п-р типа и повторитель п-р--п типа, у которых входы подключены к делителю напряжения источника контактов, а выходы соединены между собой потенциометром, средняя точка которого соединена с опорным входом усилителей, подключенных к испытуемым контактам, каждый из усилителей выполнен в виде параллельного балансного каскада, содержащего потенциометр в эмиттерных цепях. Дополнительно в предлагаемое устройство введены разнополярные источники, а между каждым испытуемым контактом и соответствующим усилителем и между делителем напряжения источника питания контактов и входом -повторителей дополиительио установлен делитель напряжения, плечи которого через диоды соединены с дополнительными источниками.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для испытания реле на износоустойчивость, например, с одним замыкающим контактом; на фиг. 2 - временная днаграмма работы его основных элементов.
К резистору / верхнего -плеча делителя нанряжения питання контактов, формирующего пороговое напряжение, подключен регулируемый резистор 2 нижнего плеча, параллельно которому через двуполярный компенсированный ключ 3 подключен дополнительно регулируемый резистор 4.
Делитель порогового напряжения 5 содер-. жит резистор 6 - верхнее плечо делителя, и два резистора 7 н 8 - нижние плечи делителя, причем резистор 7 через диод 9 подключен к дополнительному источнику отрицательного напряжения 10, а резистор 8 через диод 11 к дополнительному источнику положительного напряжения 12.
Вход делителя 5 подключен к выходу делителя напряжения нитапия контактов. К выходу делителя 5 подключены повторитель 13 на транзисторе и-р-п типа и повторитель 14 на транзисторе р-п-р типа, а меладу выходами повторителей включен потенциометр 15. Испытуемый контакт через нагрузку подключен к источнику питания контактов. К испытуемому контакту подключен делитель /5, схема которого аналогична схеме делителя 5. К выходу делителя 16 одним входом подключен усилитель 17 на транзисторах 18 и 19, а вторым входом к подвижному выводу потенциометра 15. В эмиттеры транзисторов 18 и 19 включен потенциометр 20.
Выход генератора 21 импульсов включения реле подключен ко входам ключа 3 и блока разрещения контроля контактирования 22, а также к обмотке испытуемого реле. Датчик полярности 23 подключен к источнику UK. Выход 24 датчика подключен ко входам логических схем «И 25 и «ИЛИ 26, а выход 27 датчика нодключен ко входам логических схем «НЕ-И 28 и «ИЛИ 26. Вторые входы схем 25 и 28 подключены к выходу усилителя 17, а их выходы ко входам схемы «ИЛИ 29, выход которой подключен к сигнальному входу регистратора отказов но «езамыканию регистратора 30. К регистратору 30 через логическую схему «И 31 подключен сигнальный вход регистратора отказов по ееразмыканию 32. Второй вход схемы «И 31 подключен к выходу схемы «ИЛИ 26. Управляющие входы регистраторов 30 и 32 подключены к выходам 33 и 34 соответственно блока разрешения контроля 22.
Устройство работает следующим образом.
При включении источника питания контактов UK, например переменного тока (фиг. 2),
на выходе делителя напряжения источника питапия контактов формируется опорное напрял ение, которое при включении генератором 21 испытуемого реле является порогом регистрации отказов контактов но неразмыканию и составляет:
U,-R
rr к пар--R
10 где - сопротивление резистора 1; Rz - соиротивление резистора 2. Ири включении испытуемого реле генератор 21 при помои1,и ключа 3 параллельно резистору 2 подключает резистор 4. Нри этом на выJ5 ходе делителя формируется опорное напряжение, которое является порогом регистрации отказов контактов по незамыканию и составляет:
// д- (а II |) 0
1 + R2II К, где - сопротивление резистора 4.
Регулировкой резисторов 2 и 4 осуществляется более точная установка f/нер и /нез, значение которых обычно составляют:
f/Hep (0,,8)i/ и {/„ез 0,Ш«.
Напряжения {У„ез и f/,,ep линейно зависят от f/i; во всем динамическом дианазоне. Ключ 5 может быть выполнен по любой
0 схеме, обеспечивающей коммутацию перемепного тока и минимально допустимую ощибку измерения для сигналов любой полярности.
Контролируемое напряжение на испытуемом контакте подается через делитель 16 на измерительный вход усилителя 17, а пороговое напрял ение через делитель 5, повторители 13 и 14 и потенциометр 15 - на опорный вход усилителя 17. Результат сравнения порогового напряжения с напрял ением на иснытуемом
0 контакте фиксируется усилителем 17, выполняющим функции компаратора.
Усилитель 17 на выходе выдает соответствующий сигнал управления регистраторами отказов 30 и 32. При наличии сигнала отказа
5 осуществляется включение регистратора 30 или 32 в зависилюсти от вида отказа испытуемого контакта.
В осуществлении включения регистраторов 30 и 32 дополнительно участвуют блок разре0 шения контроля 22 и датчик полярности 23.
Блок 22 выходом 33 выдает разрещение на включение регистратора 30 в период срабатывания ,реле на время , а выходОМ 34 разрещение на включение регистратора 32 в пе5 риод отпускания реле на время разр.
Кроме того, блок 22 осуществляет запрещение контроля на время срабатывания или отпускания {/зад) испытуемого реле для исключения ложных отказов, которые могут появиться при переходных нроцессах включения реле и на остальное время (запр, фиг. 2). Датчик полярности 23 выходом 24 дает разрещение регистрации отказов в ноложительный полупериод, а выходом 27 разрешение регистрации отказов в отрицательный полупериод. При
включении источника /,, датчик полярности 22 через логические схемы «ИЛИ 26 и «И 31 выдает запрещающий сигнал на включение регистратора 32 для исключения ложной регистрации отказов но неразмыканию.
При регистрации отказов по незамыканию напряжение на контакте составляет в отрицательный ИОЛуПерИОД t/KOHT (нез, а в ПОЛОЛШТеЛЬНЫЙ ПОЛ ШерИОД /конт нез.
при этом в отрицательный полуиериод транзистор 18 открыт, транзистор 19 закрыт, а усилитель /7 выдает сигнал «О, который поступает на вход схем «И 25 и «НЕ-И 28. Схема 28, получая разрешающий сигнал с выхода 27 датчика полярности 23, инвертирует управляющий сигнал, и на вход регистратора 30 через схему «ИЛР1 29 он подает сигнал «1. Регистратор 30, получая разрешающий сигнал со стороны блока разрешения контроля 22, срабатывает и регистрирует отказ по незамыканию. В положительный полупериод при отказе по незамыканию транзистор 18 закрыт, транзистор 19 открыт, а усилитель 77 выдает сигнал «1, который через схему «И 25, получающую сигнал разрешения с выхода 24 датчика полярности 23, и схему «ИЛИ 29 поступает на вход регистратора 30. Регистратор 30 фиксирует отказ по незамыканпю.
При регистрации отказов по неразмыканию напряжение на испытуемом контакте составляет в отрицательный полуиериод копт f fiepasM; а в положительный полупериод f KoiiT С неразм- При ЭТОМ В отрицательный нолупериод усилитель /7 выдает сигнал «1, который через схему 28, получающую сигнал разрешения со стороны датчика полярности 23, и предварительно инвертированный через схему 29 поступает па вход регистратора 30. Регистратор 30, инвертируя, выдает сигнал отказ в форме «1 через схему «И 31 на вход регистратора 32, который, получая разрешающий сигнал с выхода 34 блока разрешения контроля 22, срабатывает, фиксируя отказ по неразмыканию.
В положительный полупериод усилитель /7 выдает сигнал «О, который через схемы 25 и 29 поступает на вход регистратора 30. Последний, инвертируя сигнал, выдает через схему 31 сигнал «1, включающий регистратор 32.
Включение делителя 16 между испытуемым контактом и измерительным входом усилителя 17 и делителя 5 между выходом делителя напряжения источника питания контактов и входо.м повторителей 13 и 14 позволяет обеспечивать испытание при повышенных значениях напряжения источника питания контактов t/к. В противном случае допустимое увеличение напряжения ограничивается источниками питания усилителя 17.
Входное сопротивление делителей 5 и 16 зависит от усиления усилителя 17 и повторителей 13 и М. Для повышения точности измерения параметры делителей 5 и 16 должны быть одинаковы. Значения напряжений Uio и Uiz источников 10 и 12 обычно выбирают равньпги между собой, но меньшими значений напряжения источника коллекторного питания Е,; усилителя 17.
При )o и (Z входное сопротивление контрольного канала определяется входным сопротивлением усилителЯ 17, а сигнал с испытуемого контакта ва вход усилителя /7 передается через делитель 16 без деления, так как резисторы 7 и S, являющиеся нижними плечами делителя, диодами 9 и // отключены от источников 10 и 12, в делении сигнала не участвуют.
При /,- Ью открывается диод 9, резистор 7 участвует в делении сигнала, а входное напряжение усилителя 17 и повторителей 13 и 14 составляет:
(Ци-и.Ж-,
,.+
и. Re + R,;
При U, открывается диод //, резистор 8 участвует в делении сигнала, а входное напряжение усилителя 17 и повторителей 13 и 14 составляет:
25
(д: - la) 8
вх - :а + К.
Условиями ограничения во всех случаях являются:
UK,-E,-U,, и UK,E,U,,,
где UR., , UR, - падение напряжения на резисторах 7 и 8. Предел уменьшения тока нагрузки испытуемых контактов определяется входным сопротивлением делителя 16 при ,,U,2 и входным сопротивлением усилителя 17 при . Таким образом, при пониженных напряжениях UK устройство обеспечивает испытания лри малых значениях
токов нагрузки контактов.
При изменении напряжения /,; в широких пределах, особенно в области малых значений, точность установления порогов регистрации отказов и точность измерения напряжения на
испытуемых контактах определяется точностью резисторов делителей 5 и 16. входным сопротивлением и температурной стабильностью усилителя /7, а также выходным сопротивлением, температурной стабильностью
и выбором рабочей точки повторителей 13 и 14, участвующих в передаче сигналов порогов регистрации на опорный вход усилителя 17.
Температурная стабильность усилителя 17 обеспечивается тем, что в нем транзисторы 18
и 19 включены по схеме параллельного балансного каскада.
Регулировкой потенциометра 20 добиваются уменьшения ошибки компарирования усилителем 17, которая возникает за счет технологического разброса усилительных свойств и входных напряжений транзисторов 18 и 19. Повторители 13 и 14 обеспечивают согласование делителя опорного сигнала, выходное сонротивление которого резко повышается за
счет делителя 5, с усилителем 17, количество
которых может меняться в зависимости от количества испытуемых контактов. Стабильность рабочей точки повторителей 13 и 14 обеспечивается тем, что они выполнены на транзисторах разного типа проводимости и при помощи потенциометра 15 включены встречно.
Так как процесс компарирования сигналов разных полярностей осуществляется с иомощью одного усилителя для каждого испытуемого контакта, то уменьшение дополнительной ошибки компарирования достигается регулировкой потенциометра 15. Таким образом, предлагаемое устройство отличается простотой схемного решения, которая заключается в исиользовании для каждого испытуемого контакта одного усилителя, обеспечивающего регистрацию отказов как по незамыканию, так и по неразмыканию в положительный и в отрицательный полупериоды напрян ения питания контактов при изменении электрических нагрузок испытуемых контактов в широком диапазоне, и обеспечивает повышенную точность измерения напряжения испытуемых контактов и формирования динамических порогов регистрации отказов, что повышает качество контроля контактирования.
Предмет изобретения
1. Устройство для испытания реле на износоустойчивость, содержащее генератор импульсов включения реле, блок разрешения контроля, делитель напряжения источника питания контактов, усилители, включенные между испытуемыми контактами и делителем, логические схемы и регистраторы отказов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при питании испытуемых контактов как переменным током с контролем в оба полупериода, так и постоянным любой полярности, в него введен датчик полярности источника питания контактов, а выход усилителя
каждого испытуемого контакта соединен со входами логических схем «И и «НЕ-И, выходы которых через схему «ИЛИ иодключены ко входу соответствующего регистратора отказа по незамыканию, а вторые входы схем «И и соединены с соответствующими выходами датчика полярности, которые в свою очередь через схему «ИЛИ соединены со входом схемы «И, включенной между выходом регистратора отказа по незамыканию и входом соответствующего ему регистратора отказа по иеразмыканию, причем параллельно регулируемому резистору делителя напряжения источника питания контактов через
двухполярный компенсированный ключ, управляемый генератором импульсов включения реле, дополнительно включен регулируемый резистор.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования динамических порогов регистрации отказов испытуемых контактов, в него введены повторитель р-п-р типа и повторитель п-р-п типа, у которых входы подключены к
делителю напряжения источника питания контактов, а выходы соединены между собой потенциометром, средняя точка которого соединена с опорным входом усилителей,, подключенных к испытуемым контактам, причем каждый усилитель выполнен в виде параллельного балансного каскада, содержащего потенциометр в эмиттерных цепях.
3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона допустимых напряжений и токов нагрузки испытуемых контактов, в него введены дополнительно разнополярные источники,, а между каждым испытуемым контактом и соответствующим усилителем и между делителем напряжения источника питания контактов и входом повторителей дополнительно установлен делитель, нижние плечи которого через диоды соединены с дополнительными источниками.
и
f«
27
32
fuz /
