Устройство для контроля параметров электрических контактов электроаппаратов Советский патент 1982 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ

. ЭЛЕКТРОАППАЧ АТОВ

12

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может, быть использовано для контроля параметров электрических контактов. .Известно устройство для контроля параметров электрических контактов, содержащее синхронный,электропривод, тензометрический датчик усилий, соединенный с блоком питания и балансироэки, измерительный усилитель постоянного тока, показывающий и регистрирующий приборы, пороговые блоки,измерители времени, ключи, блоки памяти, блок разности напряжений и йспытуе№ай аппарат с подвижной системой электрических контактов. Известное устройство позволяет снимать статическую противрдёйствующих усилий подвижной системы электрических аппаратов, регистрировать ее на диаграмме самопищущего прибора и, благодаря точной фиксации напряжениь. пропорциональных измеряемым .параметрам в ее характерных точках, производить контроль раствора, провалы общего хода подвижной системы (траверсы,якоря), начального и конечного наокатий замыкающихся контактов путем их непосредственного измерения ввиде суммарных значений.

При приёмо-сдаточных испытаниях в процессе контроля аппаратов (реле), имеющих п переключающихся контактов, необходимо производить еще допусковый контроль с выявлением неисправности каждого контакта в отдельности по тому или иному парг1метру Cl.

Однако оно не позволяет производить допусковый контроль провала,

10 раствора, зоны свободного переключения, общего хода подвижной системы и измерения начального и конечного нажатия размыкающихся контактов.

.Цель изобретения - расширение 15функциональных возможностей устройства. .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров электрических контактов, со20держащее синхронный электропривод, соединенный механически- с тензометрическим датчиком, соединенным механически с испытуемым аппаратом, выходом - с входом измерительного уси25лителя постоянного тока, показнвающий и .регистрирующий приборы, блок разности, первый, второй и третий измерители времени, первый, второй, третий,, четвертый и пятый пороговые

30 блоки, первый, второй, третий и четвертый ключи, первый и второй блоки памяти, введены задатчик эталонного времени, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый, второй. Третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первые и вторые элементы И, НЕ, первый и рторой резисторы, блок индикации, шестой, седьмой и восьмой пороговые блоки, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, третий и четвертый блоки памяти, причем вход задатчика эталонного времени подключен к выходу первого порогового блока, выход его соединен с входами первого, второго,

третьего и четвертого формирователей I .

и-мпульсов, гыход первого формирователя импульсов подключен к первому входу первого триггера, второй . вход которого соединен с выходом пятого порогового блока, выход второго Формирователя соединен с первыми йЛодами второго и третьего триггеров, выход третьего - с .первыл(1и входами четвертого и пятого триггеров, выход четвертого формирователя с первым входом шестого триггера, вторые входы второго и третьего триггеров подключены к соединенным между собой неподвижним контактам соответственно первой и второй переключающи групп, соединенным через первый и второй элементы НЕ с вторыми входами четвертого и пятого триггеров, второй вход шестого три ггера соеди нен с выходом злемен та И, первый и второй вхЬды которого подключены к неподвиж ным контактам первой и второй переключающих групп, соединенным соответ ственно через первый и второй резисторы с вторым выходом блока питания, а .подвижные контакты первой и второй переключающих групп соединены с общей шиной питания, выходы первого., второго, третьего, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующикм входами блока индикации, входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого пороговых блоков соединены с первым входом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого, второго, третьего,четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьм.ого ключей, выход первого порогового блока подключен к управляющему входу пятого ключа, и к первым входам первого и третьего измерителей времени, выход, второго пороговог блока соединен с управляющимВходом перйого ключа; выход третьего порогового блока - с управляющим входом второго ключа, выход четвертого порогового блока - с вторым звходом первого измерителя времени, с первым вхдом -второго измерителя времени и управляющими входами третьего ключа и первого блока памяти, выход пятого

порогового блока соединен с вторыми входами второго и третьего измерителей времени и управляющими входами второго блока памяти и четвертого ключа, выход шестого, порогового блок подключен к управляющим входам шес:ТОго ключа и третьего блока памяти, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа, выход седьмого порогового блока соединен с управляющими .входами седьмого ключа и четвертого блока памяти, выход восьмого порогового блока - с управляющим входом восьмого ключа, выход которого подключен к второму входу четвертого блока памяти, выходы всех блоков, памяти подключены к первому входу блока: разности, вторым входом .соединенного с выходами третьего, четвертого, седьмого и восьмого клю,чей, а выходом - с показывающим прибором, вто-рой выход измерительного усилителя постоянного тока подключен к регистрирующегл прибору, один из выходов тензометрического датчика соединен со входом измерительного усилителя постоянного тока.

На фиг. 1 приведена структурная схема описываемого устройртв.а; на фиг.2 ;- статическая .характеристика

I противодействующих усилий подвиж:ной-системы аппарата с переключающей группой контактов и временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит синхронный электропривод 1, тензометрический датчик усилий 2, блок питания 3, измерительньой усилитель постоянного тока 4, регистрирующий прибор 5, испытуемый аппарат 6, первый 7, ВТОрой 8, третий 9, четвертый 10, пятый 11 пороговые блоки, первый 12, второй 13 и третий :.14 измерители времени, первый 15, второй 16, третий 17 ключ:и., первый 18 и второй 19 блоки памяти, четвертый ключ 20,. бло разности 21, показывающий прибор 22, седьмой 23 и шестой 24 пороговые блоки, пятый ключ 25., третий блок памяти 26, шестой ключ 27, четвертый блок памяти 28, седьмой ключ 29, задатчик эталонного времени 30, лервый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 формирователи импульсов, элемент И 35, первый 36, второй 37, третий 38,четвертый 39 и пятый 40 триггеры, первый 41 и второй 42 элементы НЕ, блок индикации 43, шестой триггер 44, первый 45 и второй 46 резисторы, восьмой пороговый блок 47, восьмой ключ 48, контакты 49-52. Устройство работает следующим образом.

При перемещении подвижной систе-

мы (траверсы, якоря) электрического аппарата из разомкнутого состояния в замкнутое под действием синхронного электропривода 1, с помощью тензометрического датчика 2, измерительного усилителя постоянного тока 4 и яблока питания 3 на диаграмме регистрирующего прибора 5 воспроизводится статич ская противодействующая . характеристика, которая отображает процесс переключения и характеризуе параметры контактной системы. В момент начала движения подвижн системы в точке V-Q (фиг.2) срабатывает первый пороговый бл.ок 7, импул напряжения U поступает на вход за. датчика эталонного времени 30 и запускает его, последний начинает отсчитывать промежутки времени И 30, соответствующие заданным допустимым значениям контролируемых параметров. Сигнал Uj поступает на вход формирователей импульсов 31,32,3-3. и 34. , Формирователь 32выдает в заданном промежутке эталонный импульс l%j соответствующий допустимой величине разброса провала всех размыкающих конта.ктов (например,49 и 50),формирователь 33- импульс Иэз соответствующий допустимой величине разбро са раствора замыкающих контактов 51 и 52, формирователь 31 - импульс i Uj, соответствующий допустимой вели чине разброса общего хода подвижной системы (траверсы/ якоря), а 34 импульс Uj4 определяющий зону свободного переключения контактов, т.е все формирователи формируют при заданной и известной скорости перемещения импульсы, длительность которы удовлетворяет условию -мии э мо1кс гдеt...... и i определяются как -мин Мйк.с: IMHH где 1ц,„„ и IMC(ICC соответственно ма симальные и минимальные допуска н провал,.раствор, зону свобс5дного п реключения контак тов и общий ход подвижной СИстеки (траверсы,якоря), мм; V - скорость перемещения подвижной системы, мм/с. Эталонный импульс Ujj с выхода фо мирователя 32 поступает на первые ходы триггеров 37 и 38, на которых появляются сигналы 1. До момента размыкания одного из контактов 49 и 50 на вторых входах триггеров 37 и 38 сигнал О и триггеры не меняют (3) своего состояния. В момент раз1«1кания (в момент выбора провала) одного из контактов ,49 и 50 на втором входе триггера 37(38) появится сигнал 1, который запоминается и поступает на блок индикации 43. Если все размыкающие контакты UJ разомкнутся в интервале эталонного импульса провала, т.е. в интервале Х - XQ, то блок индикации выдает сигнал Годен, Если же хотя 6а один из контактов разомкнется-вне интервала, то блок 43 выдает сигнал Брак с указанием номера контакта, неудовлетворяющего допуску. Аналогично осуществляетсядопусновый контроль раствора замакающих контактов, общего хода подвижной системы и зоны свободного переключения контактов, только сигналы Uf от замыкающих контактов 51 и 52 поступают на вторые входы триггеров 39 и 40 через элементы НЕ .41 и 42 в интервале X 3-Х2 / а сигнал на второй вход триггера 36, фиксирующий окончание хода подвижной системы (траверсы якоря), с выхода порогового элемента 11 и в интервале Xj - 4Величина допустимой зоны свободного переклк1чения контактов определяется с помощью элемента И 35 и триггера 46. Если на один из контак-. тов 49,50 и 51 или 52 в момент наличия эталонного импульса Uj , т.е. в интервале Х -Х-), в процессе переключения не прерываются друг .с да угом, то на обоих входах элемента И 35 присутствуют сигналы 1, на выходе триггера 44 также сигнал 1, что соответствует-допуску и- наличию зоны свободного переключения контактов. Допустикые величины растворов размыкающих (провалов замыкающих) контактов определяются как расчётные, т.е. если провалы размыкающих (растворы заг ыкающих) контактов и общий ход подвижной система (траверсы, якоря) находятся в допуске, значит и растворы соответствующих р&змыкаювдих (провалы замыкающих) контактов находятся в допустимых пределах, либо могут быть проконтролированы непосредственно также при снятии статической противодействующей характеристики только при обратном ходе. Измерение конечного и .начальног о нажатия разкикающих и замыкающих контактов, величин, раствора, провала замыкающих контактов и общего хода подвижной систеьи электрических контактов осуществляется следующим образом.. При срабатывании порогового блока 7 его сигнал U одновременно ещепоступает на первые входы измерителей времени 12 и 14 и на управляющий вход ключа 25. Измеритель времени 12 начинает отсчитывать время, соответствующее величине раствора контактов, измери тель времени 14 - время, соответств 1ющее,величине общего хода подвижной системы, а ключ 25 зеисрывается и отключает блок памяти 26 от выхода измерительного усилителя постоянног тока 4. В точке F0 срабатывает поро говый блок 47, который своим импуль сом закрывает ключ 48 и блок памяти 28 тоже отключается от выхода йзмер « тельного усилителя постоянного тока 4. Оба блока памяти 26 и 28 запоминают значения напряжений, пропорциональные усилиям.в точках F и Р, до тех пор пэка на управлянидие вход этих блоков памяти не поступят соответственно импульсы от пороговых блоков 24 и 25. При достижении в точке Р напряжения,соответствующего конечному на жатию и выбЬру провала размыкающих контактов, срабатывает пороговый бл 24 и его импульс .(импульсы от пороговых блоков 23,24,47,8,9 и 10 на диаграмме не .показаны) поступает н управляющие входы ключа 27 и блока памяти 26 и .открывает их. В этот мо мент на первый вход блока разности 21 поступает напряжение, пропорциовальное усилию в точке PQ/ а на второй - напряжение, пропорциональное усилию в точке F, на его выходе их разн.ость пропорциональная Р 0 ° - 1 ° можно считать, что F, - РО Р|- Р а разность Р -F, есть величина конечного нажатия размыкающих коНтактов в точке P(j, т.е. в момент, выбора провала прибор 22 зафиксирует ко нечное нажатие контактов F; - FO (5) В момент выбора раствора разкыкающих контактов в точке F. срабатывает пороговый блок 23 и его импульс поступает на управляющие входы ключа 29 и блок памяти 28 и открывает их, при этом на первый вход блока разности 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в точке РО, а на второй вход - напряжение пропорциональное усилию в точке Р, а на его выходе их разность Uje, / пропорциональная Р о а так как F, F то можно считать, что (6) PI - FO а разность р, - Fp есть величина начального нажатия размлкающих контактов в точке FO , т.е. в момент выбора раствора прибор 22 зафиксирует на чальное нажатие размыкающих контактовВ точка|Х Fj и р4 срабатывают пороговые блоки 8 и 9, выходные импульсы которых Ug, Ug поступают на управляющие входы ключей 15 и 16. Ключи срабатывают и отключают выход измерительного уси.пителя постоянного тока 4 от входов блока памяти 18 и 19, которые запоминают текущие значения напряжений, пропорциональные усилиям Рд и р4 до момента пока на управляющие входы этих блоков памяти не поступят соответственно импульсы от пороговых блоков 10 и 11. При достижении в точке F напряжения, соответствующего начальному нажатию и выбору раствора замыкающих контактов, срабатывает пороговый блок 40. Его выходной импульс U.,o поступает на второй вход измерителя времени 12 И первый вх.од измерителя времени 13, при этом измеритель времени 12 останавливается и фиксирует время, соответствующее величине раствора контактов, а измеритель времени 13, наоборот, начинает отсчитывать время, соответствующее величине провала конТактов. Одновременно импульс поступает на управляющие входы ключа 17 и блока памяти 18 и отпирает их. В этот момент на первый вход блока разности напряжений 21 поступает напряжение, пропорциональное усзилию в точке РЯ а йа второй - напряжение, пропорциональное усилию в точке Fg, т.е. на . входе блока разности 21 появляются одновременно два напряжения j а на его выходе их разность, пропорциональная Р - РЗ ° рактеристике Pj - ..г, „„„ FJ-, то можно считать, что с с 5 - РЗ а разность Ру - Р есть величина начального нажатия контактов в точке 1- ,т.е. в момент выбора раствора показывающий при бор 22 3 афиксирует начальное.нажатие, замыкающих контактов FS- РЗ В момент выбора провала контактов, в точке F срабатывает порого- вый блок 11, и его выходной импульс и поступает на вторые входы измерителей времени 13 и 14. Оба измерителя останавливаются и фиксируют вре- мена, соответствующие величине про вала контактов и общему ходу подвижной системы, . Кроме того, импульс U поступает на управляющие входы ключа 20 и бло ка памяти 19 и открывает их, при эт на первый вход блока разности напря « жений 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в.точке р4 , а на второй .вход - напряжение, пропрр . циональное усилию в Fg,.T.e. На входе блока разности 21 появляют ся два напряжения Цд, а на его вы ходе их разность, пропорциональная Г( - F , а так ка,к р4 - р4 ,то можн считать, что Рб - а разность Fg - р4 - есть величина конечного нажатия в точке Р, т.е. в момент выбора провала замыкающих контактов показывающий прибор зафиксирует конечное нажатие Таким образом, устройство позвол ет производить допусковый контроль параметров каждого контакта в отдел ности с выявлением неисправности пр тому или иному параметру, и имеет вследствии этого более широкие функционадьны возможности. Формула изобретения Устройство для контроля параметров электрических контактов, электро аппаратов/ содержащее синхронный электропривод, соединенный механиче ски с тензометрическим датчиком, со единенным механически с испытуемым аппаратом/ выходом - с входом измерительного усилителя постоянного то ка, показывающий и регистрирующий приборы, блок разности, первый, вто рой и третий измерители времени, пе вый, второй, третий, четвертый и пятый пороговые блоки, первый, второй третий и четвертый ключи, первый и второй блоки , о т л и чайщееся тем, что, с целью расширения функциональных возможное тей устройства, в него введены задатчик эталонного времени, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй элементы И-НЕ, первый и второй резисторьг, . блок индикации, шестой, седьмой и восьмой пороговые блоки, пятый, шес той, седьмой и восьмой ключи,третий и четвертый блоки памяти, причем вход задаТчика эталонного,времени подключен к выходу первого порогово го блока, выход его соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого формирователей импу.п ьсов, выход первого формирователя им пульсов подключен к первому, входу первого триггера, второй вход кото- , рого соединен с выходом, пятого порогового блок.а, выход второго фомирователя соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, выход третьего - с первыми входами .четвертого и пятого триггеров, выход четвертого формирователя - с первым входом шестого триггера, вторые входы второ.го и третьего триггеров подключены к соединенным между .собой неподвижным контактам соответственно первой и второй переключающих групп, соединенным через первый,и второй элементы НЕ соответственно « вторыми входами четвертого и пятого .триггеров, второй вход шестого триггера, соединен с выходом элемента и, первый и второй входы которого подключены к неподвижным контактам первой и второй переключающих групп, соединенным соответственно 1ерез первый и второй резисторы с вторым выходом блока питания, а подвижные контакты первой и второй переключающих групп соеди.нены с общей шиной питания, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого трйггеров соединены с соответствующими входа-ми блока индикации, входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого пороговых блоков соединетл с перв.ым входом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого,втоporo.j третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, выход первого порогового блока, подключен к управляющему входу пятого клкгча и к первым входам первого и третьего измерителей времени, выходВторого порогового блока соединен с управляющим входом первого ключа, выход третьего порогового блока - с управляющим входом второго ключа, выход четвёртого порогового блока - с вторым входом первого измерителя времени, с первым входом второго измерителя времени и управляющими входами третьего ключа и первого блока; памяти, выход пятого порогового блока соединен с вторыми входами второго и третьего измерителей времени и управляющими входами второго блока памяти и четвертого ключа, выход шестого порогового блока подключен к управляющим входам шестого ключа и третьего блока памяти, второй вход которого соединеи ё вых6дсй« .пятого ключа, выход седьмого порогового блока соединен с управляющими входа 1И седьмого клкзча и четвертого блока памяти, выход воcbNroro порогового блока - с управляющим входом восьмого ключа, выход которого подключен к второму входу четвертого блока памяти, выходы всех блоков памяти подключены к соответствукяцим первым входам блока разности, вторым входом соединенного с выходами третьего, четвертого, седьмого и восьмого ключей, а выходом - с показывающим прибором, второй выход измерительного усилителя постоянного тока подключен к регистрирующему прибору, один из выходов тензомет-.

рического датчика соединен с входом измерительного усилителя постоянного тока.

, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

.1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2737059/18-21, кл.С 05 В 23/02, 1979 (прототип.У