Устройство для испытания электрических контактов Советский патент 1982 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может использоваться для испытаний элекдроэрозионной устойчивости контактов электрических аппаратов.

Известны устройства для исследования эрозии электрических разрывных контактов, содержащее источник питания, блок электропривода, анализатор спектра и счетчик 1.

Однако эти устройства имеют невысокую точность определения момента разрушения плакирующего слоя электрических контактов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для испытания электрических контактов, содержащее первый счетчик импул ь со в, блок питания, соединенный первым и вторым выводами с первым и вторым испытуемыми контакТс ми соответственно, блок электропривода, соединенный кинематически . с вторым испытуемым контактом/ анализатор спектра, соединенный входом оптически с первым,- вторым и третьим испытуемыми контакта /1и, формирователь импульсов, соединенный первым входом с третьим испытуемым контак том, вторым входом - с вторым выводом блока писания, выход формирователя импульсов подключен к входу первого счетчика импульсов,триггерШмитта, с : соединенный с вторым входом формировав теля импульсовt второй счетчик импульсов и логический элемент И 2.

Окаако при испытании электрических аппаратов, особенно тех, переключающий контакт которых закреплен

10 на плоских П1 ужинных контактодёржателях, при их работе может произойти механическое смещение, в результате которого происходит случайное замыкание контактодержателей подвиж15ного и неподвижного контактов. Так как контактодержатели, как правило, изготавливаются из меди или ее сплавов (бронз, латуней), то при их контактировании под электрической на20грузкой в процессе работы испытуемого электрическохчэ аппарата на выходе анализатора спектров появ яется спектр, содержащий характерные линии меди.

25

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания электрических контактов, содержащее блок питания, соединенный пер30

вым и вторым выводами с первым и вторым испытуемыми контактами соответственно, блок электропривода, соединенный кинематически с вторым испытуемым контактом, анализатор спектра, соеди15енный входом оптически о первым, вторым и третьим испытуемыми контактами, формирователь импульсов, соединенный первым .входом с третьим испытуемым контактом, вторым входом - с вторым выводом блока питания, а выход формирователя импульсов соединен с входом первого счетчика импульсов, триггер 1Лмитта, соединенный входом с вторым входом формирователя импульсов, второй счетчик импульсов и элемент- И, введены щелевой диссектор, генератор опорных импульсов, генератор линейно-изменяющегося напряжения., первый и второй генераторы строб-импульсов, элемент ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ, элемент ИЛИ, элемент сигнализации, генератор импульса задержки, усилитель, при этом входы ще/1евого диссектора оптически соединень с выходом анализатора спектра, а отклоняющие пластины диссектора соединены с выходом генератора линейно-изменяющегося напряжения, вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, соединенного входом с выходом генератора импульса задержки, .с входом которого соединен выход триггера Шмитта-, выход щелевого диссектора соединен с входом усилителя, выход которого соединен с первыми входами элемента И и элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ, второй вход элемента И соединен с выходом первого генератора строб-импульса, второй вход элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ соединен с выходом второго генератора стробимпульса, .входы первого и второго генераторов строб-импу ЕЬса соединены с выходом генератора опорных импульсов, выход элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕИЛИсоединен с входом элемента сигнализации и с первым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом через второй счетчик импульсов с выходом элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом блока электропри- вода.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит первый счетчик 1 импульсов, блок 2 питания, первый. 3 и второй 4 испытуемые контакты, блок 5 электропривода, анализатор б спектра, третий испытуемый контакт 7, формирователь 8 импульсов, триггер Шмитта 9, второй счетчик 10, элемент И 11, щелевой диссектор 12,генератор 13 линейно-изменяющегося напряжения, генератор 14 опорных импульсов, генератор 15 импульса за- .

держки, усилитель16, эле.мент ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ 17, первый 18 и второй 19 генератор строб-импульсов, элемент 20 сигнализации и элемент ИЛИ 21.

5 У.стройство работает следующим образом.

В исходном состоянии испытуемые контакты 3, 4-и 7 устанавливаются на оптической оси а.нализатора 6 спектра, счетчик 1 числ переключений

устанавливается в нулевое состояние. С целью калибровки устройства в него, устанавливают серебряные контакты и .производят их переключение.

5 При каждом размыкании контактов 3

и 4, когда падение напряжения на контактном сопротивлении разм1-,1кающихся контактов 3 и 4 превышает заданный уровень, срабатывает триггер ИмитQ та 9 и -запускает генератор 15 импульса задержки, задним фронтом которого запускается, генератор 14 опорных импульсов, которь1й,в свою очередь, запускает генератор 13 линейно-изменяю щегося напряжения. При этом на выходе анализатора 6 появляется спектр .серебра, возбуждаемый дугой на размыкающихся контактах. Этот спектр проектируется с помощью входной оптики на фотокатод диссектора 12.

Электронное изображение, образованное на фотокатоде диссектора;,, :переносится фокусирующей системой его электронно-оптической камеры в плоскость считывающей щели. На отклоняющие пластины диссектора в это время поступает линейно- изменяющее-г ся напря)кение развертки с выхода генератора 13 так,, чтобы изображение спектра перемещалось поперек щели,

0 через щель при этом проходит поток электронов, плотность которого соответствует интенсивности отдельных участков оптического изображения спектра. При этом на выходе диссектора 12 последовательно во времени относительно начала развертки образуются импульсные сигналы, соответствующие интенсивности излучаемых . участков оптического изображения

ел спектра. Эти импульсные сигналы имеют временную привязку относительно опорных импульсов генератора 14. Известным способом, например с помощью подключенного к выходу диссектора 12 электронного .осциллографа,развертка которого синхронизирована о1торными импульсами генератора 14, выбирают временно.е положение цмпульсного сигнала, соответствующего наи. более яркой спектральной линии серебра и, изменяя параметры генератора 18, добиваются временного совпадения строб-импульса с выхода генератора 18 и импульсного сигнала, соответствующего наиболее яркой

5 спектральной линии серебра, Аналогичньм образом, устанавливая медные контакты, добивагатся временного совпадения импульса с выхода диссектора 12, соответствующего наиболее яркой спектральной линии меди, и стробимпульса с выхода генератора 19. Изменением длительности импульса задержки с выхода генератора 15 добиваются того, чтобы запуск генератора 13 линейно-изменяющегося напр; жения происходил во время устойчивого горения дуги на размыкающихся контактах.

После включения блока 5 электропривода при переключении размыкаюЩИХ.СЯ контактов 3 и 4, работающих в режиме дуговой эрозии, происходит разрушение плакирующего серебряного слоя электрической дугой, при этом на выходе анализатора б спектра присутствуют спектральные линии серебра и отсутствуют характерные спектральные линии меди. В процессе каждого переключения с выхода усилителя 16 на вход логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ 17 поступает импульс, соответствующий выбранной спектральной линии серебра, на другой вход этого логического элемента в это время поступает строб-импульс с выхода генератора 18, при этом на выходе логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ 17 сигнала нет.

Если вдруг в процессе испытания произойдет случайное смещение подвижного контакта 4 относительно неподвижного контакта 3 и замыкавшие их контактодержателей, в спектре на выходе анализатора б будут отсутствовать спектральные линии серебра, т.е. в то время, как на один из входов логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ 17 поступает строб-импульс с выхода генератора 18, на другом входе, элемента 17 отсутст;вуетимпульсный- сигнал с выхода усилителя 16/соответствующий выбранной спектральной линии серебра, при этом на выходе логического элемента ИСКЛЮЧИФЕЛЬНОЕ-ИЛИ 17 появится сигнал : Логическая 1, вызывающий останов блока 5 электропривода и срабатывание элемента 20, сигнализирующего о замыкании контактодержателей подвижного и неподвижного контактов. После анализа причины такого замыкан-ия и его устранения (.при этом счетчик 10 импульсов устанавливают в нулевое состояние) вновь включают блок 5 электропривода и продолжают испытания.

В момент разрушения плакирующегосеребряного слоя до основы контакта (цеди) в спектре, возбуждаемом дугой, на размыкающихся контактах 3 и 4 появятся, линии меди. Йри этом , на выходе усилителя 16 появится импульс, соответствующий выбранной спектральной линии меди, который поступает на один из входов логичес кого элемента И 11, на другой вход которого в это время поступает строб-импульс с выхода генератора 19, на выходе логического элемента И 11 появится сигнал Логическая 1, поступающий на вход счетчика 10 импульсов, емкость которого выбирается достаточной для обеспечения необходимой достоверности определения времени разрушения материала (.серебра) контактного слоя до материала . (меди) основы контакта. После заполнения счетчика IP сигнал с его выхода останавливает блок 5 электропривода и счетчик 1 числа переключений. В счетчике 1 записано число переключений, соответствующее моменту разрушения контактного слоя испытуеких контактов- 3 и 4.

Таким образом, изобретение -позволяет устранить ложные срабатывания устройства, обусловленные случайными

замыканиями контактодержателей подвижного и неподвижного контактов в процессе их работы, что обеспечивает значительное повышение достоверности определения момента разрушения плакирующего слоя электрическ-их контактов при проведении испытаний и специальных исследований.

35

Формула изобретения

Устройство для испытания электрических контактов, содержащее блок

питания, соединенный первым и втоРьм выводами с первым и вторым испытуемыми контактами соответственно, блок электроприводаг соединенный кинематически с вторым испытуемым кон- тактом, анализатор спектр, соединенный входом оптически с первым, вторым и третьим испытуемыми.контактами, формирователь импульсов, соединенный первым входом с третьим испытуемым контактом, вторым входом - с вторым

выводом блока питания, а вьйсод формирователя импульсов соединен с входом первого счетчика импульсов, триггер Шмитта, соединенный входом с вторым входом формирователя импульсов, второй счетчик импульсов и элемент И, отличающее ся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, в него введены щелевой диссектор, генератор опорных импульсов, генератор линейно-изменяющегося напряжения, первый и вто- рой генераторы строб-импульсов, элемент ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ, элемент ИЛИ, элемент сигнализации, генератор импульса задержки, усилитель, при этом

входы щелевого диссектора оптически

соединены с выходом анализатора спектра, а отклоняющие пластины диссектора соединены с выходом генератора линейно-изменяющегося напряжения, вход которого соединен с выхог дом генератора опорных импульсов, соединенного входом с выходом генератора «импульс а задержки, с входом. которого соединен выход триггера Шмитта, вькод щелевого диссектора соединен с входом усилителя, выход которого соединен с первыми входами элемента И и элемента ИСКЛЮЧИТЕЛ-Ь НОЕ-ИЛИ, второй вход элемента И соединен с выходом первого генератора стробгимпульса, второй вход элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ-ИЛИ соединен с вы;ходом второго генератора строб-импульса, входы первого и второго генераторов строб-импульса соединены

с выходом генератора опорных импульсов, выход элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕИЛЙ соединен с входом элемента сигнализации и с первым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом 5 через второй счетчик импульсов с . выходом элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом блока электропривода.

10 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Кузнецов Р.С. Обзор методик испытания электрических свойств кон.тактов электрических аппаратов силь 15 ного тока. - Сб. Электрические контакты 1960, Госэнергоиздат.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2975163/21,

кл. С 05 В 23/02, С 01 Р 31/14,1980.