Способ индикации состояния электромагнитного коммутационного устройства

(54) СПОСОБ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА Изобретение относится к исследованиюповрежденной или разрушенной аварийнойавиационной техники и может использоваться преимущественно при определении причин летных происшествий и происшест вий с любыми другими техническими объектами, построенными с применением например электромагнитных реле, клапанов, контакторов.Известен способ измерения напряжений10 и деформаций с помощью магнитоупругих тензометров различной конструкции, закрепляемых непосредственно на поверхности деформируемых деталей 1 . 15Измерение деформаций деталей магнитоупругим способом требует наличия специальных тензометров с обмотками для намагничивания переменным током и измерительной обмоткой. Кроме того, и. мерение и регистрация деформации деталей может производиться только в момент самой деформации, т. е. тензометрирование не позволяет по следам деформации 2детали устанавливать в последствии факт ее наличия или отсутствия.Известны также способы и устройства для регистрации и индикации состояний коммутируемых устройств с помощью кокать. роля перемещения якоря электромагнитного реле 21- 51, из которых 5 наиболее близок по техническому существу к настоящему изобретению, Однако известные способы контроля перемещения якоря электромагнитного реле не позволяют только по результатам измерения физических характеристик элементов конструкции реле после разрушения объекта установить положение якоря реле в момент воздействия на объект ударных перегрузок.Цель изобретения - повышение достоверности индикации путем реализации возможности получения информации о наличии или отсутствии деформации возврат ной ферромагнитной пружины реле в момент, когда происходило разрушение технического объекта под действием ударных перегрузок. При наличии такой ин35 3 687 3формации однозначно определяется положение якоря реле, его контактов и, следовательно, коммутируемых устройств в момент разрушения обьекта.Это достигается при исследованииэлектромагнитных реле, установленных натехнических обьектвх, после аварии последних под действием ударных перегрузок,например, нри столкновении транспортныхсредств с препятствием, Ударная пере Огрузкв по разному воздействует на намагниченность сжатой (растянутой) возвратной пружины, находящейся под воздействием магнитного поля тяговой обмоткиреле и на остаточную намагниченностьсвободной пружины. Это различие в намагниченности сжатой (растянутой) и свободной пружины обьясняется наличиеммагнитоупругого эффекта и фиксируетсяв момент удара в виде изменения остаточной намагниченности только свободнойпружины, которое обеспечивается отсутствием магнитного поля тяговой обмотки, которое компенсирует магиитоупругий эффект,При щюведении исследования аварийного технического обьекта измеряетсяостаточная намагниченность пружины. Измеренное значение остаточной намагниченности пружины сравнивают с установившим 30ся значением остаточной намагниченностиэтой же пружины, которое известно заранее или получено экспериментально, Последнее оэивчает, что установившеесязначение остаточной намагниченности,, соответствующее установившейся петлегистерезисв, получают после 10-1 2 циклов иеремвгничивания исследуемой пружины в магнитном поле тяговой обмотки40того же или однотипного реле.Если в результате сравнения этихдвух значений остаточной намагниченности одной и той же пружины обнаруживается разница, превышающая допустимую45погрешность измерения, то делается вывод, что в момент воздействия на технический обьект ударной перегрузки исследуемая пружина реле была в свободномсостоянии, т. е. магнитное поле тяговойобмотки отсутствовало якорь и контакты реле находились в положении, соответствующем отсутствию тока в тяговой.обмотке реле.Отсутствие разницы в сравниваемыхзначениях остаточной намагниченностиозначает, что пружина в рассматриваемыймомент была сжата (растянута), т. е,находилась под действием магнитного по 63 4ля тяговой обмотки, а якорь и контактыреле занимали соответствующее этомуположение,Влияние эффектов магнитной вязкостии старения на остаточную намагниченностьпружины реле учитывается обеспечениемравенства двух отрезков времени, эаклкченных между моментом аварии технического обьекта и измерением остаточнойнамагниченности пружины реле и моментом включения реле для перемвгничивания пружины и измерением установившегося значения остаточной намагниченности в ней.П р и м е р. При проведении экспериментального исследования возникла необходимость получить информацию о положении якоря и контактов сохранившегосяэлектромагнитного контакторв нв 400 Атипа КМв момент удара самолетао землю. Работа выполняется в следующей последовательности.1. Разборка и извлечение возвратнойпружины из контвкторв проводится безмеханических воздействий на пружину,2. Напряженность мвгнитного поля,создаваемая остаточной намагниченностьюпружины, измеряется немецким полемером типа 1061 на разных концах пружиныи составляет соответственно 61,3 А/ми 51,8 А/м. Время, прошедшее с момевта аварии, 240 ч.3. Установка пружины в контвкторвыполняется с учетом ее полярности,т, е., если при извлечении пружины изконтактора ее северный полюс находилсяна дне стакана сердечника, то и при установке ее нв место он должен быть твмже.4. Сборка контактора производитсяв порядке обратном разборке.5, Реализация 12 циклов перемвгничиввния пружины для получения установившегося значения остаточной намагниченности в ней осуществляется 12-кратнымсрабатыванием контактора при включенииего обмотки под напряжение 27 В.6. Повторная разборка и извлечениепружины производится таким.же образом,квк и в первый раэ. 7,.Через 240 ч после перемвгничивания пружины (в соответствии с п, 5) напряженность магнитного поля, создаваемая установившейся в ней остаточной намагниченностью, была измерена и составила для тех же точек пружины (см, п. 2) соответственно 53,4 А/м и 46,2 А/м.Заказ 5724/40 Тираж 1090 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская ыаб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 687Контвктор КМв момент удвра самолета о землю был включен, твк как установившееся значение остаточной н мвгниченности отличается от значения остаточной намагниченности, измеренного после аварии.Предлагаемый способ по сравнению с существующими обеспечивает следуюшие преимушества:возможность определения (регистра ции) крайнего положения якоря реле без изменения его конструкции и без использования дополнительных устройств;практическое использование информации запоминаемой пружиной о воздейст 15 вин на нее ударов в течение длительного времени;повышение достоверности и сокращение сроков расследования летных происшествий. 20 формула изобретения 1, Способ индикации состояния элект ромагнитного коммутационного устройст ва, содержащего ферромагнитную пружину, размещенную в зоне действия магничъного поля тяговой обмотки, путем регистрации крайних положений его якоря, о т личвюшийся тем,что,сцелью повышения достоверности индикации состояния устройства в момент воздействия на него ударных перегрузок, определяют значение янтенсивности мвгнитоупругого З 5 эффекта в ферромагнитной пружине после воздействия ударных перегрузок, сравнивают его с заранее определенным значением интенсивности мвгнитоупругого эффекта до воздействия ударной перегрузки40 и по их разнице судят о состоянии фер 363 6ромагнитной пружины (сжата-растянута или свободна) и тем самым о наличии (отсутствин) магнитного поля тяговой обмотки реле в момент воздействия удар ных перегрузок.2. Способ по и, 1, о т л н ч в ющ и й с я тем, что разницу в интенсивности магнитоупругого эффекта в ферромагнитной пружине определяют, сравнивая значение остаточной намагниченности ферромагнитной пружины, измеренное после ударной перегрузки и обрыва электропитания обмоток коммутационного уст ройства, с заранее измеренным - установившимся значением остаточной намагъниченности ферромагнитной пружины до воздействия ударной пружины.З.Способпоп.2, отличающ и й с я тем, что измерение сравниваемых значений остаточной намагниченности ферромагнитной пружины производят с учетом действия магнитной вязкости и старения материала пружины. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1. Белов К, П. Упругие и электрические явления в ферромвгиетиках. М., "Энергияф, 1957, с. 116-125, 168.2. Авторское свидетельство СССР190484, кл. Н 01 Н 47/00, 1966.3, Авторское свидетельство СССР238014, кл. Н 01 Н 47/00, 1967.4. Репин В. П., Якименко А. В. Об использовании постоянных магнитов нри измерении импульсных ускорений. фАвтометрия", 1969,5.5. Авторское свидетельство СССР408097, кл. Г 16 К 37/00, 1972 ( прототип).