Устройство для измерения параметров электрической дуги

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАИЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ го и втока умножеу первовторогоду второовых им роиств ь процеся тем, параателя,лок ин- пульИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования надежности коммутационной аппаратуры.Известно устройство для измерения мощности и энергии электрической ф дуги, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, мно" жительное устройство, интегратор 3.Его недостатком является малый динамический диапазон и низкая точность.Известно также устройство для измерения параметров электрической дуги, содержащее включенные последовательно испытуемые контакты и измерительный шунт, параллельно которым через нагрузку подключен блок питания, первый усилитель, подключенный параллельно испытуемым контактам, второй усилитель, подключенный параллельно измерительному шунту, выходы усилителей подключены к входам блока умножения и к входам блока определения наличия дуги, выход которого под" ключен к первым входам перворого интеграторов, выход блония подключен к второму входго интегратора, второй входинтегратора подключен к выхого усилителя, генератор тактпульсов 121.Недостатком известного уст аявляется большая длительностса измерения.Цель изобретения - сокращение времени измерения.Поставленная цель достигаетсчто в устройство для измеренияметров электрической дуги введенытри блока установки и кодировандва время-.импульсных преобразовуправляемый делитель частоты, бкодирования измерительного шунта,два блока вычисления порядка и трисчетчика, причем выход первоготегратора через первый время-имсный преобразователь подключен кпервому входу первого счетчика, а892328 40 50 через первый блок установки и кодиро.вания - к третьему входу интегратораи к первому входу первого блока вычисления порядка, выход второго интегратора через второй время-импульсный преобразователь подключен кпервому входу второго счетчика, ачерез второй блок установки и кодирования - к третьему входу второго интегратора и к первому входу второго 1 облока вычисления порядка, второйвход которого подключен к второмувходу первого блока .вычисления порядка и к выходу блока кодирования измерительного шунта, третьи входы первого и второго блоков вычисления порядка подключены к первому входууправляемого делителя частоты, управляющему входу второго усилителя ивыходу. третьего блока установки и кодирования, вход которого подключен квыходу второго усилителя, выход генератора тактовых импульсов соединен спервым входом третьего счетчика и свторым входом управляемого делителя 5частоты, выход которого подключен квторым входам первого и второго счетчиков, второй вход третьего счетчикаподключен к выходу блока определенияналичия дуги, ЗцНа чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит испытуемые контакты 1, измерительный шунт 2, нагрузку 3, блок 4 питания, первый усилитель 5 второй усилитель 6, блок 7умножения блок 8 определения наличия дуги, первый интегратор 9, второй интегратор 10, генератор 11 тактовых импульсов, три блока 12, 13 и14 установки и кодирования, два время-импульсных преобразователя 15 и16, управляемый делитель 17 частоты,блок 18 кодирования измерительногошунта и два блока 19 и 20 вычисленияпорядка, три счетчика 21,22 и 23. Устройство работает следующим об" разом.В исходном состоянии все счетчики сброшены в "нулевое" состояние, на блоке 18 кодирования измерительного шунта выставлено значение номинального тока используемого измерительного шунта 2, испытуемые контакты 1 замкнуты, по цепи испытуемых контактов 1 через нагрузку 3 течет ток от блока 4 питания. Значение тока, протекающего через испытуемые контакты 1 в виде напряжения с измерительного шунта 2 подается на второй усилитель 6, который выполнен с изменяемым коэффициентом усиления. Изменением коэффициента усиления управляет третий блок 14 установки и кодирования, производящий сравнение выходного сигнала усилителя 6 с опорным напряжением и при равенстве этих двух сигналов - переключение коэффициента усиления в сторону уменьшения. Таким образом, выбирается оптимальный коэффициент усиления второго усилителя 6. Значение коэффициента усиления кодируется и запоминается. Падение напряжения на испытуемых контактах 1 подается на первый усилитель 5.6 выходов усилителей 5 и 6 сигналы,пропорциональные мгновенным значениям тока и напряжения, поступают на блок 8 определения наличия дуги, который, анализируя значение тока и напряжения, вырабатывает сигнал управления, поступающий на интеграторы 9 и 10, а также счетчик 23.Этотсигнал "разрешает" проводить интегрирование интеграторам 9 и 10, а так.жв, воздействуя на управляющий вход третьего счетчика 23, разрешает счетчику 23 проводить подсчет импульсов,поступающих с генератора 11 тактовых импульсов. В результате чего в третьем счетчике 23 образуется двоичное число, пропорциональное времени Горения дуги.Каналы измерения энергии и количества электричества подобны, поэтому рассмотрим подробно один иэ нихканал измерения энергии. Кгновенные значения тока и напряжения поступает на блок 7 умножения, на выходе которого образуется мгновенное значение мощности, выделяемой дугой. Сигнал с выхода блока 7 умножения поступает на интегратор 9, где интегрируется эа время горения дуги. В канале иэмерения количества электричества сигнал с выхода второго усилителя 6,пропорциональный мгновенному значению тока, интегрируется интегратором 10 в течение времени горения дуги.Интеграторы 9 и 10 выполнены с изменяемой постоянной времени интегрирования. Управление переключением постоянной времени интегрирования интегратора 9 осуществляется блоком 12установки и кодирования, а интегратора 10 - блоком 13 установки и кодирования,Таким образом, после окончания горения дуги результат измерения энергии, выделившейся на дуге, будет представляться мантиссой в виде аналогового напряжения на выходе интегратора 9 и порядком, который формируется первым блоком 19 вычисления порядка из значений кода коэффициента усиления второго усилителя, кода постоянной времени интегрирования первого интегратора 9, который формируется первым блоком 12 установки и кодирования, формируемого блоком 18 кодирования измерительного шунта. В канале измерения количества электричества вычисление порядка производится вторым блоком 20 вычисления порядка таким же образом, как и в канале измерения энергии. Аналоговое напряжение с выхода интегратора 9 преобразуется время-импульсным преобразователем 15 в импульс длительностью, пропорциональной значению напряжения на выходе интегратора 9. Этот импульс открывает первый счетчик 21, На счетный вход первого счетчика 21 поступают импульсы с выхода управляемого делителя 17 частоты. Делитель 17 частоты управляется кодом значения коэффициента усиления второго усилителя 6 и служит для согласования значений мантиссы и порядка результата измерения. Третий счетчик 22, второй блок 20 вычисления порядка и второй время-импульсный преобразователь 16 служат для фиксации результата измере" ния количества электричества, протекающего через контакты в процессе горения электрической дуги.Удобство съема показаний результатов измерения без пересчета масштабных коэффициентов, простота эксплуатации и возможность автоматической регистрации результатов измерения позволяет значительно сократить как время подготовки и проведения самого измерения, так и время последующей обработки результатов измерения. формула изобретенияУстройство для измерения параметров электрической дуги, содержащее включенные последовательнО испытуемые контакты и измерительный шунт, параллельно которым через нагрузку подключен блок питания, первый усилитель, подключенный параллельно испытуемым контактам, второй усилитель, подключенный параллельно измеритель 5 О 15 Зо и 30 зз 40 45 50 3 ному шунту, выходы усилителей под"ключены к входам блока умножения ик входам блока определения наличиядуги, выход которого подключен к первым входам первого и второго интеграторов, выход блока умножения подключен к второму входу первого интегратора, второй вход второго интегратора подключен к выходу второго усилителя, генератор тактовых импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения времени измерения, в него введены три блока установки и кодирования, два время-импульсных преобразователя, управляемый делитель частоты, блок кодирования из-мерительного шунта, два блока вычисления порядка и три счетчика, причемвыход первого интегратора через первый время-импульсный преобразовательподключен к первому входу первогосчетчика, а через первый блок установки и кодирования - к .третьему входуинтегратора и к первому входу первого блока вычисления порядка, выходвторого интегратора через второй вре-мя-импульсный преобразователь подключен к первому входу второго счетчика,а через второй блок установки и кодирования - к третьему входу второгоинтегратора и к первому входу второгоблока вычисления порядка, второй входкоторого подключен к второму входупервого блока вычисления порядка ик выходу блока кодирования измерительного шунта, третьи входы первого ивторого блоков вычисления порядка фподключены к первому входу управляемого делителя частоты, управляющемувходу второго усилителя и выходутретьего блока установки и кодирования, вход которого подключен к выходу второго усилителя, выход генератора тактовых импульсов соединен спервым входом третьего счетчика и свторым входом управляемого делителячастоты, выход которого подключен квторым входам первого и второго счет"чиков, второй вход третьего счетчика подключен к выходу блока определения наличия дуги,Источник информации,принятые во внимание при экспертизе1, Болотин И,Б. и Эйдель Л.З.Измерения в режимах короткого замыкания. Л., "Энергия", 1973, с.161.2. Самолетное электрооборудование,Сб.статей под общ.ред.А.ф.федосе-.ева.И.,Оборонгиз,1960,с,71, рис.1.892328 Составитель Т.КрасноваРедактор Н.Пушненкова Техред Ж, Кастелевич рректор Г,Огад сное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Заказ 11243/66 Тираж 735 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4