Устройство для контроля работы электромагнита

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 091 (1 И 3(ц 6 05 В 23 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Ж.), 883874121) 3365724/18-2122) 22,12.8146) 23.04.83 Бюл. В 1572) Г.И;Стеценко(53) 621. 374 088.8)56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 883874, кл. Ч 05 В 23/02, 26.03.801,54) 57) УСТРОЙСТВО ДЛН. КОНТРОЛЯРАБОТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТА по авт, св,Р 883874, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности контроля и автоматиэац.;и процесса проверок, в него введены дифференцирующая цепь, блок временнойзадержки, второй, третий и четвертыйаналоговые ключи, управляющее реле,выключатель, источник питания, двакомпаратора, два элемента запоминания, три логических элемента, трииндикатора, второй амплитудный детектор и одновибратор, вход которогочерез конденсатор дифФеренцируниаейцепи соединен с точкой соединения обмотки электромагнита с нереключателем, в качестве которого испол эован первый замыкающий контакт управляищего реле, а выход - с входом блока временной задержки, выход которого подключен к управляющим входам. второго, третьего и четвертого аналоговых ключей, второй иэ которых входом соединен с контрольным резистором, а выходом - с входом второго амплитудного детектора, управляющий вход которого соединен с шиной установки исходного состояния, причем выходы первого и второго амплитудных детекторов подключены к входам соответствующих третьего и четвертого аналоговых ключей и через компараторы - к управляющим входам элементов запоминания, входы которых через второй замыкающий контактуправляющего реле соединен с источником питания и через выключатель и обмотку управляющего реле с об-. щей шиной, а выходы - с соответствующими двумя индикаторами и с первыми вкодами двух логических элементов, выходы которых через третий логический элемент соединены с третьим .индикатором, а вторые входы - свыходами соответствующих третьего . и четвертого аналоговых ключей.1013915 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля параметров электромагнитов постоянного тока, неимеющих собственных контактных групп,в условиях производства и эксплуатации электромагнитов.По основному авт. св. 9 8838741 известно устройство,для контроля работы электромагнита, содержащееблок питания, к выходу которого через Опереключатель подключены обмоткаэлектромагнита и контрольный резкотор, соединенные последовательно; идифференцирующий усилитель, вход которого соединен с контрольным резис 15тором, а выход - с входом усилителяограничителя, а также триггер,аналоговый ключ и амплитудный детектор, вход которого через аналоговыйключ соединен с контрольным резис Отором, причем один вход триггераподключен к выходу усилителя-ограничителя, второй вход триггера - кшине установки в исходное состояние,которая также соединена с управляющкм 25,входом амплитудного детектора, авыход триггера соединен с управляющимвходом аналогового ключа 1).Известное устройство обеспечивает контроль тоха срабатывания элект"ромагнита в процессе пооизводства иэксплуатации, поэтому оно может:быть использовано толькодля контроля таких электромагнитов, у которыхзаданная по технической документациивеличина тока срабатывания является.определяющим параметром.Однако, как правило, на большинстве электромагнитов, не имеющих собственных контактйых групп, втехнической и особенно в зксплуатационной документации на электромагобмотку управ- шиной, а выхоющими двумя индивходами двухвыходы которыхкий элемент содикатором, а вто ами соответствуюртого аналогочерез выключатель ляющего реле с об ды - с соответств катарами и с перв логических элемен через третий лаги единены с третьим рые входы - с вых щкх третьего и че вых ключей. На чертеже при кая схема устройс Устройство сод мый электромагнит которого соединен с контрольным рез ние с которого по дифференцирующегоедена электричесва.ржит контролируе ЭМ, обмотка последовательно старом 2, напряжетупает на вход усилителя 3,выход которого че 60 кичитель 4 соеди :триггер 5, друг подключен к шин ного состояния, детектор 7, име65 фициент передачи,еэ усилитель-огра- и с одним входом вход которого установки исходрвый амплитудный й едкничнцй коэфобразован диодом нит задается требование не только по. току срабатывания, но и по величине установившегося тока после срабатывания электромагнита. Обычно величина установившегося значения тока находится в определенном соот.ношении с величиной тока срабатыва,ния..ИзвесТное устройство не контроли. рует установившийся ток после сра,батывания электромагнита, Э то время как увеличение установившего. ся така, которое происходит,".на-. пример, при межвитковом замыкании обмотки электромагнита, говорит о нечеткости работы электромагнита и является признаком его пониженной надежности. Укаэанный недостаток не позволяет обеспечить необходимую: ,полноту и надежность контроля работы электромагнита, у которого определен. ное соотношение между током срабатывания и установившимся током является определяющим его работоспособность параметром. Цель изобретен я - повышение надежности контра я работы электромагнита путем вве ения контроля установившегося ток после срабатывания электромагнит и автоматизация процесса проверок путем введения порогового контроля тока срабатывания и установивюегося тока после срабатывания элек ромагнита.Поставленная ц ль достигаетсятем, что в устрой тво введены диф.Ференцирующая цеп , блс . временной задержки, второй, третий и четвертый аналоговые ключи, управляющее реле, выключатель, исто 4 ник питания, два компаратора, два элемента запоминания, три логических элемента, трк ,индикатора, второй амплитудный детектор и одновибртор, вход которого через конденсатордкфФеренцирующей цепи соединен с тчкой соединения обмотки электромагнита с переключа:телем, в качестве которого использованпервый эаьвкающий контакт управляющего реле, а выход - с входом блока временной здержки, выход которого подключен к управляющим входам второго, трет его и четвертого аналоговых ключей второй из которых входом соедин н с контрольным резистором, а выходом - с входом второго амплитудного детектора, управляющий вход которого соединен с шиной. установки исходного состоя-. ния, причем выхо первого и второго амплитудных етекторов подключены к входам соо ветствующих третьего и четвертого налоговых ключей и через комка аторы - к управляющим входам элементов запоминания, входы которых через второй замыкающий контакт упраляющего реле соединены с источника питания и8, конденсатором 9, повторителем напряжения 10 с большим входным сопротивлением, компаратором 11 и ключом 12. Вход детектора 7 через аналоговый ключ 13 соединен с контрольным резистором.Источник питания 14 через выключатель 15 соединен с обмоткой управляющего реле 16, имеющего контакты 16-1 и 16-2. Блок питания 17 подключен к обмотке электромагнита через контакты 16-2 управляющего реле.Выход амплитудного детектора 7 соединен с входом аналогового ключа 18 и через компаратор 19, выполненный на базе операционного усилителя 20 и резисторах 21 и 22, соединен с управляющим входом элемента запоминания 23.Второй амплитудный детектор 24, аналогичный первому амплитудному детектору 7 и выполненный на диоде 25, конденсаторе 26, повторителе напряжения 27, компараторе 28 и ключе 29, входом через аналоговый ключ 30 соединен с контрольным резистором, а выходом - с входом аналогового ключа 31, и через компаратор 32, выполненный на базе операционного усилителя 33 и резисторах . 34 и 35, соединен с управляющим входом элемента запоминания Зб.;.Конденсатор 37 и резистор 38 образуют днфференцирующую цепь, выход которой через одновибратор 39 соединен с входом блока временной задержки 40.Логические элементы 41 - 43 предназначены, для приема и суммирования результатов проверки параметров электромагнита.Индикаторы 44 - 46 высвечивают транспаранты, сигнализирующие результаты проверки.Устройство работает следующим образом.Перед началом проверки после подачи питания на схему на шину б подают короткий импульс положительной полярности для установки устройства.в исходное состояние, При .этом задним фронтом этого импульса триггер 5 устанавливается в единичное состояние, а сигналом с выхода триггера замыкается аналоговый ключ 13, подключая вход детектора 7 к контрольному резистору 2. Кроме того, на время действия импульса установки исходного состояния замыкаются ключи 12 и 29, разряжая конденсаторы 9 и 26 амплитудных детекторов 7 и 24.Режим работы компараторов 19 и 32, выполненных на базе операционных усилителей 20 и 33, выбраны так, что напряжения на инвертирующих входах, выделяемых на резистора 22 и 35, больше, чем на их неинвертирую-щих входах, поэтому на выходах операционных усилителей 20 и 33 устанавливается отрицательное напряжений.Режим работы одновибратора 39 5 выбран так, что при подаче питанияна схему на его выходе устанавливается отрицательное напряжение.В таком состоянии устройствонаходится до начала проверок элект ромагнита Эф.Для проведения проверок ЭМ затикают выключатель 15, в результатечего срабатывает реле 16, подаваяконтактами 16-1 питание на элемеиты запоминания 23 и 36, а контактами 16-2 подключая обмотку ЭМ 1 к,блоку питания 17, и ток в обмоткеЭМ нарастает по определенному закону. Падение напряжения на резисторе 20 2, пропорциональное току,дифференцируется во времени дифференции-,рующим усилителем 3. Усилительограничитель 4 выделяет еи усиливает .импульс положительной"полярности, 25 задним Фронтом которого триггер5 устанавливается в нулевое состоя,ние, размыкая, тем самым, ключ 13.Согласно схеме конденсатор 9заряжается до амплитудного значения напряжения, соответствующему то- ку срабатывания ЭМ. При дальнейшемнарастании тока, после срабатыванияЭМ напряжение на конденсаторе 9 не.:изменяется, так как аналоговый ключ13 размыкается, отключая вход детектора 7. Постоянное напряженивыхода повторителя 10, пропорцио энальное току срабатывания ЭМ, поступает на вход аналогового ключа 16и на вход компаратора 19 р т.е. на 40 неинвертирующий вход Н-вход ) операционного усилителя ОУ) ЙО. Приэтом напряжение на ннвертирующемвходе (,И-входе ) ОУ 20, выделяемоена резисторе 22 компаратора, 19 45 выбрано таким, что, если ток срабатывания ЭМ в норме, то напряжениес выхода повторителя 10, поступающее на Нвход ОУ,20, всегда будетменьше, чем величина напряжения нарезисторе 22, поэтому усилитель20 будет находиться в области от-,рицательного ограничения, т.е.. на его выходе будет сохраняться отрицательное напряжение, установившееся на нем при подаче питанияна схему, элемент запоминания 23не будет срабатывать и с его выхода не будет выдаваться сигнал,запрещающий срабатывание логического элемента 41.60 одновременно напряжение, выделяемое йа резисторе 2, через ключ 30поступает на-вход второго амплитудного детектора 24, конденсатор 26которого заряжается до амплитудно го значения, соответствующему установившемуся значению тока послесрабатывания ЭМ. Постоянное напряжение с выхода повторителя 27, пропорциональное установившемуся токупосле срабатывания ЭМ, поступаетна вход второго амплитудного детектора 24, конденсатор 26 которогозаряжается до амплитудного значения, соответствующему установившемуся значению тока после срабатывания ЭМ. Постоянное напряжение с 1 Овыхода повторителя 27, пропорциональ.ное установившемуся току после срабатывания ЭМ, поступает на вход аналогового ключа 31 и на вход компа.ратора 32, т.е, на Н-вход ОУ 33. 15При этом напряжение на И-входе,выделяемое на резисторе 35 компаратора 32, выбрано таким, что, еслиустановившееся значение тока после срабатывания ЭМ будет в норме,то напряжение с выхода повторителя27, поступающее на Н-вход ОУ 33,всегда будет меньше, чем величинанапряжения на резисторе 35, поэтомуна выходе усилителя сохраняется отрицательное напряжение, элемент36 йе будет срабатывать и с еговыхода не будет выдаваться сигнал,запрещающий срабатывание логическогоэлемента 42.30Кроме того, при замыкании контактов 16-2 положительный перепад напряжения, выделенный на выходе дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора 37 и резистора 38, поступает на вход одновибратора и переводитего из области отрицательного в область положительного ограничения,т.е, на выходе одновибратора формируется одиночный импульс положительной полярности. По переднему 40фронту. этого импульса запускаетсяблок временной задержки 40. Приэтом, через время, достаточное длянарастания напряжения на конденсаторе 26 до амплитуднот э значения, 45.соответствующего установившемусятоку после срабатывания ЭМ, с выхода блока 40 выдается сигналнауправляющие входы аналоговых ключей 18, 30 и 31, по которому ключ30 размыкается, а ключи 18 и 31замыкаются.По размыканию ключа 30 вход детектора 24 отключается от контрольногорезистора и конденсатор 26 остается: заряженным до амплитудного значения напряжения, соответствующемуустановившемуся току после срабатывания ЭМ.По замыканию ключей 18 и 31 напряжения, поступившие на их входы бОсоответственно с выходов детекторов7 и 24, поступают на вторые входылогических элементов 41 и 42, которые срабатывают и выдают сигналына логический элемент 43, который б 5тоже срабатывает и. ключает индикатор 44.к срабатывания Ф ррепад напряжения, о которого срабатывает элемент запоминания 23, с выхода которого выд ется запрещающий сигнал на первы вход логического элемента 41 и ключается индикатор 45. При этом момент замыкания ключа 18 и пост пления напряжения с выхода повтор теля 10 на второй вход логическог элемента 41 не происходит его срабатывание, а следовательно, не срабатывают логи ческий элемент 43 и не включается индикатор 44.В случае, если величина установившегося тока после срабатывания ЭМ вследствие неиспр новится больше нормь технических условия достижении напряжен с выхода повторител паратора 32, величи на резисторе 35 на формируется положит напряжения, от кото ет элемент запомина которого выдается с щий работу логическо и включается индикатор 46. В момент замыкания ключа 31поступления напряжения с выхода по торителя 27 на второй вход логичес ого элемента 42 не происходит его с абатывание, поэтому не срабатывае, логический элемент 43 и не включается индикатор 44.Технический эффе т от использования изобретения в ражается в повышении надежности автоматизации процесса контроля работы электромагнита., т.е. изобретение позволяет контролировать не только ток срабатывания, но и установившееся значение тока после срабатывания электромагнита. Это необходимую полноту контроля параметров в процессе производ 6 эксплуатации, а так повышение надежност ромагнита, так как евременно выявлять срабатывания и устан чение тока после сра В случае, если тЭМ вследствие неиспновится больше нортехнических условияпряжение, поступающпаратора 19 с выход10 достигает величина резисторе 22 и Очего ОУ 20 переходижительного ограничеряжение на Н-входебольше, чем на И-вхОУ 20 о ми ется п авности ЭМ стаоговоренной вна ЭМ, то нае на вход комповторителя ы напряжения 20, вследствие в режим полоны, так как нап- У 20 становится де, а на выходе ложительный пеавности ЭМ стаоговоренной вна ЭМ, то при я, поступающего27 на вход ком-, ы напряжения ыходе ОУ 33 ьный перепад, го срабатывая 36, с выхода нал, запрещаюго элемента 42,обеспечивает и надежность электромагнита тва и его е обеспечиваетработы электозволяет свовеличение тока овившееся зна- батывания1013915 НИИПИ Заказ 3016/56 Тираж 87 исн Филиал ППП фПатент", г.Ужгород,ул.Проек электромагнита и предотвратить дальнейшую эксплуатацию электромагнита,,параметры которого вышли за пределынорм, установленных техническимиусловиями на электромагнит. Положительный эффект от использования изобретения выражается также и в автоматизации процесса проверок работы электромагнита засчет введения порогового контролятока срабатывания и установившегося тока после срабатывания электромагнита, что. повышает производительность, умньшает.трудоемкостьи упрошает процесс контроля электромагнита при производстве и егоэксплуатации.3