Устройство для контроля параметров якоря электромагнитного реле

(57) Изобретерольно-измерижет быть испо ТРОЛЯ ПАРАНИТНОГО РЕЛЕ ВО ДЛЯ КО ЭЛЕКТРОМА ние относ тельной т льзовано ся к конт- нике и моя контроля динамич рости и нитного ства, а(хода, ско- электромагих ироизводении регулиих араметро ния) яко еле в п акже пр ов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИпРи пгнт сссР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРгг 1065826., кл. с 05 В 23/02, 1984.Авторское свидетельство СССРгг 991527, кл. с 05 В 23/02, 1983,ровочных работ. 11 ель изобретенияповышение достоверности контроля.Устройство содержит блок 1 питания,генератор 2 импульсов, датчик 4 тока,датчик 6 усилия пружины якоря электромагнитного реле, блок 12 регистрации, узел 13 вычисления динамическихпараметров реле, пороговый элемент 8,ключи 3 и 16, алгебраический сумма-тор 17, блок 14 определения потокосцепления, блок 15 Формирования напряжения потокосцепления. Напряжения,пропорциональные магнитному потокуобмотки контролируемого реле и усилию пружины якоря, поступают на узел13, в котором по модели электромагнитного реле вычисляются динамическиепараметры электромагнитного реле,контролируемые блоком 12 регистрации.1541562 Изобретение относится к контроль-но-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля динамических параметров (хода, скорости и ускорения) якоря электромагнитных реле в процессе их производства,а также нри проведении регулировочных работ,Цель изобретения - повьппение достоверности контроля.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого уст 1 ойства; на фиг. 2 - схема блока определения потокосцепления;на фиг. 3 - схема блока формированиянапряжения нотокосценления; на фиг,4 - схема блока определения параметров модели электромагнитного реле.Устройство содержит блок 1 питания, генератор 2 импульса, первый 20ключ 3, датчик 4 тока, реализованныйна резисторе; усилитель 5, датчик 6усилия пружины якоря электромагнитного реле, усилитель 7, пороговыйэлемент 8, элемент 9 задержки, триггер 10, дифференцирующий элемент 11блок 12 регистрации, узел 13 вычисления динамических параметров реле, содержащий блок 14 определения потоко"сцепления, блок 15 формирования напря жения потокосцепления, второй ключ 16,алгебраический сумматор 17 и блок 18определения параметров изделий электромагнитного реле,Блок 14 содержит блоки 19 и 20 задания коэффициента передачи, блоки21-23 .умножения, сумматоры 24-26,блок 27 деления и блок 28 интегрирования. Блок 15 содержит блоки 29-31умножения, блоки 32 и 33 задания коэффициентов, сумматоры 34 и блок 35 деления,Блок 18 содержит блоки 36 и 37 задания коэффициентов передачи, сумматор38, блоки 39 и 40 интегрирования иблоки 41 и 42 умножения. н ф 1 - ах, Ь-сх где где а =/5;3 К)ц + й 15 и3 кеЙ 1 м3 К 8 Р 45 н 3 ф где Й - магнитное сопротивление железа магнитопровода, 1/Ом с; На фиг, 1 также указаны обмотка 43 контролируемого реле 44 с противодействующей пружиной 45 якоря 46.Датчик 6 предназначен для снятия и преобразования в электрический сигнал изменения усилия противодействующей пружины якоря контролируемого реле. В его качестве возможно использования траверсы механически связан55 ной с движком потенциометра или пьезодатчика, Блоки 14 и 18 позволяют. реализовать алгоритм, полученный в результате исследования математической модели динамических процессов вэлектромагнитном реле: х + Цх + Ггх " 1/2 В г + ВУ А = 98 гК;В, = (11- 3 К)8)г;В - 6 К,8 С 11 цг+ г,1 г 1 гд 4- С 1 г 1 г(4 2г Ц = г/щ;=с /в,где Р - усилие противодействующейИпружины якоря, Н;Ц(С)- напряжение, снимаемое собмотки реле, В,х = х(1); х = ч(С); х = а(Т)ход, м, скорость, м/с, иускорение, м/с, якоря соответственно;- коэффициент, учитывающиймомент сил вязкого (неупругого) сопротивления;ш - масса якоря, кг;с, - жесткость пружины, Н/м;- протокосцепление обмотки,Вс;д - магнитная проводимость потоков рассеяния на единицудлины магнитопровода,Ом с/м;1 - длина магнитной цепи, м;У - число витков обмотки;К - сопротивление обмотки, Ом;5 154гдеЬ - магнитная проницаемостьвоздуха;8 - площадь магнитного потокав зазоре, м;З 8 ф=РЬК 8 + 283где о - начальный рабочий воздушныйзазор, м;1 281 югде 1 - расстояние от оси вращенияоякоря до середины рабочеговоздушного зазора, м.Устройство работает следующим образом.В цепь обмотки 43 контролируемого реле 44 включается датчик 4 тока, противодействующая пружина 45 якоря 46 механически связывается с датчиком 6, При подаче с генератора 2 раз- решающего импульса на запуск устройства с блока 1 питания через ключ 3 подается питающее напряжение. Контролируемое реле начинает срабатывать, через резистор датчика 4 тока протекает ток, пропорциональный. магнитному потоку обмотки. При этом с резистора снимается величина напряжения 0(1)Б О. Это напряжение усиливается в усилителе 5 и поступает в блок 14, вычисляющий величину изменения потокосцепления обмотки, причем до момента движения (трогания) якоря на второй вход блока 14 будет приходить с блока 18 сигнал х(Г.)О. Полученная величина М (Г) преобразуется в блоке 15 в напряжение потокосцепления Б , тождественное напряжению, еснимаемому с обмотки якоря, при этом на второй вход блока 15 до момента движения якоря также будет приходить . с блока 18 сигнал х = О. Сигнал П с блока 15 поступает на информационный вход ключа 16, который закрыт и не пропускает этот сигнал на алгебраический сумматор 17 до момента начала движения якоря, С датчика 6 в начальный момент снимается сигнал П (й) = О. Алгебраический сумматорн17 не вырабатывает разиостный сигнал и, следовательно, блок 18 выдает нулевой сигнал. Одновременно с подачей разрешающего импульса на запуск устройства с генератора 2 импульсов1562 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 через дифференцирующий элемент 11 на вход обнуления триггера 1 О приходит сигнал обнуления, устанавливающий триггер 10 в нулевое положение. Начиная с момента движения якоря 46 и до момента его полного останова, противодействующая пружина 45 сжимается и с датчика 6 снимается сигнал изменения усилия противодействующей пружины Р(й). Это усилие в датчике 6 преобразуется в электрический сигнал, а в усилителе 7 он формируется в сигнал необходимой амплитуды нормальной работы узла 13. На выходе усилителя 7 имеется сигнал П (С):- Р, который поступает на алгебраический сумматор 17 через время задержки, равное сумме времен переходных процессов блоков 10 и 16, обусловленное элементом 9 задержки.Сигнал с датчика 6 также одновременно поступает через пороговый элемент 8 на установочный вход триггера 10, переводя его в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 10 поступает на вход управления ключа 16. С этого момента алгебраический сумматор 17 вырабатывает разностный сигнал 6 Б = Б, - П , поступающий в блок 18,1 дфгде происходит его числовая обработка но формуле х+х+ Рх =П - ПЧ Рнтак как якорь электромагнитного реле движется под действием равнодействующей двух сил; силы электромагнитного поля и силы противодействующей пружиИз блока 18 информация о динамических параметрах х ( ), ч ( ), а И ) контролируемого электромагнитного реле поступает в блок 12 регистрации, выдающий результат контроля. Формула изобретения Устройство для контроля параметров якоря электромагнитного реле, содержащее блок питания, первый ключ, датчик тока, генератор импульсов, узел вычисления динамических параметров реле и блок регистрации, выход блока питания подключен к информационному входу первого ключа, выход которого соединен с выводом устройства для подключения одного вывода катушки контролируемого реле, другой вывод для подключения которой соеди 1541562неи с входом датчика тока, выход которого соединен с первым инФормационныи входом узла вычисления динамических параметров реле, выход которогоподключен к информационному входублока регистрации, выход генератораимпульсов соединен с управляющимвходом первого ключа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, устройство содержит датчик усилия пружиныякоря электромагнитного реле, пороговый элемент, узел вычисления динамических параметров реле содержитблок определения потокосцепления,блок формирования напряжения нотокосцепления, второй ключ, алгебраический сумматор и блок определения параметров модели электромагнитного реле,выход первого ключа соединен с управляющими входами блока регистрациидатчика усилия пружины якоря электромагнитного реле, выход которого соединен с вторым инФормационным входом узлавычисления динамическихпараметров реле и с входом пороговогоэлемента, выход которого подключен к управляющему входу узла вычислениядинамических параметров реле, который соединен с управляющим входомвторого ключа, выход которого подкжочен к первому входу алгебраическогосумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторым инФормационным входом узла вычисления динамических параметров релеи входом блока определения параметров модели, электромагнитного реле,выход которого соединен с выходомузла вычисления динамических параметров реле, первый инФормационный входкоторого подключен к первому входублока определения потокосцепления,выход которого соединен с входомблока Формирования напряжения потокосцепления, выход которого подключенк инФормационному входу второго ключа, выходной разряд контроля перемещения якоря блока определения пара"метров модели электромагнитного релесоединен с вторыми входами блоковопределения потокосцепления и формирования напряжения потокосцепления.1541562Составитель А. Андерс едактор Е. Папп Техред И.Дидыкректор Н. Король Заказ 279 Тираж 65 В Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин