Устройство для контроля параметров срабатывания электромагнита

(56) Р 542 В 88 (про 1. Авт 856, к Автор 874, к отип),ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ орское свидетельство СССл. С 05 В 23/02, 975,ское свидетельство СССРл С 05 В 23/02, 1980(54)(57) уСТРОйСТВОПАРАМЕТРОВ СРАБАТЬВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА, содержащее блок питания, первый выключатель, датчик тока, последовательно соединенные дифференциру.ющий усилитель и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к входуустановки в единичное состояние триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен с шиной установки в исходное состояние и управляющим входом аьщлитудного детектора,а прямой выход триггера соединен суправляющим входом аналогового ключа, первым информационным выводом соединенного с информационным входомамплитудного детектора, а вторым информационным выводом - с первой входной клеммой устройства, датчиком тока и входом дифференцирующего усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счетобеспечения проверки работы возвратного механизма электромагнита, в устройство введены генератор импульсов,второй выключатель, первый и второйэлементы ИЛИ, дифференцирующий элемент, счетчик импульсов и последовательно соединенные ждущий мультивибратор и элемент индикации, приэтом выход блока питания через первый выключатель соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, а через второй выключатель - с управляющим входом генератора импульсов,выход которого соединен с входомдифференцирующего элемента и вторымвходом первого элемента ИЛИ, выходомподключенного к второй входной клемме устройства, выход дифференцирующего элемента соединен со счетнымвходом счетчика импульсов, выходстаршего разряда которого подключенк входу ждущего мультивибратора, авход установки в нулевое состояние -к выходу второго элемента ИЛИ, первымвходом подключенного к выходу усилителя-ограничителя, а вторым входом -к шине установки устройства в исходное состояние.ча 2 40 1 11374Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров срабатывания электромагнитов постоянного тока, не имеющих собственных контактных групп, в условиях производства и эксплуатации электромагнитов.Известно устройство для контроля параметров срабатывания электромагни та, содержащее блок питания, блок снятия импульса, дифференцирующий усилитель, ограничитель и элемент индикации 11.Известно также устройство агля 15 контроля работы электромагнит ., содержащее блок питания, к выходу которого через переключатель подключены обмотка электромагнита и контрольный резистор, соединенные последователь но, и дифференцирующий усилитель, вход которого соединен с контрольным резистором, а выход - с входом усилителя-ограничителя, а также триггер, аналоговый ключ и амплитудный детек тор, вход которого через аналоговы 1 л ключ соединен с контрольным резистором, прт 1 ем один вход триггера поцключеы к выходу усилителя-ограничителя, другой вход триггера - к шине З 0 установки устройства в исходное состояние которая также соецинена с управляющим входом амппитудногс детектоРар а выхоД тРиггеРа соеЦинен с управляющим входом ачалагового клюНедостатком известных устройств является невозможность проверки работы возвратного механизма электрормагнита,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства эа счет обеспечения прОРверки работы возвратногс механизма электромагнита 45Указанная цепь цостигается темр что в устройство содержащее блок литания, первый выключательр датчик тока, последовательно соединенные дифференцирующий усилитель и усили тель-ограничитель выходом подкл:оченный к входу установки в единичное соетояние тригГеря р вход ррс танов ки в нулевое состояние которого соединен с шиной установки устройства висходное состоян 1 ле и управляющим вхОдом амплитудноГО детектора, а прямой выход триггера соединен с управляющим входом аналогового ключа,первым информационным выводом соединенного с информационным входомамплитудного детектора, а вторым информационным выводом - с первой входной клеммой устройства, датчикомтока и входом дифференцирующегоусилителя, введены генератор импульсов, второй выключатель, первый ивторой элементы ИЛИ, дифференцирующий элемент, счетчик импульсов ипоследовательно соединенные ждущиймультивибратор и элемент индикации,при этом выход блока питания черезпервый выключатель соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, ачерез второй выключатель - с управляющим входом генератора импульсов,выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента и вторымвходом первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к второй входнойклемме устройства, выход дифференцирующего элемента соединен со счетным входом счетчика импульсов, выхоц старшего разряда которого подключен к входу ждущего мультивибратора,а вход установки в нулевое состояние - к выходу второго элементаИЛИр первым входом подключенного квыходу усилителя-ограничители, авторым входом - к шине установкиустройства в исходное состояние.На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 и3 - диаграммыр поясняющие работу устройства,Устройство содержит блок 1 питания, к вь 1 ходу которого через первый выключатель 2 подключен первый вход первого элемента 3 ИЛИ, выход которого подключен к ьторой входной клемме 4 уст 1 Ройства, первая входная клемма 5 которого соединена с датчиком Ь тока, которьи соединен с входом дифференцирующего усилителя , выход дифференцнрующего усилите ля через усилптель-ограничитель 8 саединен с входом установки в единичное состонние тРи 1 ГеРЯ 9 р вход установки я нулевое состояние которого соединен с шиной О установки устройства в исходное состояняе ко торал соединена с управляющим входом амплитудного детектора 11.: Ам 11 лнтудный детектор 11, имеющий единичный коъ 14 иц 1 лент передачи, образован диоДОм 12 конденсатором 1 Э, повторите3 1137лем 14 напряжения с большим входнымсопротивлением, компаратором 15 иключом 16. Информационныйвход амплитудного детектора соединен с первым информационным выводом аналоговогоключа17, соединенного вторым информационным выводом с первой входной клеммойустройства. Блок питания через второйвыключатель 18 соединен с управляющимвходом генератора 19 импульсов, выход 10которого соединен с вторым входомпервого элемента ИЛИ и с входом дифФеренцирующего элемента 20, выход которого соединен со счетным входомсчетчика 2 импульсов, состоящего иэ 5КС-триггеров 22 и 23, выход старшегоразряда счетчика подключен к входуждущего мультивибратора 24, соединенного последовательно с элементом 25индикации. Вход установки в нулевое 20состояние счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента 26 ИЛИ,первым входом подключенного к выходуусилителя-ограничителя, а вторымвходом - к шине установки у"тройствав исходное состояние.Устройство.работает следующим образом,Перед началом проверки к входнымклеммам 4 и 5 устройства подключают 30контролируемый объект(обмотку элек -тромагнита), а на шину 10 подают короткий импульс (фиг. 2 а) для установки устройства в исходное состояние.При этом задним Фронтом этого им 35пульса триггер 9 устанавливается вединичное состояние (фиг. 2 б), асигналом с выхода триггера замыкается аналоговый ключ 17, подключая входдетектора 11 к датчику 6 тока. Кроме 40того, на время действия импульса установки исходного состояния замыкаетсяключ 1 б, разряжая конденсатор 13.Пройдя через элемент 26 ИЛИ этот импульс поступает на вход установки в 45нулевое состояние счетчика 21 и обнуляет его (фиг, Зк).Устройство контроля обеспечиваетработу схемы в двух режимах. Впервом режиме проверяется величина 50тока срабатывания электромагнита. Вовтором реяиме проверяется работа возвратного механизма электромагнита.Для начала проверки величины тока1срабатывания электромагнита включают 55выключатель 2 (момент времени 27на фиг. 2) и напряжение с выходаблока 1 питания через элемент 3 ИЛИ 445 4 поступает на входную клемму 4 устройства и через обмотку электромагнита(на фиг, 1 не показана) - на входнуюклемму 5 устройства и датчик 6 тока.Ток в обмотке электромагнита нарастает по определенному закону (фиг. 2 б).Падение напряжения на датчике 6 тока,пропорциональное току, дифференцируется во времени дифференцирующимусилителем 7 (фиг. 2). Усилительограничитель 8 выделяет и усиливаетимпульс отрицательной полярности(фиг, 2 г), задним фронтом котороготриггер 9 устанавливается в нулевоесостояние (Фиг. 2), размыкая темсамым ключ 17 момент времени 28 наФиг. 2) .Конденсатор 13 заряжается доамплитудного значения напряжения,соответствующего току срабатыванияэлектромагнита (;1 с на фиг. 28).При дальнейшем нарастании тока, послесрабатывания электромагнита напряжение на конденсаторе 13 не изменяется, так как аналоговый ключ 17 вмомент времени 28 (фиг. 2) размьпается, отключая вход детектора(Фиг, 20). Постоянное напряжениена выходе повторителя 14 (Фнг. 2 Е.)пропорционально току срабать 1 ванияэлектромагнита, так какПвак3В.где П- выходное напряжение навыходе амплитудного детектора, соответствующее максимальному току на участке27-28 (Фиг. 2),"К - величина сопротивления дат 6чика 6 тока.Для проверки работы возвратногбмеханизма замыкают выключатель 18, авыключатель 2 размыкают. Генератор19 начинает формировать прямоугольныеимпульсы (Фиг. 3), которые черезэлемент 3 ИЛИ поступают на входнуюклемму 4, а пройдя через обмоткуэлектромагнита - на входную клемму 5и датчик б тока,Параметры импульсов генераторавыбраны так, чтобы за время действияимпульса исправный электромагнитуспел сработать, а эа время паузы -вернуться в первоначальное состочние,По переднему Фронту импульсов генератора дифференцирукицим элементом 20, формируются короткие имйульсы (фиг. Зф, 1137445которые поступают на счетный вход счетчика 21,.Если электромагнит исправен и его возвратный механизм работает четко, а быстродействие соответствует задан ному значению, то после каждого импульса, поступившего на счетный вход счетчика, на его вход установки в нулевое состояние с выхода усилителя-ограничителя 8 через элемент 26 ИЗИ10 поступает импульс (фиг. 30), обусловленный наличием падающего участка в токе электромагнита. возникающего при движении подвижной системы электромагнита при его срабатывании. Вследствиеэтого на выходе старшего разряда счетчика 21 сохраняется напряжение логического нуля.Если электромагнит неисправен и его быстродействие не соответствует заданному значению, то импульс на вход установки в нулевое состояние счетчика 21 не поступает (фиг: 31, момент времени 29), Б этом случае сч тчик не обнуляется и в первом разряде счетчика остается логическая единица, которая записалась по переднему фронту импульса генератора. (фиг. 3,. ПО приходу следующего импульса от генератора на. счетный вход счетчика (фиг: 3, мом"нг времени 30) на выходе старшего разряда счетчика появляется логическая единица (фиг, 3 ), которой запускается ждуший мультнвибратор 24 (фиг: 36); 2 Выходным импульсом ждущего мультивибратора включается элемент 25 индикации который оповещает оператора о нарушении работы возвратного механизмаконтролируемого электромагнита,При срабатывании электромагнита(фиг. 3, момент времени 31) счетчиквновь обнуляется и после окончанияимпульса ждущего мультивибратора схема возвращается в исхоцное состояниеи проверка продолжается аналогичнымобразом. При размыкании вь 1 ключателя18 проверка заканчивается.Технический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональныхвозможностей устройс.тва для контроляпараметров срабатывания электромагнита. Это выражается н том. что предлагаемое устройство по сравнению с прототИПОМ ПОЗВОЛЯЕТ КОНтРОЛИРОВатЬ НЕтолько ток срабатывания, но и обеспечивает проверку работы возвратногомеханизма. Это позволяет контролировать быстродействие электромагнита ипроверять верхнюю граничную частотуего срабатываний, что необходимо припроверке электромагнитов, предназначенных для работы в составе быстродействующих систем автоматическогорегулирования,Кроме того, .предлагаемое ус гройство Обеспечивает проверку на каждом такте срабатывания электромагнита и позволяет выявить номер такта, на котором произошел О.каз электромагнита чт. дает возможность чспольэоватьего для проведения контрольных, перио-.цических и ресурсных испытанийэлектромагнита.