Устройство для контроля параметров электрических контактов электроаппаратов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Сфеетскнх4:оцналистнческнхРеслублнк о 11966677(22) Заявлено 28,01. 81(21) 3270491/18-21 С 05 В 23/02 с присоединением заявки МВ -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.56 (088.8) Опубликовано 15. 10, 82,Бюллетень М 9 38 Дата опубликования описания 15.10,82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ ЭЛЕКТРОАППАРАТОВИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может.быть использовано для контроля параметров электрических контактов.Известно устройство для контроляпараметров электрических контактов, содержащее синхронный электропривод, тензометрический датчик усилий, соединенный с блоком питания и балансировки, измерительный усилитель постоянного тока, показывающий и регистрирующий приборы, пороговые блоки, измерители времени, ключи, блоки памяти, блок разности напряжений и испытуемый аппарат с подвижной системой электрических контактов. Известное устройство позволяет снимать статическую противодейству 1 ощих усилий подвижной системы электрических аппаратов, регистрировать ее на диаграмме самопицущего прибора и, благодаРя точной фиксации напряжении. пропорциональных измеряемзм.йараметрам в ее характерных точках, производить контроль раствора, провалы общего хода подвижной системы (траверсы,якоря), начального и конечного нажатий замыкающихся контактов путем их непосредственного измерения ввиде суммарных значений. При приемо-сдаточных испытаниях в процессе контроля аппаратов (реле), имеющих и переключающихся контактов, необходимо производить еще допусковый контроль с выявлением неисправности каждого контакта в отдельности по тому или иному параметру 13.Однако оно не позволяет производить допусковый контроль провала, раствора, зоны свободного переключения, общего хода подвижной системы и измерения начального и конечного нажатия размыкающихся контактов.,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров электрических контактов, содержащее синхронный электропривод, соединенный механически с тензометри. ческим датчиком, соединенным механически с испытуемым аппаратом, выходом - с входом измерительного усилителя постоянного тока, показывающий и .регистрирующий приборы, блок разности, первый, второй и третий измерители времени, первый, второй, третий,. четвертый и пятый пороговые блоки, .первый, второй, третий и четвертый ключи, первый и второй блоки памяти, введены задатчик эталонного времени, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первые и5 вторые элементы И, НЕ, первый и второй резисторы, блок индикации, шестой, седьмой и восьмой пороговые блоки, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, третий и четвертый блоки 10 памяти, причем вход задатчика эталонного времени подключен к выходу первого порогового блока, выход его соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого формирователей 1импульсов, гыход первого формирователя импульсов подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом пятого порогового блока, выход второго формирователя соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, выход третьего - с первьви входами четвертого и пятого триггеРов, выход четвертого формирователя +25 с первым входом шестого триггера, вторые входы второго и третьего триггеров подключены к соединенным между собой неподвижным контактам соответственно первой и второй переключающихЗ групп, соединенным через первый и второй элементы НЕ с вторыми входами четвертого и пятого триггеров, второй вход шестого триггера соединен с выходом элемента И, первый и второйФвходы которого подключены к неподвиж- З ным контактам первой и втоРой переключающих групп, соединенным соответственно через первый и второй резисторы с вторым выходом блока питания, а лодвижные контакты первой и второй 40 переключающих групп соединены а общей шиной питания, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующими входами блока индикации, 45 входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмо-го и восьмого пороговых блоков соединены с первым входом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого, второго, третьего,четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, выход первого порогового блока подключен к управляющему входу пятого ключа и к первым входам первого. и третьего измерителей времени, выход второго порогового блока соединен с управляющим входом первого ключа; выход третьего порогового блока - с управляющим входом второго ключа, выход четвертого по 60 рогового блока - с вторым входом первого измерителя времени, с первым вхо-, дом второго измерителя времени и управляющими входами третьего ключа и первого блока памяти, выход, пятого 65 порогового блока соединен с вторымивходами второго и третьего измерителей времени и управляющими входамивторого блока памяти и четвертогоключа, выход шестого порогового блокаподключен к управляющим входам шес.того ключа и третьего блока памяти,второй вход которого соединен с выходом пятого ключа, выход седьмогопорогового блока соединен с Управляющими .входами седьмого ключа и четвертого блока памяти, выход восьмогопорогового блока - с управляющим входом восьмого ключа, выход которогоподключен к второму входу четвертого.блока памяти, выходы всех блоков.памяти подключены к первому входу блока .разности, вторым входом .соединенногос выходами третьего, четвертого,седьмого и восьмого ключей, а выходом - с показывающим прибором, вто.Рой выход измерительного усилителяпостоянного тока подключен к регистрирующему прибору, один иэ выходовтензометрического датчика соединенсо входом измерительного усилителяпостоянного тока,На фиг.1 приведена структурнаясхема описываемого устройства; нафиг.2 - статическая, характеристикапротиводействующих усилий подвижной "системы аппарата с переключающейгруппой контактов и временная диаграмма работы устройства.Устройство содержит синхронныйэлектропривод 1, тенэометрическийдатчик усилий 2, блок питания 3,измерительный усилитель постоянноготока 4, регистрирующий прибор 5, испытуемый аппарат б, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый11 пороговые блоки, первый 12, второй 13 и третий:14 измерители времени, первый 15, второй 16, третий 17 ключи, первый 18 и второй 19блоки памяти, четвертый ключ 20, блокразности 21, показывающий прибор 22,седьмой 23 и шестой 24 пороговыеблоки, пятый ключ. 25, третий блок памяти 26, шестой ключ 27, четвертыйблок памяти 28, седьмой кЛюч 29,задатчик эталонного времени 30, первый 31, второй 32, третий 33 и четвертый 34 формирователи импульсов,элемент И 35, первый Зб, второй 37,третий 38,четвертый 39 и пятый 40триггеры, первый 41 и второй 42элементы НЕ, блок индикации. 43, шестой триггер 44, первый 45 и второй46 резисторы, восьмой пороговый блок47, восьмой ключ 48, контакты 49-52,Устройство работает следующим образом.При перемещении подвижной системы (траверз, якоря) электрическогоаппарата из разомкнутого состояния взамкнутое под действием синхронногоэлектропривода 1, с помощью тензо"макс Ч ф (3) где 1 мнн и 1 м- соответственно максимальные и минимальные допуска напровал, раствор,зону свободного переключения контактов и общий ходподвижной систеж(траверсы,якоря),мм;скорость перемещения подвижнойсиотеж, мм/с.Эталонный импульс Ц 1 с выхода Формирователя 32 поступает на первые ходы триггеров 37 и 38, на которых появляются сигналы "1". До момента разжкания одного из контактов 49 и 50 на вторых входах триггеров 37 н 38 сигнал "0" и триггеры не меняют Ч метрического датчика 2, измерительного усилителя постоянного тока 4 и ,блока питания 3 на диаграмме регистрирующего прибора 5 воспроизводится статическая противодействующая характеристика, которая отображает процесс переключения и характеризует параметры контактной систеж.В момент начала движения подвижной системы в точке Ео (Фиг.2) срабатывает первый пороговый блок 7, импульс напряжения 0 поступает на вход за, датчика эталонного времени 30 и запускает его, последний начинает отсчитывать промежутки времени И 30, соответствующие заданным допустимым значениям контролируемых параметров. Сигнал УЭО поступает на входы формирователей импульсов 31,32, 3 Ь н 34.Формирователь 32 выдает в заданном промежутке эталонный импульс Ц 31, соответствующий допустимой величине . разброса провала всех размыкающих контактов (например,49 и 50),формирователь 33- импульс 11 зэ, соответствующий допустимой величине разброса раствора замыкающих контактов ,51 и 52, формирователь 31 - импульс У, соответствующий допустимой вели 31чйне разброса общего хода подвижной системы (траверсы, якоря), а 34 импульс У, определяющий зону свободного переключения контактов, т.е, все формирователи формируют при заданной и известной скорости перемещения импульсы, длительность которых удовлетворяет условию своего состояния. В момент раэжка.ния (в момент выбора провала) одногоиз контактов,49 и 50 на втором входетриггера 37(38) появится сигнал "1",который запоминается и поступает на5 блок индикации 43.Если все разжкающие контакты ОРразомкнутся в интервале эталонногоимпульса провала, т.е. в интервалеХ - Хо, то блок индикации выдает си 10 гйал нГоден". Если же хотя бы одиниз контактов разомкнется вне интервала, то блок 43 выдает сигнал "Брак"с указанием номера контакта, неудовлетворяющего допуску.Аналогично осуществляется допусковый контроль раствора зажкающихконтактов, общего хода подвижной системы и зоны свободного переключения контактов, только сигналы Оэ.от замыкающих контактов 51 и 52 поступают на вторые входы триггеров39 и 40 через элементы НЕ 41 и 42 винтервале Х э -Х, а сигнал на вто-,рой вход триггера 36, Фиксирующийокончание хода подвижной системы(траверсы,якоря), .с выхода порогового элемента 11 и в интервале Х 5 -ХдВеличина допустимой зоны свободного переключения контактов определяется с помощью элемента И 35 иЗО триггера 46. Если на один из контак-,тов 49,50 и 51 или 52 в момент наличия эталонного импульра И 4. , т.е.в интервале Х -Х, в процессе переключения не прерываются друг с друЗ 5 гом, то на обоих входах элементаИ 35 присутствуют сигналы 1, на вы-.ходе триггера 44 также сигнал "1 ф,что соответствует допуску и. наличию эоны свободного переключения. кон 40 тактов.Допустиже величины растворовразмыкавщих (йровалов замыкающих)контактов определяются как расчетные, т.е. если провалы раэжкающих(Растворы зажкающих) контактов иобщий ход подвижной систеж (траверсы якоря) находятся в допуске, .значит и растворы соответствующих размыкающих (провалы эажкающих) контактов находятся в допустижх пределах,либо могут быть проконтролированынепосредственно также при снятии статической противодействующей характе-.ристики только при обратном ходе.Измерение конечного и начального.нажатия разжкающих и зажкающих контактов, величин, раствора, провалазаьнкающих контактов и общего ходаподвижной системы электрических контактов осуществляется следующим оббф разом,При срабатывании порогового блока. 7 его сигнал В одновременно ещепоступает на первые входы измерителейвремени 12 и 14 и на управляющий вход65 ключа 25.Измеритель времени 12 начинает отсчитывать время, соответствующее величине раствора контактов, измеритель времени 14 - время, соответству-, ющее,величине общего хода подвижной системы, а ключ 25 закрывается и 5 отключает блок памяти 26 от выходаизмерительного усилителя постоянного . тока 4. В точке Рр срабатывает пороговый блок 47, который своим импульсом закрывает ключ 48 и блок памяти 10 28 тоже отключается от выхода измерительного усилителя постоянного тока 4. Оба блока памяти 26 и 28 запоминают значения напряжений, пропорциональные усилиям.в точках Гр и Рр, 15 до тех пор пэна на управляющие входы, этих блоков памяти не поступят соответственно импульсы от пороговых блоков 24 и 25.При достижении в точке.Р напряжения соответствующего конечному на-жатию и выбору провала раэмыкающих контактов, срабатывает пороговый блок, 24 и его импульс .(импульсы от пороговых блоков 23,24,47,8,9 и 10 на диаграмме не показаны) поступает на управляющие входы ключа 27 и блока памяти 26 и открывает их. В этот момент на первый вход блока,разности 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в точке Рр, а на30 второй - напряжение, пропорциональное усилию в точке Р, на его выходе их разность 0262, пропорциональная Р -Рр, но так как Р-Р , то можно считать, что35 а разность Р -Рр есть величина ко- ., нечного нажатия размыкающих контах тов в точке Рр, т.е. в момент. выбора провала прйбор 22 зафиксирует конечное нажатие контактов1(5)В момент выбора раствора размыкающих контактов в точке Р 1 срабатывает пороговый блок 23 и его импульс поступает на управляющие входы ключа 29 и блок памяти 28 и открывает их, при этом на первый вход блока разности 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в точке Рр, а на второй вход - напряжение, пропорциональыое усилию в точке Р 2, а на его выходе их разность О 2 Э 2 пропорциональная Р 2 -Р , а так как Р 2 = Р, , то можно считать, чтоР Р Р Р (6) Ща разность Р - Рр есть величина начального нажатия разьикающих контактов в точке Рр , т.е. в момент выбора раствора прибор 22 зафиксирует на- ЕЯ чальное нажатие раэмыкающих контак-товВ точках Рз и К срабатывают пороговые блоки 8 и 9, выходные импульсы которых Бэ, Цв поступают на управляющие входы ключей 15 и 16. Ключисрабатывают и отключают выход измерительного усилителя постоянного тока 4от входов блока памяти 18 и 19, которые запоминают текущие значения напряжений, пропорциональные усилиям Р. иР до момента пока на управляющиевходы этих блоков памяти не поступятсоответственно импульсы от пороговыхблоков 10 и 11.При достижении в точке Р напряжения, соответствующего начальному нажатию и выбору раствора замыкающихконтактов, срабатывает пороговый блок4.0, Его выходной импульс Бр поступаетна второй вход измерителя времени 12и первый вход измерителя времени 13,при этом измеритель времени 12 оста.навливается и Фиксирует время, соответствующее величине раствора контактов, а измеритель времени 13, наоборот, начинает отсчитывать время,соответствующее величине провала контактов,Одновременно импульс Пипоступаетна управляющие входы ключа 17 и блока памяти 18 и отпирает их. В этотмомент на первый вход блока разностинапряжений 21 поступает напряжение,пропорциональное усилию в точке Р,а иа второй - напряжение, пропорциональное усилию в точке Р т.е, на,входе блока разности 21 появляютСяодновременно два напряжения Оэ 2а на его выходе их раз ность, йройорциональная Рк - Р,а так как по характеристике Рэ = Р, то можно считать, чтоРЕ РЗ" Р 5- Р 31 (8)1а разность Рк - Р есть величина на" чального нажатия контактов в точке Р ,т,е. в момент выбора раствора показывающий прибор 22 зафиксирует начальное нажатие замыкающих контактовРй",н= РЕ - РзВ момент выбора провала контактов, в точке Р 6 срабатывает пороговый блок 11, и его выходной импульс Ппоступает на вторые входы измерителей времени 13 и 14. Оба измерителя останавливаются и фиксируют времена, соответствующие величине провала контактов и общему ходу подвижной системы.кроме того, импульс Упоступает на управляющие входы ключа 20 и бло9 ббб 77ка памяти 19 и открывает их, .при этом на первый вход блока разности напря-жений 21 поступает напряжение, пропорциональное усилию в .точке Р а4 на второй .вход - напряжение, пропорциональное усилию в точке Рб,.т.е. , на входе блока разности 21 йоявляются два напряжения 019 , а на его выходе их разность, пропорциональная Г Р 4 у а так как Р 4 Р то можно считать, что 1 Ь-Р 4=РЬ-Р 4(10) 15 к н Р 6 Р 4 . (11) 207 аким образом, устройство позволя- ет производить допусковый контроль параметров .каждого контакта в отдельности с выявлением неисправности,по тому или иному параметру, и имеет вследствии этого более широкие функциональные возможности. 30 Формула изобретения устройство для контроля параметров электрических контактов, электроаппаратов, содержащее синхронныйэлектропривод, соединенный механически с тензометрическим датчиком, соединенным механически с испытуемым .аппаратом, выходом - с входом измерительного усилителя постоянного то-ка, показывающий и регистрирующий 40приборы, блок разности, первый, второй и третий измерители времени, пер-.вый, второй, третий, четвертый ипятый пороговые блоки, первый, второй, третий.н четвертый ключи, первый и второй блоки памяти, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей устройства, в него введены задатчик эталонного времени, первый,второй, третий и четвертый. формирователи импульсов, первый, второй,третий, четвертый, пятый и шестойтриггеры, первый и второй элементы.И-НЕ, первый и второй резисторы,блок индикации, шестой, седьмой ивосьмой пороговые блокй, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, третийи четвертый блоки памяти, прйчемвход задатчика эталонного времениподключен к выходу первого порогово- фго блока, выход его соединен с входами первого, второго, третьего ичетвертого формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу 65 а разность Г 6 - Г - есть величина конечного .нажатия в точке Рь, т.е. в момент выбора провала замйкающих контактов показывающий прибор зафиксирует конечное нажатие первого триггера, второй вход которого соединен с выходом. пятого порогового блока, выход второго фомиро-вателя соединен с первыми входамивторого и третьего триггеров, выход 5 третьего - с первымн входами четвертого и пятого триггеров, выход четвертого формирователя - с первым входом шестого триггера, вторые входывторого и третьего триггеров подклю чены к соединенным между .собой неподвижным контактам соответственнопервой и второй переключающих групп,соединенным через первый,и второй элементы НЕ соответственно с.вторымивходами четвертого и пятого .триггеров, второй .вход шестого триггера.соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого подключены к неподвижным контакТам первойи второй переключающих групп, соединенным соответственно через первыйи второй резисторыс вторым выходомблока питания, а подвижные контакты первой и второй переключающихгрупп соединены с общей шиной питания, выходы первогг, второго, третьего, четвертого и пятого триггеровсоединены с соответствующими входа-.ми блока индикации, входы первого,второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого пороговых блоков. соединены с первымвходом измерительного усилителя постоянного тока, входами первого,второго третьего, четвертого, пятого,шестого, седьмого и восьмого ключей, выход первого порогового блока.подключен к управляющему входу пятого клЮча и к первым входам первого и третьего измерителей времени, выход второго порогового блока соединен с управляющим входом первогоключа, выход третьего поРогового блока - с управляющим входом второгоключа, выход четвертого порогбвогоблока - с вторым входом первого измерителя времени, с первым входомвторого измерителя времени и управляющими входами третьего ключа йпервого блока. памяти, выход пятого порогового блока соединен с вторыми .,входами второго и третьего измери-телей времени и управляющими входами второго блока памяти и четвертого ключа, выход шестого порогового блока подключен к управляющим ВходаМ шестого ключа и третьего блока памяти, второй вход которого соединен ф с выходом, пятого ключа, выход седьмого порогового блока соединен с управляющими входами седьмого ключа и четвертого блока памяти, выход восьмого порогового блока: - с управляющим входом восьмого ключа, выход которого подключен к второму входу четвертого блока памяти, выходы всех блоков памяти подключены к соответствующим первым входам блока разности, вторым входом соединенного с выходами третьего, четвертого, седьмого и во. сьмого ключей, а выходом - с показывающим прибором, второй выход измерительного усилителя постоянного тока подключен к регистрирующему прибору, один из выходов тензомет-. рического датчика соединен с входомизмерительного усилителя постоянного тока.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизЕ,1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2737059/18-21,кл,С 05 В 23/02, 1979 (прототип 1 ..Тираж 914 ственного комитетаобретений и открытий Ж, Раушская на осударам изаква,ая,4 атент" иал ПП ород,Заказ 7844/бб ВНИИПИ по д 113035