Устройство для контроля параметров якоря электромагнитного реле

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля динамических параметров (хода, скорости и ускорения) якоря электромагнитного реле в процессе их производства, а также при проведении регулировочных работ. Цель изобретения - повышение 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 динамических параметров реле, пороговый элемент 8, ключи 3 и 16, алгебраический сумматор 17, блок 14 определения потокосцепления, блок 15 формирования напряжения потокосцепления. Напряжения, пропорциональные магнитному потоку обмотки контролируемого реле и усилию пружины якоря, поступают на узел 13, в котором по модели электромагнитного реле вычисляются динамические параметры электромагнитного реле, контролируемые блоком 12 регистрации. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(КТ СССР (21) 4368610/24-24 (22) 22.01.88 (46) 07.02.90. Бюл. М 5 (71) МВТУ им, Н. Э. Баумана (72) А.В. Еланцев и В.В. Маркелов (53) 621.318.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1065826., кл. G 05 В 23/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N - 991527, кл. G 05 В 23/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля динамических параметров (хода, скорости и ускорения) якоря электромагнитного реле в процессе их производства, а также при проведении регули2 ровочных работ. Цель изобретения повышение 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 динамических параметров реле, по ро гон ый элемент 8, ключи 3 и 16, алгебраический сумма- тор 17, блок 14 определения потокосцепления, блок 15 формирования напряжения потокосцепления. Напряжения, пропорциональные магнитному потоку обмотки контролируемого реле и усилию пружины якоря, поступают на узел

13, в котором по модели электромаг- д нитного реле вычисляются динамические параметры электромагнитного реле, контролируемые блоком 12 регистрации.

4 ил.

1541562

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть 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 до- !0 стоверности контроля.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока определения потокосцепления, на фиг. 3 — схема блока формирования напряжения нотокосценления; на фиг.

4 - схема блока определения параметров модели электромагнитного реле.

Устройство содержит блок 1 питания, генератор 2 импульса, первый 20 ключ 3, датчик 4 тока, реализованный на резисторе; усилитель 5, датчик 6 усилия пружины якоря электромагнитного реле, усилитель 7, пороговый элемент 8, элемент 9 задержки, триг гер 10, дифференцирующий элемент 11,, блок 12 регистрации, узел 13 вычисления динамических параметров реле, .содержащий блок 14 определения потокосцепления, блок 15 формирования напря-30 жения потокосцепления, второй ключ 16, алгебраический сумматор 17 и блок 18 определения параметров изделий электромагнитного реле.

Блок 14 содержит блоки 19 и 20 задания коэффициента передачи, блоки

21-23 .умножения, сумматоры 24-26, блок 27 деления и блок 28 интегрирования. Блок 15 содержит блоки 29-31 умножения, блоки 32 и 33 задания коэф-4 фициентов, сумматоры 34 и блок 35 деления, Блок 18 содержит блоки 36 и 37 задания коэффициентов передачи, сумматор

38, блоки 39 и 40 интегрирования и блоки 41 и 42 умножения. н

° 1 — ах,„

Ь-сх где где а = / ;

3К) g + dl54)

3Rg

d 1& /

3К8Р

45 м

3 где R — магнитное сопротивление

М железа магнитопровода, 1/Ом с; =я р bs, 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 связан\

55 ной с движком потенциометра или пьезодатчика. Блоки 14 и 18 позволяют. реализовать алгоритм, полученный в результате исследования математической модели динамических процессов в электромагнитном реле:

+ q + f „1/2 " а»

А = 9g> Kg)

В, = (dl(d P 3K)g)

В, = 6 Kggd1(P p + 1г 1г 4

В = dz 1г(4 2 г

4 = r/m;

f = с jm, где Р— усилие противодействующей

И пружины якоря, Н;

u(t)- напряжение, снимаемое с обмотки реле, В, х = x(t); х = v(t); х = a(t) ход, м, скорость, м/с, и ускорение, м/с, якоря соответственно;

1 коэффициент, учитывающий момент сил вязкого (неупругого) сопротивления;

m — масса якоря, кг; с, — жесткость пружины, Н/м; — протокосцепление обмотки, Вс; магнитная проводимость потоков рассеяния на единицу длины магнитопровода, Ом с/м;

1 — длина магнитной цепи, м;

У вЂ” число витков обмотки;

R — сопротивление обмотки, Ом;

5 154 где Ь вЂ” магнитная проницаемость воздуха;

S — - площадь магнитного потока в зазоре, м ;

З8

Р =РЬК„„8 + 283,, где о — начальный рабочий воздушный

0 зазор, м; = 2gl где 1 — расстояние от оси вращения о якоря до середины рабочего воздушного 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 U(t)

Ug. Это напряжение усиливается в усилителе 5 и поступает в блок 14, вычисляющий величину изменения потокосцепления обмотки + (t), причем до момента движения (трогания) якоря на второй вход блока 14 будет приходить с блока 18 сигнал x(t) О. По« лученная величина М (t) преобразуется в блоке 15 в напряжение потокосцепления U тождественное напряжению, снимаемому с обмотки якоря, при этом на второй вход блока 15 до момента движения якоря также будет приходить . с блока 18 сигнал x(t) = О. Сигнал

U 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

U1I (t) = О. алгебраический сумматор н

17 не вырабатывает разиостный сигнал и, следовательно, блок 18 выдает нулевой сигнал. Одновременно с подачей разрешающего импульса на запуск устройства с генератора 2 импульсов 1562

45 через дифференцирующий элемент 11 на вход обнуления триггера 10 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 P„(t)- 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 Up (t):- P„, который н 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 разностньгй сигнал

ЬБ = Б — U, поступающий в блок 18, Рд где происходит его числовая обработка но формуле

x+4x+ Рх =U — U

Рн ° так как якорь электромагнитного реле движется под действием равнодействующей двух сил: силы электромагнитного поля и силы противодействующей пружиHbI

Из блока 18 информация о динамических параметрах х (t ), v (t ), a (t ) 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 соеди1541562 неи с входом датчика тока, выход которого соединен с первым информационныи входом узла вычисления динамических параметров реле, выход которого подключен к информационному входу блока регистрации, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом первого ключа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, устройство содержит датчик усилия пружины якоря электромагнитного реле, пороговый элемент, узел вычисления динамических параметров реле содержит блок 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 регистрации датчика усилия пружины якоря электромагнитного реле, выход которого соединен с вторым информационным вхо- 25 дом узла вычисления динамических параметров реле и с входом порогового элемента, выход которого подключен к управляющему входу узла вычисления динамических параметров реле, который соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого подкжочен к первому входу алгебраического сумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторым информационным входом узла вычисления динамических параметров реле и входом блока определения параметров модели, электромагнитного реле, выход которого соединен с выходом узла вычисления динамических параметров реле, первый информационный вход которого подключен к первому входу блока определения потокосцепления, выход которого соединен с входом блока формирования напряжения потокосцепления, выход которого подключен к информационному входу второго ключа, выходной разряд контроля перемещения якоря блока определения параметров модели электромагнитного реле соединен с вторыми входами блоков определения потокосцепления и формирования напряжения потокосцепления.

1541562

Составитель А. Андерсон

Техред g,Äèäûê Корректор Н. Король

Редактор Е. Папп

Заказ 279 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д» 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1<)1