Устройство для испытания реле на износоустойчивость

 

0 П

HG. о,о .*

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13ЛЧ.1971 (№ 1647544/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 29.Ч.1973. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 15.1.1974

М. Кл. H Olh 49/00

G 05b 23/02

Государственный камитвт

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

УДК 621.318.56(088.8) Авторы изобретения

В. А. Комков и Ф. И. Шор

Ленинградское производственное объединение «Красная заря»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЪ|ТАНИЯ РЕЛЕ НА

ИЗНОСОУСТОЙЧИ ВОСТЪ

Предлагаемое устройство предназначено для испытания электромагнитных реле любых типов на износоустойчивость с контролем контактирования при коммутации испытуемыми контактами электрических цепей как постоянного, так и переменного тока в широком диапазоне напряжений и токов нагрузки и с регистрацией отказов по переходному сопротивлению испытуемых контактов, выраженному через напряжение на контактах.

Известны устройства для испытания электромагнитных реле на износоустойчивость, обеспечивающие контроль контактирования и содержащие источник опорного сигнала, усилители, подключенные к испытуемым контактам, элементы регистрации отказов, генератор импульсов включения реле, источник питания контактов и логические схемы.

Предлагаемое устройство отличается экономичностью построения электрической схемы, обеспечивает контроль контактирования при питании коммутируемых цепей как переменным током, так и постоянным любой полярности и регистрацию отказов по незамыканию и неразмыканию с допустимой точностью установления порогов регистрации при изменении напряжения электрических нагрузок в широком диапазоне. Для этого в устройство введен датчик полярности источника питания испытуемых контактов, а выход усилителя каждого испытуемого контакта соединен со входами логических схем «И» и «НŠ— И», выходы которых через схему «ИЛИ» подключены ко входу соответствующего регистратора отказа

5 по нсзамыкапию, а вторые входы схем «И» и

«НŠ— И» соединены с соответствующими выходами датчика полярности, которые, в свою очередь, через схемы «ИЛИ» соединены со входом схемы «И», включенной ежду выхо10 дом регистратора отказа по незамыканию II входом соответствующего ему регистратора отказа по нсразмыканию, параллельно регулируемому резистору дели геля напряжения источника питания контактов через двуполяр15 ный компенсированный ключ, управляемый генератором импульсов включения реле, доIIî IíIITåëüно включен рсгулпрусмый резистор.

Кроме того, в предлагаемое устройство введены повторитель р — и — р типа и повторитель

20 и — p — а типа, у которых входы подключены к делителю напряжения источника контактов, а выходы соединены между собой потенциометром, средняя точка которого соединена с опорным входом усилителей, подключенных к ис25 пытуемым контактам, каждый из усилителей выполнен в виде параллельного балансного каскада, содержащего потснциометр в эмиттсрных цепях. Дополнительно в предлагаемое устройство введены разиополярныс источники, 30 а межд) каждым IlcIIbIT) емым контактом и сО385342

65 ответствующим усилителем и между делителем напряжения источника питания контактов и входом,повторителей дополнительно установлен делитель напряжения, нижние плечи которого через диоды соединены с дополнительными источниками.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для испытания реле на износоустойчивость, например, с одним замыкающим контактом; на фиг. 2 — временная диаграмма работы его основных элементов.

К резистору 1 верхнего плеча делителя напряжения питания контактов, формирующего пороговое напряжение, подключен регулируемый резистор 2 нижнего плеча, параллельно которому через двуполярный компенсированный ключ 8 подключен дополнительно регулируемый резистор 4.

Делитель порогового напряжения 5 содер-. жит резистор б — верхнее плечо делителя, и два резистора 7 и 8 — нижние плечи делителя, причем резистор 7 через диод 9 подключен к дополнительному источнику отрицательного напряжения 10, а резистор 8 через диод 11 к дополнительному источнику положительного напряжения 12.

Вход делителя 5 подключен к выходу делителя напряжения питания контактов. К выходу делителя 5 подключены повторитель 13 на транзисторе и — р — и типа и повторитель 14 на транзисторе р — n — р типа, а между выходами повторителей включен потенциометр 15.

Испытуемый контакт через нагрузку подключен к источнику питания контактов. К испытуемому контакту подключен делитель 1б, схема которого аналогична схеме делителя 5. К выходу делителя 1б одним входом lIIoдключе усилитель 17 на транзисторах 18 и 19, а вторым входом к подвижному выводу потенциометра 15. В эмиттеры транзисторов 18 и 19 включен потенциометр 20.

Выход генератора 21 импульсов включения реле подключен ко входам ключа 8 и блока разрешения контроля контактирования 22, а также к обмотке испытуемого реле. Датчик полярности 23 подключен к источнику U<.

Выход 24 датчика подключен ко входам логических схем «И» 25 и «ИЛИ» 2б, а выход 27 датчика подключен ко входам логических схем

«НŠ— И» 28 и «ИЛИ» 2б. Вторые входы схем

25 и 28 подключены к выходу усилителя 17, а их выходы ко входам схемы «ИЛИ» 29, выход которой подключен к сигнальчому входу регистратора отказов по незамыканию регистратора 30. К регистратору 80 через логическую схему «И» 81 подключен сигнальный вход регистратора отказов по неразмыканию

82. Второй вход схемы «И» 31 подключен к выходу схемы «ИЛИ» 2б. Управляющие входы регистраторов 30 и 82 подключены к выходам

88 и 84 соответственно блока разрешения контроля 22.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания контактов U„, например переменного тока (фиг. 2), 20

60 на выходе делителя напряжения исто шика питания контактов формируется опорное напряжение, которое прп включении гсператором

21 испытуемого реле является порогом регистрации отказов контактов по нсразмыкапию и составляет: у 1» г

Пер где R< — сопротивление резистора 1;

Rg — сопротивление резистора 2.

При включении испытуемого реле генератор

21 при помощи ключа 3 параллельно резистору 2 подключает резистор 4. При этом на выходе делителя формируется опорное напряжение, которое является порогом регистрации отказов контактов по незамыканию и составляет: / U» (Rg II R )

Rg+RgilR, где R< — сопротивление резистора 4.

Регулировкой резисторов 2 и 4 осуществляется более точная уста новка Рнер и С нее, значение которых обычно составляют:

U„åð: (- Л l-l 8) U» H U«„C 0 1 -1».

Напряжения У„ее и U>rep линейно зависят от

U„; во всем динамическом диапазоне.

Ключ 3 может оыть выполнен по любой схеме, обеспечивающей коммутацию переменного тока и минимально допустимую ошибку измерения для сигналов любой полярности.

Контролируемое напряжение на испытуемом контакте подается через делитель 1б на измерительный вход усилителя 17, а пороговое напряжение через делитель 5, повторители 18 п

14 и потенциометр 15 — на опорный вход усилителя 17. Результат сравнения порогового напряжения с напряжением на испытуемом контакте фиксируется усилителем 17, выполняющим функции компаратора.

Усилитель 17 на выходе выдает соответствующий сигнал управления регистраторами отказов 80 и 82. При наличии сигнала отказа осуществляется включение регистратора 80 или 32 в зависимости от вида отказа испытуемого контакта.

В осуществлении включения регистраторов

80 и 82 дополнительно участвуют блок разрешения контроля 22 и датчик полярности 28.

Блок 22 выходом 88 выдает разрешение на включение регистратора 80 в период срабатывания реле на время 1р„р, а выходом 34 разрешение на включение регистратора 82 в период отпускания реле на время <реер.

Кроме того, блок 22 осуществляет запрещение контроля на время срабатывания или отпускания (1„„) испытуемого реле для исключения ложных отказов, которые могут появиться при переходных процессах включения реле и на остальное время (4»пр, фиг. 2). Датчик полярности 28 выходом 24 дает разрешение регистрации отказов в положительный полупериод, а выходом 27 разрешение регистрации отказов в отрицательный полупериод. При

385342

20

30

65 включении источника U, äàò÷èê полярности

22 через логические схемы «ИЛИ» 2б и

«И» 31 выдает запрещающий, сигнал на включение регистратора 82 для искгпочения ложной регистрации отказов по неразмыканию.

При регистрации отказов по незамыканию напряжение на контакте составляет в отрицаТЕЛЬНый ПОЛУПЕРИОД 1конт(янез, а В ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД 11конт) 1нез

При этом в отрицательный полупериод транзистор 18 открыт, транзистор 19 закрыт, а усилитель 17 выдает сигнал «0», который поступает на вход схем «И» 25 и «НŠ— И» 28. Схема 28, получая разреша1ощий сигнал с выхода 27 датчика полярности 28, инвертирует управляющий сигнал, и на вход регистратора 30 через схему «ИЛИ» 29 он подает сигнал «1».

Регистратор 80, получая разрешающий сигнал со стороны блока разрешения контроля 22, срабатывает и регистрирует отказ по незамыканию. В положительный полупериод при отказе по незамыканию транзистор 18 закрыт, транзистор 19 открыт, а усилитель 17 выдает сигнал «1», который через схему «И» 25, получающую сигнал разрешения с выхода 24 датчика полярности 28, и схему «ИЛИ» 29 поступает на вход регистратора 80. Регистратор 80 фиксирует отказ по незамыка.

При регистрации отказов по неразмыканию напряжение на испытуемом контакте состав. ляет в отрицательный полупериод конт)

) 1нерззтн а B ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД 1конт(1нерззн. ПРИ ЭТОМ В ОтРицатЕЛЬный ПОлупериод усилитель 17 выдает сигнал «1», который через схему 28, получающую сигнал разрешения со стороны датчика полярности

28, и предварительно инвертированный через схему 29 поступает па вход регистратора 80, Регистратор 80, инвертируя, выдает сигнал отказ в форме «1» через схему «И» 31 íà вход регистратора 82, который, получая разрешающий сип.ал с выхода 84 блока разрешения контроля 22, срабатывает, фиксируя отказ по неразмыканню.

B положительный полупериод усилитель 17 выдает сигнал «О», который через схемы 25 и

29 поступает на вход регистратора 30. Последний, инвертируя сигнал, выдает через схему

81 сигнал «1», включающий регистратор 82.

Включение делителя .1б между испытуемым контактом и измерительным входом усилителя

17 и делителя 5 между выходом делителя напряжения источника питания контактов и входом повторителей 18 и 14 позволяет обеспечивать испытание при повышенных значениях напряжения источника питания контактов U>.

В противном случае допустимое увеличение напряжения ограничивается источниками питания усилителя 17.

Входное сопротивление делителей 5 и lб зависит от усиления усилителя 17 и повторителей 18 и 14. Для повышения точности измерения параметры делителей 5 и lб должны быть одинаковы. Значения напряжений UIp u

U» источников 10 и 12 обычно выбирают равнымн между собой, но меньшими значений напряжения источника коллекторного питания

E„ усилителя 17.

При U,;(UIp и U;) U» входное сопротивление контрольного капала определяется входным сопротивлением усилителя 17, а сигнал с испытуемого контакта на вход усилителя 17 передается через, делитель lб без деления, так как резисторы 7 и 8, являющиеся нижними плечами делителя, диодами 9 и ll отключены от источников 10 и 12, в делении сигнала не участвуют.

При U„,-(U p открывается диод 9, резистор

7 участвует в делении сигнала, а входное напряжение усилителя 17 и повторителей 13 и

14 составляет: у у + (1iо U;) R-. е+ R«

При U„;) U» открывается диод Il, резистор 8 участвует в делении сигнала, а входное напряжение усилителя 17 и повторителей 18 и

14 составляет: у у 1 (у; — !з) Rp

ВХ 12 Т

Rs + 1тв

Условиями ограничения во всех случаях являются:

Uq, (E,— и„и U,, (E,— U„, где UII,, UII, — падение напряжения на резисторах 7 и 8. Предел уменьшения тока нагруз ки испытуемых контактов определяется вход ным сопротивлением делителя lб при

U,p) U,,-) U» и входным сопротивлением усилителя 17 при UIp(U ;(U». Таким образом, прп пониженных напряжениях U, óñòðîéñòâo обеспечивает испытания IIpH малых значениях токов нагрузки контактов.

При измснении напряжения U„. в широких пределах, особенно в области малых значений, точность установления порогов регистрации отказов и точность измерения напряжения на испытуемых контактах определяется точностью резисторов делителей 5 и lб, входным сопротивлением и температурной стаоильностью усилителя 17, а также выходным сопротивлением, температурной стабильностью и выбором рабочей точки повторителей 18 и

14, участвующих в передаче сигналов порогов регистрации на опорный вход усилителя 17.

Температурная стабильность усилителя 17 обеспечивается тем, что в нем транзисторы 18 и 19 включены по схеме параллельного балансного каскада.

Регулировкой потенциометра 20 добиваютсВ уменьшения ошибки компарпрованпя усилителем 17, которая возникает за счет технологического разброса усилительных свойств и входных напряжений транзисторов 18 и 19.

Повторители 18 и 14 обеспечивают согласование делителя опорного сигнала, выходное сопротивление которого резко повышается за счет делителя 5, с усилителем !7, количество

385342 которых может меняться в зависимости от количества испытуемых контактов. Стабильность рабочей точки повторителей 18 и 14 обеспечивается тем, что они выполнены на транзисторах разного типа проводимости и при помощи потенциометра 15 включены встречно.

Так как процесс компарирования сигналов разных полярностей осуществляется с помощью одного усилителя для каждого испытуемого контакта, то уменьшение дополнительной ошиоки компарирования достигается регулировкой потенциометра 15. Таким образом, предлагае лое устройство отличается простотой схемногс решения, которая заключается в использовании для каждого испытуемого контакта одного усилителя, обеспечивающего регистрацию отказов как по незамыканию, так и по неразмыканию в положительный и в отрицательный полупериоды напряжения питания контактов при изменении электрических нагрузок испытуемых контактов в широком диапазоне, и обеспечивает повышенную точность измерения напряжения испытуемых контактов и формирования динамических порогов регистрации отказов, что повышает качество контроля контактирования, Предмет изобретения

1. Устройство для испытания реле на износоустойчивость, содержащее генератор импульсов включения реле, блок разрешения контроля, делитель напряжения источника питания контактов, усилители, включенные между испытуемыми контактами и делителем, логические схемы и регистраторы отказов, отличающеегя тем, что, с целью упрощения устройства при питании испытуемых контактов как переменным током с контролем в оба полупериода, так и постоянным любой полярности, в него введен датчик полярности источника питания контактов, а выход усилителя каждого испытуемого контакта соединен со входами логических схем «И» и «НŠ— И», выходы которых через схему «ИЛИ» подключены ко входу соответствующего регистратора отказа по незамыканию, а вторые входы схем

«И» и «НŠ—.И» соединены с соответствуюшими выходами датчика полярности, которые в свою очередь через схему «ИЛИ» соединены со входом схемы «И», включенной между выходом регистратора отказа по незамыканию и входом соответствующего ему регистратора отказа по неразмыканию, причем параллельно регулируемому резистору делителя напряжения источника питания контактов через двухполярнь:й компенсированный ключ, управляемыи генератором импульсов включения реле, дополнительно включен регулируемый резистор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 20 что, с целью повышения точности формирования динамических порогов регистрации отказов испытуемых контактов, в него введены повторитель р — и — р типа и повторитель п — р — и типа, у которых входы подключены к делителю напряжения источника питания контактов, а выходы соединены между собой потенциометром, средняя точка которого соединена с опорным входом усилителей, подключенных к испытуемым контактам, причем каждый усилитель выполнен в виде параллельного балансного каскада, содержащего потенциометр в эмиттерных цепях.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона до3 пустимых напряжений и токов нагрузки испытуемых контактов, в него введены дополнительно разнополярные источники, а между каждым испытуемым контактом и соответствующим усилителем и между делителем на40 пряжения источника питания контактов и входом повторителей дополнительно установлен делитель, нижние плечи которого через диоды соединены с дополнительными источниками.

385342 из ил

Включен иеп репе edam

Юыю/

Я5

Юы,гЫ

Яф

РОМ

С.ген /Б дыА пУУ

Иел чт юнта,чт

8wnd.Т4

Pezucm amap Ю регистра тюр.уя

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Редактор О. Авдеева

Заказ 3524/! Изд. № 927 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

РМи7

denume елернпгп

Сн2июлп.

Составитель Н. Глеклер

Техред T. Курилко