Способ индикации состояния электромагнитного коммутационного устройства

 

(72) Авторы изобретен и и

Л. В. Васильев и Э. А. Кренц (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к исследованию поврежденной или разрушенной аварийной авиационной техники и может использоваться преимущественно при определении причин летных происшествий и происшест вий с любыми другими техническими объектами, построенными с применением например электромагнитных реле, клапанов, контакторов.

Известен способ измерения напряжений

10 и деформаций с помощью магнитоупругих тензометров различной конструкции, закрепляемых непосредственно на поверхности деформируемых деталей (1) .

Измерение деформаций деталей магнитоупругим способом требует наличия специальных тензометров с обмотками для намагничивания переменным током и измерительной обмоткой. Кроме того, измерение и регистрация деформации деталей может производиться только в момент самой деформации, т. е. тензометрирование не позволяет по следам деформации

2 детали устанавливать .в последствии факт ее наличия или отсутствия.

Известны также способы и устройства для регистрации и индикации состояний коммутируемых устройств с помощью конт роля перемешения якоря электромагнитного реле P)- (5), из которых )5) наиболее близок по техническому существу к настоящему изобретению. Однако известные способы контроля перемещения яко» ря электромагнитного реле не позволяют только по результатам измерения физических характеристик элементов конструкции реле после разрушения объекта установить положение якоря реле в момент воздейст вия на объект ударных перегрузок.

Цель изобретения — повышение достоверности индикации путем реализации возможности получения информации о наличии или отсутствии деформации возврат ной ферромагнитной пружины реле в мо»мент, когда происходило разрушение технического объекта под действием ударных перегрузок. При наличии такой ии»45

3 687 3 формации однозначно определяется положение якоря реле, его контактов и, следовательно, коммутируемых устройств в момент разрушения обьекта.

Это достигается при исследовании электромагнитных реле, установленных на технических обьектвх, после аварии последних под действием ударных перегрузок, например, нри столкновении транспортных средств с препятствием. Ударная пере- 10 груэкв по разному воздействует на намагниченность сжатой (растянутой) возвратной пружины, находящейся под воздействием магнитного поля тяговой обмотки реле и нв остаточную намагниченность свободной пружины. Это различие в намагниченности сжатой (растянутой) и свободной пружины обьясняется наличием магнитоупругого эффекта и фиксируется в момент удара в виде изменения остаточ- 0 ной намагниченности только свободной пружины, которое обеспечивается отсутствием магнитного поля тяговой обмот ки, которое компенсирует мвгиитоупругий эффект.

При щьоведении исследования аварийного технического обьекта измеряется остаточная намагниченность пружины. Измеренное значение остаточной намагниченности пружины сравнивают с установившим30 ся значением остаточной намагниченности этой же пружины, которое известно заранее или получено экспериментально. Последнее оэивчает, что установившееся значение остаточной намагниченности,, соответствующее установившейся петле гистерезисв, получают после 10-1 2 циклов иеремагничивания исследуемой пружины в магнитном поле тяговой обмотки

40 того же или однотипного реле.

Если в результате сравнения этих двух значений остаточной намагниченности одной и той же пружины обнаруживается разница, превышающая допустимую погрешность измерения, то делается вывод, что в момент воздействия на технический обьект ударной перегрузки исследуемая пружина реле была в свободном состоянии, т. е. магнитное поле тяговой обмотки отсутствовало, якорь и контакты реле находились в положении, соответствующем отсутствию тока в тяговой. обмотке реле.

Отсутствие разницы в сравниваемых значениях остаточной намагниченности означает, что пружина в рассматриваемый момент была сжата (растянута), т. е. находилась под действием магнитного по63 4 ля тяговой обмотки, а якорь и контакты реле занимали соответствующее этому положение.

Влияние эффектов магнитной вязкости и старения нв остаточную намагниченность пружины реле учитывается обеспечением равенства двух отрезков времени, эаклк ченных между моментом аварии технического обьекта и измерением остаточной намагниченности пружины реле и моментом включения реле для перемвгничивания пружины и измерением установившегося значения остаточной намагниченности в ней.

Пример. При проведении экспериментального исследования возникла необходимость получить информацию о положении якоря и контактов сохранившегося электромагнитного контактора нв 400 А типа КМ-400 в момент удара самолета о землю. Работа выполняется в следующей последовательности.

1. Разборка и извлечение возвратной пружины из контвкторв проводится без механических воздействий на пружину.

2. Напряженность магнитного поля, создаваемая остаточной намагниченностью пружины, измеряется немецким полемером типа 1061 на разных концах пружины и составляет соответственно 61,3 А/м и 51,8 А/м. Время, прошедшее с момента аварии, 240 ч.

3. Установка пружины в контвктор выполняется с учетом ее полярности, т. е., если при извлечении пружины из контактора ее северный полюс находился на дне стаквнв сердечника, то и при установке ее нв место он должен быть твм же.

4. Сборка контакторв производится в порядке обратном разборке.

5, Реализация 12 циклов перемвгничиввния пружины для получения установившегося значения остаточной намагниченности в ней осуществляется 12-кратным срабатыванием «онтактора при включении его обмотки под напряжение 27 В.

6. Повторная разборка и извлечение пружины производится таким.же образом, квк и в первый раэ.

7..Через 240 ч после перемвгничивания пружины (s соответствии с п, 5) напряженность магнитного поля, создаваемая установившейся в ней остаточной намагниченностью, была измерена и составила для тех же точек пружины (см. п. 2) соответственно 53,4 А/м и 46,2А/м.

Составитель Е. Сафонова

Редактор Е. Кравцова Техред 3. Фанта Корректор КХ Макаренко

Заказ 5724/40 Тираж 1090 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 687

Контактор КМ-400 в момент удара самолета о землю был включен, так как установившееся значение остаточной н магниченности отличается от значения остаточной намагниченности, измеренного после аварии.

Предлагаемый способ по сравнению с существующими обеспечивает следуюшие преимушества: возможность определения (регистра- 10 ции) крайнего положения якоря реле без изменения его конструкции и без использования дополнительных устройств; практическое использование информации запоминаемой пружиной о воздейст ts вин на нее ударов в течение длительного времени; повышение достоверности и еокрашение сроков расследования летных происшествий. 20

Формула изобретения

1, Способ индикации состояния элект ромагнитного коммутационного устройст ва, содержащего ферромагнитную пружину, размещенную в зоне действия магнич ного поля тяговой обмотки, путем регистр рации крайних положений его якоря, о т ЗО личаюшнйся тем,что,сцелью повышения достоверности индикации состояния устройства в момент воздействия на него ударных перегрузок, определяют значение янтенсивности магнитоупругого эффекта в ферромагнитной пружине после воздействия ударных перегрузок, сравнивают -его с заранее определенным значением интенсивности магнитоупругого аффекта до воздействия ударной перегрузки

40 и по их разнице судят о состоянии фер363 6 ромагнитной пружины (сжата-растянута или свободна) и тем самым о наличии (отсутствин) магнитного поля тяговой обмотки реле в момент воздействия удар» ных перегрузок.

2. Способ по и. 1, о т л н ч а юш и и с я тем, что разницу в интенсивности магнитоупругого эффекта в феррс магнитной пружине определяют, сравнивая значение остаточной намагниченности ферромагнитной пружины, измеренное после ударной перегрузки и обрыва алект ропитания обмоток коммутационного уст ройства, с заранее измеренным - установившимся значением остаточной намаг ниченности ферромагнитной пружины до воздействия ударной пружины.

3.Способпоп.2, отличаюш и и с я тем, что измерение сравниваемых значений остаточной намагниченности ферромагнитной пружины производят с учетом действия магнитной вязкости и старения материала пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белов К. П. Упругие и электрические явления в ферромагиетиках. М., Энергия", 1957, с. 116-125, 168.

2. Авторское свидетезаство СССР № 190484, кл. Н 01 Н 47/00, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР № 238014, кл. Н 01 Н 47/00, 1967.

4. Репин В. П., Якименко А. B. Об использовании постоянных магнитов нри измерении импульсных ускорений. Автометрия", 1969, № 5.

5. Авторское свидетельство СССР № 408097, кл. F 16 K 37/00, 1972 (прототип).