Результат интеллектуальной деятельности: Устройство подбора идентичных по времени срабатывания однотипных электромагнитных реле

Изобретение относится к области диагностики и ремонта, в частности, к устройствам неразрушающей диагностики и неразрушающего контроля электромагнитных аппаратов с переключающейся магнитной системой. Кроме того, устройство может использоваться на предприятиях и организации натуральных лабораторных работ.

В настоящее время электромагнитные реле находят широкое применение в различных устройствах автоматики и электроники. Для защиты реле от окисления и влияния среды, конструкцию электромагнитного реле помещают в герметичный корпус. В итоге возможность визуально провести диагностику реле исключается. Решение этой проблемы может значительно сократить время диагностики и обеспечить подбор реле с одинаковым временем срабатывания на этапе входного контроля.

Известны методы неразрушающей диагностики электромагнитных реле, основанные на регистрации зависимости от времени тока обмотки после включения реле. Это связано с тем, что в электрических аппаратах с изменяющимся состоянием магнитопровода (электромагнитные реле, электромагнитные муфты и т.п.) В момент изменения конфигурации магнитопровода в цепи питания обмотки в кратковременно возникает э.д.с. электромагнитной индукции, сопровождающаяся появлением аномалии в кривой установления тока (Ступель Ф.А. Электромеханические реле. Основы теории, проектирования и расчёта. Издат-во Харьковского университета, - Харьков: 1956 . 355 с. (стр. 193-197). ).

Известно также диагностирование слаботочных реле по зависимости тока обмотки от времени для любых электромагнитных устройств скачкообразного действия (реле, муфты и т.п.): (Малащенко А.А. Преобразовательные устройства скачкообразного действия // Электронные компоненты.- 2004.-№9.-с.1-3.), В приведенных источниках рассматривается только теоретической обоснование наличие аномалии в зависимости тока обмотки от времени в момент срабатывания.

Известно устройство, реализующее способ измерения механических перемещений в электромагнитных реле, согласно которому обмотку реле присоединяют к источнику постоянного тока и подают на нее напряжение постоянного тока, а затем, после процесса измерения, обрабатывают результат измерения с помощью электронно-вычислительного устройства. В процессе измерения снимают кривую переходного процесса тока при срабатывании, фиксируют моменты замыканий и размыканий контактов реле, а результаты измерения обрабатывают путем расчетов на электронно-вычислительном устройстве. (патент RU № 2074439, H01H49/00, B66L23/16, опубликовано 27.04.96 и 07.02.1997)

Наиболее близким аналогом является устройство (патент RU № 173176, H01H49/00, опубликовано 17.08.2017) включающее источник напряжения питания обмотки контролируемого реле, датчик тока обмотки в виде резистора, включенного последовательно с обмоткой реле и однолучевой осциллограф для наблюдения формы тока включения, подключенный параллельно каналу диагностирования контролируемого реле дополнительный канал диагностирования эталонного электромагнитного реле того же типа, что и контролируемое, содержащий эталонное реле и дополнительный датчик т ока в виде резистора, включенного последовательно с обмоткой эталонного реле.

Недостатком данного устройства, является недостаточная точность при выборе из партии однотипных реле двух (или более) экземпляров с одинаковым временем срабатывания, т.к. измерения проводятся по экрану осциллографа.

Задача предлагаемого изобретения - повышение точности и объективности сравнения эталонного и исследуемого экземпляров реле.

Задача достигается тем, что дополнительно введены коррелятор, компаратор, задатчик уровня сравнения и устройство индикации, при этом входы коррелятора соединены с выходами имеющихся датчиков тока соответственно, выход коррелятора соединен с одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с задатчиком уровня при этом выход компаратора соединен с устройством индикации.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство подбора идентичных по времени срабатывания однотипных электромагнитных реле содержит эталонное и исследуемое реле, с датчиками тока обмоток подключенные параллельно к выходу генератора прямоугольного напряжения, выходы датчиков тока подсоединены к соответствующим входам двухканального осциллографа дополнительно устройство содержит коррелятор, компаратор, задатчик уровня и устройство индикации, при этом входы коррелятора соединены с выходами имеющихся датчиков тока соответственно, выход коррелятора соединен с одним из входов компаратора , другой вход компаратора соединен с задатчиком уровня, выход компаратора соединен с устройством индикации.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства подбора идентичных по времени срабатывания однотипных электромагнитных реле.

Устройство подбора идентичных по времени срабатывания однотипных электромагнитных реле содержит источник напряжения питания, который выполнен в виде генератора однополярных прямоугольных импульсов 1, контролируемое реле 2 и эталонное 3, резисторы – датчики тока 4 и 5, двулучевой осциллограф 6, коррелятора 7, компаратора 8, задатчика уровня 9, вход устройства индикации 10.

При этом входы коррелятора 7 соединены с выходами имеющихся датчиков тока 4 и 5 соответственно, выход коррелятора 7 соединен с одним из входов компаратора 8, другой вход компаратора 8 соединен с задатчиком уровня 9, а выход компаратора 8 соединен с устройством индикации 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В момент генерации однополярного прямоугольного импульса генератором 1, на обмотки обоих реле подается напряжение достаточной величины. Якоря обоих реле (контролируемого 2 и эталонного 3) приходят в движение и начинают замыкать магнитную цепь. Токи обмоток, регистрируются как падение напряжения на резисторах – датчиках тока 4 и 5 с помощью двулучевого осциллографа 6, а кривые установления тока включения в обмотках реле 2 и 3 наблюдаются на экране одновременно. Развертка осциллографа 6 синхронизирована с частотой упомянутого генератора прямоугольных импульсов 1, поэтому зависимости токов обмоток реле 2 и 3 на экране осциллографа неподвижны. С помощью калиброванной шкалы времени или соответствующими курсорами по неподвижным кривым определяют время срабатывания. Существенно различающиеся реле 2 и 3 достаточно легко определяются по экрану. Если несколько экземпляров реле имеют неразличимые по экрану осциллографа 6 кривые токов, то произвести анализ различия между ними можно с помощью введенных коррелятора 7, напряжение на выходе которого отражает степень корреляции характеристик исследуемых реле. Напряжение выхода коррелятора 7 подается на один из входов компаратора 8, на другой вход которого подается приемлемое значение степени корреляции от задатчика уровня 9. Выходное напряжение компаратора 8 подается на вход устройства индикации 10, в котором отображается результат сравнения: «реле идентичны» или «реле не идентичны».

Технология применения предлагаемого устройства подбора идентичных по времени срабатывания однотипных электромагнитных реле 2 и 3 состоит в следующем. Первоначально идентичность реле наблюдается на экране осциллографа 6. После достижения предела точности осциллографа 6 используются введенные в наиболее близкий аналог элементы. Таким образом, подбор реле осуществляется по двум критериям, кривые тока на осциллографе 6 и значение компаратора 8. В этом случае исключаются ошибка сравнения из-за возможной некорректности работы коррелятора 7 для сильно различающихся реле 2 и 3. Этим достигается положительный эффект, позволяющий в кротчайшие сроки выделить из партии группы идентичных реле.