Устройство для снятия динамических временных характеристик
ИСАНИЕ
Союз Советских
Социалистических
Реснубннк
< и 1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (6l ) Донолнительное к авт. свнд-ву (22) а" иле«о 03.10 ° 78 (21) 2671892/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки М
G 05 В 23/02
ГееудирстиеииыН канитет
СССР ао делан изобретеиий и етирытий (23) Приоритет (53) УЛ К 621. 318. .5.004.5(088.8) О"Ублнковано 07.07.82. Бюллетень Ле 25
Дата опубликования оннсання 07.07.82 (72) Автор изобретения
P.А.Агаронянц
1;
Г
Всесоюзный заочный институт T êñòèéúíîé промышленнос4 . б сцд
1! и легкоит (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ВРЕИЕННЦХ ХАРАКТЕРИСТИК
Изобретение относится к области электротехники, а именно к получению временных динамических характеристик электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании.
Известно. устройство для испытания реле в динамическом режиме, которое состоит из блоков усилителя, снятия импульсов, измерителя времени и .бесконтактного реле.
Нахождение электромагнитных харак-, то теристик приводится путем плавного изменения тока в обмотке возбуждения.
Следовательно, действительный закон изменения тока в обмотке возбуждения электромагнитного элемента при отпус3S кании заменяе-ся статическим (плавным) законом Г1) .
Таким образом, динамический режим работы электромагнитного реле при отсутствии заменяется статическим.
Это обстоятельство недопустимо.
Поэтому, испытания электромагнит- ных реле в данном случае осуществля2 ется с большой погрешностью и малой надежностью.
Известен также способ контроля тока срабатывания и тока отпускания электромагнитных устройств.
Данное устройство состоит из электромагнитного элемента, блоков питания, усиления и измерения..
При этом нахождение динамических параметров электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании производится пропусканием через обмотку возбуждения токов заданных уровней и определение состояний электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании уровней 12) .
Однако здесь не учитывается динамика переходных процессов и реальный закон изменения тока в обмотке возбуждения электромагнитного weмента постоянного тока подменяется дискретным.
Такое упрощение реальной динамики электромагнитных элементов посч 41937 тоянного тока при срабатывании недопустимо, и в результате получают. ся существенно большие погрешности и малгя надежность.
Известно также устройство для испытания электромагнитов постоянного тока, которое содержит испытуемый электромагнитный .элемент постоянного тока, датчик положения якоря, дифференцирующее звено и вычислительную схему. Известное устройство позволяет снимать временные динамические характеристики электромагнитных элементов постоянного тока с малой точностью.
Устройство содержит непосредственно расположенный на якоре датчик положения, что приводит к приближенному преобразованию сигнала, снимаемого с датчика положения якоря, в сигнал, пропорциональный координате пути (перемещения1 якоря, в качестве измерительного прибора применен электронно-лучевой осциллограф
Однако увеличение массы якоря на величину массы датчика положения якоря ведет к дополнительному искажению динамических временных характеристик, особенно значительных для малогабаритных электромагнитных элементов постоянного тока с незначительной массой якоря.
Продолжительность проходного про" цесса в современных электромагнитных элементах постоянного тока порядка десятков миллисекунд, что .соответствует частот= порядка десятков, сотен герц.
Электронно-лучевые осциллографы применяются при частотах свыше десяти кило герц е
Поэтому применение электроннолучевых ссциллографов вносит дополнительную значительную погрешность при. снятии динамических временных характеристик электромагнитных we. ментов постоянного тока.
Цель изобретения - повышение точности и надежности снятия динамических временных характеристик на основе строгих уравнений динамики электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании.
Поставленная цель достигается тем, что датчик положения якоря выполнен на элементе Холла, в устройство введен усилитель с резистивным
15 ъо г5 зо
1 сопроти влением и источни к питания на выходе, вычислительная схема состоит из блока деления и двух интегрирующих цепочек, при этом датчик положения якоря предназначен для взаимодействия с обмоткой электромагнитного элемента, а выход его подключен. ко входу блока деления, другой вход блока деления подключен к последовательной цепочке, резистивное сопротивление и источник питания на выходе усилителя, а выход через интегрирующую цепочку к измерительному прибору, вход усилителя предназначен для подключения к электромаrнитному элементу постоянного тока, цепочка резистивное сопротивление.источник питания подключена также через другую интегрирующую цепочку к другому входу измерительного прибора, третий вход этого прибора предназначен для подключения к электромагнитному элементу постоянного тока, при этом в качестве измерительного прибора применен магнитоэлектрический осциллограф.
На фиг.1 дана блок-схема устройства для снятия динамических временных характеристик электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании; на фиг.2 - принципиальная пространственная электрическая схема устройства для снятия динамических временных характеристик электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании; на фиг.3динамические временные хара ктери стики электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании.
Устройство содержит электромагнитный элемент (ЭЭ), источник питания постоянного тока (ИП), включатель (В), датчик положения якоря (ДП), двухкаскадный усилитель на датчиках Холла (ДУ), цепочка напряжения (ЦН), делитель скорости (ДС), первая интегрирующая цепочка (ИЦ), вторая интегрирующая цепочка (ИЦ ), магнитоэлектрический осциллограф (ИО).
Остальные. условные обозначения т кие:
Я якорь;
С - сердечник-, ПП - противодействующая пружина;
ВУ верхний упор;
НУ - нижний упор;
5 9419 пути (перемемеще37
Х - координата ния) я коря;
"X - наибольший воздушный зазор; о
R - входное сопротивление;
К вЂ” клеммник тока обмотки возбуж4 дения -электромагнитного элемента;
К ° - клеммник шлейфа тока магнито. Ы электрического осциллографа
МО; 0
Х -Х - первый, второй, третий и чет
4 вертый датчик Холла;
08X - обмотка возбуждения датчика
Холла Х, OSX - обмотка возбуждения датчика 15
Холла XZ .ОВХg - обмотка возбуждения датчика
Холла Х,,, К Ь вЂ” регулировочное сопротивление в цепи обмотки возбуждения 20
1 датчика Холла Х4, R - регулировочное сопротивление
РЬ в цепи управления датчика
Холла Х, Е„ — электродвижущая сила источни-25
ЦХ1 ка питания в цепи управления датчика Холла Х,. и Ь2 - регулировочное сопротивлер г ние в цепи обмотки возбужде30 ния датчика Холла Х2., Rp - регулировочное сопротивление в цепи управления датчика Холла Х, Е - электродвижущая сила источ5х2 ника питания в цепи управле- З> ния датчика Холла Х, R - регулировочное сопротивление в цепи управления датчи" ка Холла Х>, 40 Т -, триод;
У - усилитель сеточного сигнала рассогласования триода;
R - омическое сопротивление инс<
; егрирующей цепочки магнит- 4 ного потокосцепления (ИЦ4);
С - емкость интегрирующей цепочки магнитного потокосцепления (ИЦ 4);
R< - омическое сопротивление инте гри рующей ц епо ч ки пути (ИЦ2);
Съ - емкость интегрирующей цепочки пути (ИЦ 2); ц 4 - мгновенное значение напряжения, пропорциональное магнитной индукции, снимаемое с выхода датчика положения якоря и подаваемое на первый вход блока деления (на обмотку возбуждения датчика Холла Хд);
U - мгновенное значение напря2 жения, на омическом сопротивлении возбуждения электромагнитного элемента, снимаемое с выхода двухкаскадного усилителя на датчиках
Холла и подаваемое на цепочку напряжения;
0 - мгновенное значение напряг жения, равное скорости изменения мгновенного потокосцепления (противоэлектродвижущей силы самоиндукции) обмотки возбуждения электромагнитного элемента, снимаемое с цепочки напряжения и подаваемое на второй вход блока деления и вход интегрирующей цепочки магнитного потокосцепления (ИЦ ).
Подлежат снятию следующие временные характеристики электромагнитных элементов постоянного тока. Динамическая временная характеристика тока
1= () .
Динамическая временная характеристика магнитного потокосцепления
g =f(t) .
Динамическая временная характеристика пути (перемещения) якоря
x=f(t).
С клеммника шлейфа тока, с выхода первой интегрирующей цепочки, с выхода второй интегрирующей цепочки подаются сигналы, соответственно, на вибраторы тока магнитного потокосцепления и пути осциллографа магнитоэлектрической системы для записи временных графиков.
Устройство работает следующим образом.
Напряжения с входного сопротивления обмотки возбуждения электромагнитного элемента подается на вход усилителя напряжения на датчик Холга, с выхода которого снимается напряжение, равное падению напряжения на омическом сопротивлении обмотки возбуждения.
Это напряжение ычитается из напряжения дублера источника питания цепочки напряжения.
С вь|хода цепочки напряжения снимается напряженке, пропорционагьное
941937
Формула изобретения протИвоэлектродвижущей силе обмотки возбуждения электромагнитного элемента.
Данное напряжение подается на вход первой интегрирующей цепочки и пер- 5 вый вход блока деления.
С, выхода управляющей цепи . измерителя Холла датчика положения якоря снимается напряжение, пропорциональное магнитной индукции.
Это напряжение подается на второй вход блока деления.
С выхода блока деления снимае-.ся напряжение, пропорциональное скорости якоря и подается на вход второй интегрирующей цепочки, с выхода ко" . торой снимается напряжение, пропорциональное координате пути (переме" щения} якоря. 20
С клеммника шлейфа тока, выхода интегрирующей цепочки магнитного потокосцепления и выхода интегрирующей цепочки пути подается напряжение, пропорциональное соответствен- 5 но, току, магнитному потокосцеплению и координате пути (перемещения) якоря, подается на шлейфы вибраторов тока, магнитного потокосцепления и пути осциллографа магнито- 36 электрической системы.
Одновременное получение временных характеристик тока, магнитного потокосцепления и пути электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании на ; кране осциллографа магнитоэлектрической сисгемы позволяет контролировать изготовление электромагнитных элементов щ постоянного тока в массовом и серийном производствах, пособствует созданию электромагнитных элементов постоянного тока с оптимальными .1ара" метрами, а также увеличению срока службы и надежности работы электромагHHTHbtx элементов постоянного тока.
Устройство для снятия динамических временных характеристик электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании, содержащее датчик положения якоря, вычислительную схему и измерительный прибор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности и надежности, датчик положения якоря выполнен на элементе Холла, в устройство введен усилитель с резистивным сопротивлением и источник питания на выходе, вычислительная схема состоит из блока деления и двух интегрирующих цепочек, при этом датчик положения якоря предназначен для взаимодействия с обмоткой электромагнитного элемента, а выход его подключен ко входу блока деления, другой вход блока деления подключен к последовательной цепочке, резистивное сопротивление и источник питания на входе усилителя, в выход через интегрирующую цепочку к измерительному прибору, вход усилителя предназначен для подключения к электромагнитному элементу постоянного тока, цепочка резистивное сопротивление - источник питания подключена также через другую интегрирующую цепочку к другому входу измерительного прибора, третий вход этого прибора предназначен для подключения к электромагнитному weменту постоянного тока, при этом в качестве измерительного прибора использован магнитоэлектрический осциллограф.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l Авторское свидетельство СССР
М 190485, кл. G 05 0 23/02, 1967.
2. Ав;орское свидетельство СССР
N 266070, кл. Н 01 Н 47/00, 1 70.
3. Авторское свидетельство СССР
N 164362, кл. Н 01 Н 47/00, 1963 °
941937 ь.г
Фы 7
Составитель С. Гордон
Техред К. Иыцьо Корректор М.Шароши
Редактор Г.Волкова филиал ППП "Патент", г.,Ужгород, ул.Проектная,4
Заказ 4836/35 Тираж 914 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитата ÑCÐ по делам изобретений и открытий
113035, Москва, _#_-35, Раушская яаб., д.415
