RU2054192C1 - Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current - Google Patents

Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current Download PDF

Info

Publication number
RU2054192C1
RU2054192C1 SU4352533A RU2054192C1 RU 2054192 C1 RU2054192 C1 RU 2054192C1 SU 4352533 A SU4352533 A SU 4352533A RU 2054192 C1 RU2054192 C1 RU 2054192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
electromagnetic relay
beats
magnetic circuit
direct current
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рубэн Арамович Агаронянц
Борис Рубэнович Агаронянц
Original Assignee
Рубэн Арамович Агаронянц
Борис Рубэнович Агаронянц
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рубэн Арамович Агаронянц, Борис Рубэнович Агаронянц filed Critical Рубэн Арамович Агаронянц
Priority to SU4352533 priority Critical patent/RU2054192C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2054192C1 publication Critical patent/RU2054192C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: magnetic measurements. SUBSTANCE: method involves measuring excitation current and magnetic flux bond. Values of excitation current and magnetic flux bond are measured when armature of electromagnetic relay impacts relay core. Unit is checked by specific static magnetic permeability of steel, which is material for magnetic circuit. This value is computed according to equation given in invention specification. EFFECT: increased information, increased validity. 3 dwg

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля электромагнитных релейных элементов постоянного тока. The invention relates to magnetic measurements and can be used to control electromagnetic relay elements of direct current.

Известен способ контроля электромагнитных релейных элементов постоянного тока, заключающийся в измерении тока возбуждения I(t) электромагнитного релейного элемента и связанного с его магнитопроводом магнитного параметра (магнитного потока Ф(t)). A known method of monitoring electromagnetic relay elements of direct current, which consists in measuring the excitation current I (t) of the electromagnetic relay element and associated with its magnetic circuit magnetic parameter (magnetic flux f (t)).

Недостатками известного способа являются малая информативность о состоянии контролируемого элемента и недостаточное быстродействие. The disadvantages of this method are the low informativeness about the state of the controlled element and the lack of speed.

Изобретение позволяет решить задачу повышения информативности и надежности контроля за счет того, что измеряют ток возбуждения I(t) и магнитное потокосцепление ψ (t) электромагнитного релейного элемента постоянного тока, при этом фиксируют значения тока возбуждения и магнитного потокосцепления Iуд; ψуд в момент удара якоря о сердечник электромагнитного релейного элемента, а контроль ведут по обобщенному параметру μr ссуд, который определяют из выражения
μr ссуд=

Figure 00000001
где μr ссуд относительная статическая магнитная проницаемость удара стали (материала) магнитопровода;
lс длина средней магнитной силовой линии в стали (материале) магнитопровода;
Sвэ площадь эквивалентного поперечного сечения воздуха в воздушном зазоре;
ψ уд магнитное потокосцепление удара;
Хо остаточное значение воздушного зазора магнитопровода;
Sс площадь поперечного сечения стали (материала) магнитопровода;
Iуд ток удара;
W число витков обмотки возбуждения электромагнитного элемента;
μo магнитная проницаемость вакуума.The invention allows to solve the problem of increasing the information content and reliability of the control due to the fact that they measure the excitation current I (t) and magnetic flux linkage ψ (t) of the electromagnetic relay element of the direct current, while fixing the values of the excitation current and magnetic flux linkage I beats ; ψ beats at the time of the impact of the anchor on the core of the electromagnetic relay element, and control is carried out by the generalized parameter μ r loans , which is determined from the expression
μ r loans =
Figure 00000001
where μ r loans is the relative static magnetic permeability of the impact of steel (material) of the magnetic circuit;
l with the length of the average magnetic field line in the steel (material) of the magnetic circuit;
S ve the equivalent cross-sectional area of air in the air gap;
ψ beats magnetic impact flux linkage;
X about the residual value of the air gap of the magnetic circuit;
S with the cross-sectional area of the steel (material) of the magnetic circuit;
I beats shock current;
W the number of turns of the field winding of the electromagnetic element;
μ o the magnetic permeability of the vacuum.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 изображена временная характеристика тока I(t) в обмотке возбуждения электромагнитного релейного элемента постоянного тока при срабатывании; на фиг. 3 временная характеристика магнитного потокосцепления ψ (t) электромагнитного релейного элемента постоянного тока при срабатывании. In FIG. 1 shows a diagram of a device that implements the method; in FIG. 2 shows the time characteristic of the current I (t) in the excitation winding of the electromagnetic relay element of the direct current during operation; in FIG. 3 temporal characteristic of magnetic flux linkage ψ (t) of a direct current electromagnetic relay element when triggered.

Устройство содержит электромагнитный элемент 1 постоянного тока, источник 2 питания постоянного тока, включатель 3, добавочное омическое сопротивление 4, усилитель 5, дублер 6 источника постоянного тока, блок 7 напряжения, интегрирующий блок 8, осциллограф 9 магнитоэлектрической системы, шлейф 10 тока, шлейф 11 отметчика времени, обмотку 12 возбуждения релейного электромагнитного элемента, якорь 13, сердечник 14, противодействующую пружину 15, упор 16 пружины, упор 17 сердечника, измерительную цепь 18 трогания, регулировочное омическое сопротивление 19 измерительной цепи трогания, измерительную цепь 20 движения, регулировочное омическое сопротивление 21 измерительной цепи движения, источник 22 питания постоянного тока измерительных цепей, нормально замкнутый контакт 23, нормально открытый контакт 24, шлейф 25 отметчика времени измерительной цепи движения, шлейф 26 отметчика времени измерительной цепи трогания, камертонный генератор 27, шлейф 28 магнитного потокосцепления. The device contains a direct current electromagnetic element 1, a direct current power supply 2, a switch 3, an additional ohmic resistance 4, an amplifier 5, a direct current power backup 6, a voltage unit 7, an integrating unit 8, an oscilloscope 9 of the magnetoelectric system, a current loop 10, a loop 11 timer, the excitation coil of the relay electromagnetic element 12, the armature 13, the core 14, the opposing spring 15, the spring stop 16, the core stop 17, the starting measuring circuit 18, the ohmic adjustment resistance 1 9 measuring chain of starting, measuring circuit 20 of the movement, the ohmic resistance 21 of the measuring circuit of the movement, DC power supply 22 of the measuring circuits, normally closed contact 23, normally open contact 24, loop 25 of the timer of the measuring circuit of motion, loop 26 of the timer of the measuring circuit starting, tuning fork generator 27, loop 28 magnetic flux linkage.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

При отсутствии сигнала включатель 3 находится в выключенном положении. Обмотка 12 возбуждения релейного электромагнитного элемента обесточена. Магнитный поток Ф и электромагнитная сила Рэ отсутствуют. Якорь 13 силой Рпр противодействующей пружины 15 прижат к упору 16 пружины. Падение напряжения в добавочном омическом сопротивлении 4 отсутствует. Отсутствуют входной и выходной сигналы на усилителе 5. В блоке напряжения 7 действует дублер 6 источника питания постоянного тока. В интегрирующем блоке 8 отсутствуют входной и выходной сигналы. Нормально замкнутый контакт 23 замыкает источник питания 22 постоянного тока измерительных цепей на измерительную цепь трогания 18, и по шлейфу 26 отметчика времени измерительной цепи трогания проходит ток im. Нормально открытый контакт 24 разомкнут, а поэтому в измерительной цепи движения 20 и в шлейфе 25 отметчика времени измерительной цепи движения отсутствует ток.In the absence of a signal, the switch 3 is in the off position. The field coil 12 of the relay electromagnetic element is de-energized. Magnetic flux f and electromagnetic force P e are absent. The anchor 13 with a force P pr of the opposing spring 15 is pressed against the spring stop 16. The voltage drop in the additional ohmic resistance 4 is absent. There are no input and output signals on the amplifier 5. In the voltage block 7, an understudy 6 of the DC power source is in effect. In the integrating unit 8 there are no input and output signals. A normally closed contact 23 closes the DC power supply 22 of the measuring circuits to the starting measuring circuit 18, and a current i m passes along the loop 26 of the starting timer of the measuring starting circuit. A normally open contact 24 is open, and therefore there is no current in the motion measuring circuit 20 and in the loop 25 of the time meter of the motion measuring circuit.

При наличии сигнала включатель 3 находится во включенном положении. Обмотка 12 возбуждения релейного электромагнитного элемента подключена к источнику 2 питания постоянного тока. При этом в обмотке возбуждения 12 электромагнитного элемента протекает ток iэ, создающий магнитный поток Ф, которой в свою очередь создает электромагнитную силу Рэ. Якорь 13 находится под воздействием электромагнитной силы Рэ и силы противодействующей пружины 15 Рпр. В период трогания сила Рпрпротиводействующей пружины 15 больше электромагнитной силы Рэ. Через время трогания tmp в период движения электромагнитная сила Рэ становится больше силы Рпр противодействующей пружины 15, якорь 13 сходит с упора 16 пружины и начинает двигаться к упору 17 сердечника. Нормально замкнутый контакт 23 размыкает измерительную цепь 18 трогания, ток в измерительной цепи 18 трогания и в шлейфе 25 отметчика времени измерительной цепи трогания отсутствует. При ударе якоря 13 об упор 17 сердечника якорь 13 останавливается и ток в обмотке 12 возбуждения электромагнитного элемента становится равным току удара Iуд. В дальнейшем ток в обмотке 12 возбуждения электромагнитного элемента нарастает до установившегося значения тока стационарного режима Iу. При ударе якоря 13 об упор 17 сердечника замыкается нормально открытый контакт 24, а в измерительной цепи 20 движения и в шлейфе 26 отметчика времени измерительной цепи движения проходит ток iэ. Ток в обмотке 12 возбуждения электромагнитного элемента достигает значения Iу через время, равное времени покоя tп.In the presence of a signal, the switch 3 is in the on position. The field coil 12 of the relay electromagnetic element is connected to a DC power supply 2. In this case, a current i e flows in the excitation winding 12 of the electromagnetic element, creating a magnetic flux Ф, which in turn creates an electromagnetic force P e . Anchor 13 is under the influence of electromagnetic force P e and the force of the opposing spring 15 P Ave During the starting period, the force P pr of the opposing spring 15 is greater than the electromagnetic force P e . After starting time t mp during the period of movement, the electromagnetic force P e becomes greater than the force P pr of the opposing spring 15, the anchor 13 comes off the spring stop 16 and begins to move to the core stop 17. A normally closed contact 23 opens the pull-out measuring circuit 18, there is no current in the pull-off measuring circuit 18 and in the loop 25 of the start-up measuring timer. When the armature 13 hits the stop 17 of the core, the armature 13 stops and the current in the excitation coil 12 of the electromagnetic element becomes equal to the shock current I beats . Subsequently, the current in the excitation coil 12 of the electromagnetic element rises to a steady state current of the stationary mode I y . When the armature 13 is struck against the stop 17 of the core, a normally open contact 24 closes, and a current i e passes in the motion measuring circuit 20 and in the loop 26 of the time meter of the motion measuring circuit. The current in the winding 12 of the excitation of the electromagnetic element reaches a value of I y after a time equal to the rest time t p .

Теоретически ток в обмотке 12 возбуждения электромагнитного элемента достигает значения Iу через время, равное бесконечности.Theoretically, the current in the excitation coil 12 of the electromagnetic element reaches a value of I y after a time equal to infinity.

Практически задаются определенной погрешностью в определении Iу и находят значение времени покоя tп.Almost set by a certain error in the determination of I y and find the value of the resting time t p .

Значения всех величин определяются визуально из соответствующих осциллограмм (фиг. 2 и 3). The values of all values are determined visually from the corresponding waveforms (Fig. 2 and 3).

Расчетная формула выводится из следующих соотношений:

Figure 00000002
Rμв+Rμcc (1) причем Rμв=
Figure 00000003
(2)
Rμcc=
Figure 00000004
(3)
μo= 4π•10
Figure 00000005
(4) где i мгновенное значение тока в обмотке 12 возбуждения электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
W число витков обмотки 12 возбуждения электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
R μв магнитное сопротивление воздуха магнитопровода электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
Rμсс магнитное сопротивление стали (материала) магнитопровода электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
Хm наибольшее значение воздушного зазора магнитопровода электромагнитного элемента постоянного тока;
Хо остаточное значение воздушного зазора магнитопровода электромагнитного элемента постоянного тока;
μо магнитная проницаемость вакуума;
μrсс относительная статическая магнитная проницаемость стали (материала) магнитопровода электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
Sвэ площадь эквивалентного поперечного сечения воздуха в воздушном зазоре магнитопровода электромагнитного релейного элемента постоянного тока;
Sc площадь поперечного сечения стали (материала) магнитопровода электромагнитного релейного постоянного тока;
lс длина средней индукционной (магнитной) силовой линии в стали (материале) магнитопровода электромагнитного релейного элемента постоянного тока.The calculation formula is derived from the following relationships:
Figure 00000002
R μв + R μcc (1) and R μв =
Figure 00000003
(2)
R μcc =
Figure 00000004
(3)
μ o = 4π • 10
Figure 00000005
(4) where i is the instantaneous current value in the field winding 12 of the electromagnetic relay element of the direct current;
W the number of turns of the winding 12 of the excitation of the electromagnetic relay element of a direct current;
R μv magnetic resistance of air of a magnetic circuit of an electromagnetic relay element of a direct current;
R μss magnetic resistance of steel (material) of the magnetic circuit of the electromagnetic relay element of direct current;
X m the largest value of the air gap of the magnetic circuit of the electromagnetic element of direct current;
X about the residual value of the air gap of the magnetic circuit of the DC electromagnetic element;
μ о vacuum magnetic permeability;
μ rcc relative static magnetic permeability of steel (material) of the magnetic circuit of the electromagnetic relay element of direct current;
S ve the equivalent cross-sectional area of air in the air gap of the magnetic circuit of the electromagnetic relay element of direct current;
S c the cross-sectional area of the steel (material) of the magnetic circuit of the electromagnetic relay direct current;
l with the length of the average induction (magnetic) power line in the steel (material) of the magnetic circuit of the electromagnetic relay element of direct current.

В конце периода движения имеем следующие конечные условия: (X)t tдв Хm Xo, (5) (i)t tдв Iуд, (6) ( ψ)t tдв ψуд, (7) ( μrcc)t tдв ( μrсс)уд, (8) где Iуд ток удара;
ψуд магнитное потокосцепление удара;
μr ссуд относительная статическая магнитная проницаемость удара стали (материала) магнитопровода;
tдв время движения.At the end of the motion period, we have the following final conditions: (X) t t dv X m X o , (5) (i) t t dv I beats , (6) (ψ) t t dv ψ beats , (7) (μ rcc ) t t dv (μ rcc ) beats , (8) where I beats shock current;
ψ beats magnetic impact flux linkage;
μ r loans relative static magnetic permeability of the impact of steel (material) of the magnetic circuit;
t dv driving time.

Подставляя конечные условия периода движения (5)-(8) в уравнения (1)-(4), получим

Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011

(9)
Из уравнения (9) определим выражение для ( μrсс)уд
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000019

μr ссуд=
Figure 00000020

(10)
Уравнение (10) является основным расчетным уравнением для определения μrсс уд.Substituting the final conditions of the period of motion (5) - (8) into equations (1) - (4), we obtain
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011

(9)
From equation (9) define the expression for (M RCC) beats
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000019

μ r loans =
Figure 00000020

(ten)
Equation (10) is the basic calculation equation for determining μ rcc beats .

Использование изобретения позволяет оценить состояние магнитной цепи электромагнитного релейново элемента постоянного тока по μrссуд в ходе эксплуатации методом неразрушающего контроля, т.е. с использованием только тех воздействий, которые являются для исследуемого релейного элемента рабочими.The use of the invention allows to evaluate the state of the magnetic circuit of the electromagnetic relay element of a direct current by μ rsud during operation by non-destructive testing, i.e. using only those actions that are working for the relay element under study.

По относительной статической магнитной проницаемости удара стали (материала) магнитопровода μrccуд можно судить о надежности электромагнитного релейного элемента постоянного тока, прогнозировать ресурс его работы и отбраковывать элементы с высокой вероятностью отказа в момент срабатывания.By the relative static magnetic permeability of the impact of steel (material) of the magnetic circuit μ rccud, one can judge the reliability of the direct current electromagnetic relay element, predict its service life and reject elements with a high probability of failure at the moment of operation.

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕЙНОГО ЭЛЕМЕНТА ПОСТОЯННОГО ТОКА, включающий измерение тока возбуждения J(t) электромагнитного релейного элемента и связанного с его магнитопроводом магнитного параметра, отличающийся тем, что в качестве измеряемого магнитного параметра используют магнитное потокосцепление ψ(t) при этом фиксируют его значение, а также значение тока возбуждения электромагнитного релейного элемента в момент удара его якоря о сердечник - Iуд,ψуд, а контроль ведут по обобщенному параметру μrсс уд, который определяют из выражения
Figure 00000021

где μrсс уд - относительная статическая магнитная проницаемость удара стали (материала) магнитопровода;
lс - длина средней магнитной силовой линии в стали (материале) магнитопровода;
Sв э - площадь эквивалентного поперечного сечения воздуха в воздушном зазоре;
ψуд - магнитное потокосцепление удара;
X0 - остаточное значение воздушного зазора магнитопровода;
Sc - площадь поперечного сечения стали (материала) магнитопровода;
Jу д - ток удара;
W - число витков обмотки возбуждения электромагнитного релейного элемента;
μo - магнитная проницаемость вакуума.METHOD FOR CONTROL OF A DC ELECTROMAGNETIC RELAY ELEMENT, including measuring the excitation current J (t) of an electromagnetic relay element and a magnetic parameter associated with its magnetic circuit, characterized in that magnetic flux linkage ψ (t) is used as the measured magnetic parameter, and its value is fixed, and also the value of the excitation current of the electromagnetic relay element in the moment of impact of its armature core - I sp, ψ beats, and control lead by the generalized parameter μ RCC beats, which is determined of expression
Figure 00000021

where μ rcc beats is the relative static magnetic permeability of the impact of steel (material) of the magnetic circuit;
l with - the length of the average magnetic field line in the steel (material) of the magnetic circuit;
S in e is the equivalent cross-sectional area of air in the air gap;
ψ beats - magnetic flux linkage of shock;
X 0 - residual value of the air gap of the magnetic circuit;
S c is the cross-sectional area of the steel (material) of the magnetic circuit;
J y d - shock current;
W is the number of turns of the field winding of the electromagnetic relay element;
μ o - magnetic permeability of the vacuum.
SU4352533 1987-12-30 1987-12-30 Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current RU2054192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4352533 RU2054192C1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4352533 RU2054192C1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2054192C1 true RU2054192C1 (en) 1996-02-10

Family

ID=21345936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4352533 RU2054192C1 (en) 1987-12-30 1987-12-30 Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2054192C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тун А.Я. Наладка и эксплуатация релейно-контакторной аппаратуры электроприводов, М.: Энергия, 1973, с.26-29, рис.2-5. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101360754B1 (en) Method for determining contact erosion of an electromagnetic switching device, and electromagnetic switching device comprising a mechanism operating according to said method
KR101932287B1 (en) Method for diagnosing an operating state of a contactor and contactor for implementing said method
US3918299A (en) Arrangement for use in the study of the propagation of cracks
EP0558190A1 (en) Electromagnetic contactor with condition sensing
US4579004A (en) Instrument for detecting the instant at which a crack begins in a mechanical strength test of a ferromagnetic metal
JPH081269B2 (en) Method and apparatus for driving solenoid valve
RU2054192C1 (en) Method for control of electromagnetic relay supplied by direct current
FR2381384A1 (en) Tester for conductance of electromechanical contact - has transformer secondary winding which can be short circuited by contact
KR19990033225A (en) Method for measuring control rod fall time using electromagnetic windings in reactor control rod drive system
RU1795525C (en) Check-up method for electromagnetic relay operation
JPS59107270A (en) Dc current measuring sensor
SU1663764A1 (en) Device for testing the switching time of electric valves
SU947626A1 (en) Electric contact pickup of micro displacements
GB866570A (en) Improvements in or relating to apparatus for material testing by magnetic means
SU1737033A2 (en) Device for measuring current density in electrolyte
US3560844A (en) Method and apparatus for measuring the operating-time of an electromagnet,utilizing a piezoelectric device
SU1569666A1 (en) Device for measuring hardness
KR960008878Y1 (en) Relay tester
SU809038A1 (en) Device for measuring actuation time of electromagnetic components
SU1091123A1 (en) Device for measuring mechanical parameters of electromagnetic devices
SU729543A1 (en) Electric geosurvey apparatus
SU1013792A1 (en) Pickup for checking fluid-tightness
KR930002778Y1 (en) Input impedance testing circuit of amplifier
RU1825964C (en) Eddy current superposed transducer unit
Wagar Relay measuring equipment