SU1753508A1 - Устройство дл контрол электромагнитного реле - Google Patents

Abstract

Использование: электротехника, устройства дл  определени  своевременности срабатывани  или отказа контактов электромагнитного реле. Сущность изобретени : за счет дополнени  известного устройства двум  R-S-триггерами и п тью элементами ИЛИ-НЕ по вилась возможность автоматического контрол  состо ни  реле независимо от начального состо ни  его контактов, t ил,

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах контрол , содержащих электромагнитные реле испытуемых объектов, в которых требуетс  осуществить контрбль их своевременного срабатывани  или отказа в работе.

Известно устройство дл  контрол  работы электромагнитного реле, содержащее ключевой элемент, соединенный выходом с первым выводом обмотки контролируемого реле, первым входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, резистор, подключенный одним выводом через контакт контролируемою реле к положительному выводу источника питани , а другим совместно с вторым выводом обмотки контролируемого реле - к шине Корпус, вывод резистора, соединенный с контактом контролируемого реле, подключен к входу второго элемента НЕ, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входам первого и второго блоков задержки переднего фронта импульса, выходы которых  вл ютс  выходами устройства, при этом блоки задержки переднего фронта импульса вы

полнены в виде счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора пр моугольных импульсов, вход установки счетчика в нулевое состо ние,  вл ющийс  входом блока задержки переднего фронта импульса, св зан с первым входом элемента И, вторым входом соединенного с выходом элемента ИЛИ. первый вход которого подключен к выходу счетчика, а второй - к выходу элемента И,  вл ющемус  выходом блока задержки переднего фронта импульса .

Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  надежность ко нтрол  и невозможность работы его в автоматическом режиме.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  с обеспечением работы самого устройства в автоматическом режиме.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство , содержащее ключевой элемент, два элемента И, два элемента НЕ, два блока задержки переднего фронта импульса, выводы дл  подключени  обмотки и контактов электромагнитного (ЭМ) реле, резистор, причем выход ключевого элемента соеди (Л

С

vj ел со

(Я

о

00

нем с первым выводом дл  подключени  обмотки ЭМ реле, входом первого элемента НЕ и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом первого блока задержки переднего фронта импульса , второй вывод дл  подключени  обмотки ЭМ реле соединен с шиной питани  устройства , а второй вывод дл  подключени  контактов ЭМ реле соединен с вторым выводом резистора и входом второго элемента НЕ, при этом выход первого элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго блока задержки переднего фронта импульса , дополнительно введены два RS-триггера и п ть элементов ИЛИ-НЕ, при этом второй вывод резистора соединен с R-входом первого триггера и с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выход второго элемента НЕ соединен с первыми входами четвертого и п того элемента ИЛИ-НЕ, пр мой выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с S- входом второго триггера, пр мой выход которого соединен с вторыми входами второго и п того элементов ИЛИ-НЕ, а инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, при этом выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, а выход п того элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом второго элемента И, при этом R-входы первого и второго триггеров соединены с установочной шиной устройства.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства,

Устройство содержит ключевой элемент 1, обмотку контролируемого ЭМ реле 2, контакт 3 этого реле, резистор 4 нагрузки, второй элемент НЕ 5, первый RS-триггер 6 (триггер контрол  исходного разомкнутого состо ни  контролируемого ЭМ реле), первый элемент ИЛИ-НЕ 7, первый элемент НЕ 8, второй RS-триггер 9 (триггер контрол  исходного замкнутого состо ни  контролируемого ЭМ реле), второй 10, третий 11, четвертый 12 и п тый 13 элементы ИЛИ-НЕ, второй 14 и первый 15 элементы И, а также первый 16 и второй 17 блоки задержки переднего фронта импульса.

Блоки задержки переднего фронта импульса идентичны друг другу и каждый из них содержит генератор пр моугольных импульсов 18, счетчик 19, элемент ИЛИ 20 и

элемент И 21. По составу, схеме и функциональному назначению блоки задержки переднего фронта импульса не отличаютс  от известных, используемых в прототипе.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии (дл  исходного разомкнутого контакта реле) сигнал с выхода ключевого элемента 1 не поступает, кон0 тролируемое реле 2 обесточено, его контакт 3 разомкнут, напр жение на резисторе нагрузки отсутствует, что соответствует сигна- лу логического нул . Триггер 6 устанавливаетс  в сходное (устойчивое) со5 сто ние по входу S логическим нулем с резистора 4 (дл  нормально разомкнутого контакта 3), либо по входу R шиной Уст. (дл  нормально замкнутого контакта 3). В последнем случае триггер 9 устанавливает0 с  в исходное состо ние по входу S нулевым сигналом с элемента ИЛИ-НЕ 7. В обоих случа х их состо ни  не измен ютс  в зависимости от положени  контакта 3, так как дл  изменени  состо ни  триггеров 6 и 9

5 необходимо подать нулевой сигнал на входы R. Сигнал на входы S обоих триггеров подаетс  только в момент включени  питани . С выхода триггера 6 на первый элемент ИЛИ-НЕ 7 поступает сигнал логического ну0 л , выходов второго триггера 9 на второй и п тый элементы ИЛИ-НЕ 10 и 13 поступают сигналы логической единицы, а на третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12-логического нул . На третьем входе первого эле5 мента И 15, подключенного к выходу ключевого элемента 1 и на втором входе второго элемента И 14, подключенного через второй элемент ИЛИ-НЕ и второй элемент НЕ 5 к резистору нагрузки 4, сигналы

0 отсутствуют,

Несмотр  на то, что к остальным входам обоих элементов И 15 и 14, подключенных соответственно к выходам третьего и п того элементов ИЛИ-НЕ 11 и 13 и четвертого

5 элемента ИЛИ-НЕ 12 и первого элемента НЕ 8, поступают единичные сигналы, на выходе этих элементов И 14 и 15 сигналы отсутствуют , следовательно, отсутствуют сигналы и на выходах блоков 16 и 17 задер0 жки переднего фронта импульса.

Если исходное состо ние схемы соответствует некоторому периоду движени  перемещающегос  объекта, то в процессе функционировани  аппаратуры с контроли5 руемым ЭМ реле в течение этого периода возможно по вление устойчивого отказа этого ЭМ реле 2, выражающегос  в замыкании его контакта 3 при отсутствии на выходе ключевого элемента 1 сигнала на включение реле 2 или по влении ложного срабатывани  контакта 3 в результате действи  вибраций . Устройство в этом случае работает следующим образом.

Поскольку сигнал на выходе ключевого элемента 1 отсутствует, то после первого элемента НЕ 8, подключенного к первому входу второго элемента И 14, будет наличие логической единицы. На третьем входе второго элемента И 14, подключенного к выходу че твертого элемента ИЛИ-НЕ 12 (при разомкнутом контакте 3 контролируемого ЭМ реле, обмотка которого находитс  в обесточенном состо нии), также будет сигнал логической единицы. При замыкании контакта 3 контролируемого ЭМ реле 2 в точке соединени  контакта 3 и резистора 4 нагрузки по вл етс  напр жение, вызывающее по вление сигнала на втором входе второго элемента И 14, подключенного к этой точке через второй элемент ИЛИ-НЕ 10 и второй элемент НЕ 5, и, следовательно, по вл етс  сигнал на выходе второго элемента И 14, что вызывает запуск блока 16 задержки переднего фронта импульса.

Если замыкание происходит в результате устойчивого отказа ЭМ реле 2, то его контакт 3 не размыкаетс  и через врем  ц, прин тое дл  блока 16 задержки переднего Фронта импульса, по вл етс  сигнал Замыкание .

Если замыкание происходит в результате ложного срабатывани  контакта 3, т.е. замыкание контакта 3 сопровождаетс  последующим его размыканием с временем нахождени  контакта 3 в замкнутом состо нии (в каждом акте замыкани ), равным т.2, меньшим чем ti(ti 12), то поочередное по вление и исчезновение напр жени  в точке подключени  контакта 3 и резистора 4 нагрузки вызовет в конечном итоге поочередное по вление и исчезновение сигнала на выходе второго элемента И 14, что, в свою очередь, приводит к поочередному запуску отсчета времени блока 16 задержки переднего фронта импульса и последующему сбросу отсчета времени. Поскольку врем  от запуска блока задержки до сброса отсчета времени равно ta, то сигнал на выходе блока

16задержки переднего фронта импульса в этом случае не по витс .

При подаче сигнала на включение ЭМ реле 2 ключевого элемента 1 по вл етс  сигнал на третьем входе первого элемента И 15, а следовательно, и на его выходе, что приводит к запуску отсчета времени блока

17задержки переднего фронта импульса.

Через врем  t3, после подачи сигнала ключевого элемента 1, ЭМ реле срабатывает и замыкает свой контакт 3, На резисторе 4 нагрузки по вл етс  напр жение, привод щее к по влению единичного сигнала на первом входе п того элемента ИЛИ-НЕ 13 (на втором входе единичный сигнал присутствует ), что вызывает исчезновение сигнала 5 на его выходе и, следовательно, на выходе первого элемента И 15. Поскольку врем  задержки t4 блока задержки 17 переднего фронта импульса больше, чем врем  tafts t«) срабатывани  реле, то исчезновение 10 сигнала на выходе первого элемента И 15 приводит к сбросу отсчета времени блока 17 задержки переднего фронта импульса и на выходе последнего сигнал не по витс .

При незамыкании контакта 3 при нали- 15 чип сигнала на выходе ключевого элемента 1, например в результате устойчивого отказа в работе ЭМ реле 2, сигнал сброса времени отсчета не поступит и по прошествии времени, большего чем t4, отведенного дл  20 блока 17 задержки переднего фронта импульса , и, следовательно, на его выходе по витс  сигнал Незэмыкание. То же самое происходит и в том случае, когда наличие сигнала на выходе ключевого элемента 1 и 5 замкнутое состо ние контакта 3 соответствует некоторому периоду движени  перемещающегос  объекта, в течение которого возможно по вление отказа ЭМ реле 2, вызывающее в размыкании контактов 3. не- 0 смотр  на наличие сигнала на выходе ключевого элемента 1. Разница в работе схемы заключаетс  в том, что по вление сигнала на выходе первого элемента И 15, привод щего к запуску отсчета времени блока 5 17 задержки переднего фронта импульса, определ етс  не по влением сигнала на выходе ключевого элемента 1, как в предыдущем случае, поскольку этот сигнал имеетс , а по влением единичного сигнала на 0 выходе п того элемента ИЛИ-НЕ 13 в результате исчезновени  напр жени  на резисторе 4 нагрузки.

Если размыкание контакта 3 в этом случае  вл етс  результатом устойчивого отка- 5 за ЭМ реле 2, то контакт 3 не замкнетс  и после времени t4 Следовательно, сброса отсчета времени блока 17 задержки переднего фронта импульса не будет, и на его выходе по витс  сигнал Размыкание. Сброс от- 0 счета времени в этом случае может быть лишь при исчезновении сигнала на выходе ключевого элемента 1 в момент времени, отсто щий от момента возникновени  устойчивого отказа не более, чем на врем  t4, 5 прин тое дл  блока 17 задержки переднего фронта импульса, как допустимое врем  на отключение ЭМ реле 2, Однако такой сброс отсчета времени и непо вление сигнала на выходе блока 17 задержки переднего фронта импульса следует считать оправданным

так как по вление отказа ЭМ реле 2, выразившеес  в размыкании контакта 3, совпадает по времени с момёнтдм по влени  команды на отключение ЭМ реле 2.

Эта неисправность обнаруживаетс  при первом последующем по влении сигнала на выходе ключевого элемента 1. Если же размыкание контактов 3 при наличии сигнала на выходе ключевого элемента 1 по вл етс  в результате ложного срабатывани  контакта 3 от вибрации, то размыкание контакта 3 сопровождаетс  последующим его замыканием с временем нахождени  контакта 3 в разомкнутом состо нии (в каждом акте размыкани ) ts, меньшим чем т.4, что приводит к поочередному исчезновению и по влению напр жени  в точке подключе: ни  контакта 3 к резистору 4 нагрузки, Это приводит, соответственно, к поочередному по влению и исчезновению сигналов на вы- ходе п того элемента ИЛИ-НЕ 13 и первого элемента И 15 и к поочередному запуску отсчета времени блоком 17 задержки переднего фронта импульса и последующему сбросу отсчета времени. Поскольку врем  от запуска блока 17 задержки переднего фронта импульса до сброса отсчета времени равно t5(ts ), то сигнал на выходе блока 17 задержки переднего фронта импульса не по витс ,

Если при указанном периоде движени  перемещающегос  объекта на выходе ключевого элемента 1 исчезнет сигнал управлени , то на выходе первого элемента НЕ 8 сигнал по витс , Поскольку на втор ом входе второго элемента И 14, подключением через второй элемент ИЛ 1Л-НЕ 10 и второй элемент НЕ 5 к контролируемому контакту ЗЭМ : реле 2, сигнал имеетс , то по вление сигнала на выходе первого элемента НЕ 8 приве- дет к по влению сигнала на выходе второго элемента И 14, что, в свою очереДь, приведет к запуску отсчета времени блоком 16 задержки переднего фронта импульса. Если контролируемое Э.М реле 2 исправно, то че- рез врем  м, меньшее чем врем  ti, прин тое дл  блока 16 задержки пере/него фронта импульса, оно отключитс  и азо- мкнет свой контакт 3. Размыкание контакта 3 приведет к исчезновению напр жени  на резисторе 4 нагрузки. Это вызовет исчезновение сигнала на входе второго элемента И 14, а также на его выходе, что приведет к сбросу отсчета времени блока 16 задержки переднего фронта импульса, и на его выходе сигнал о неисправности не по витс ,

Если же ЭМ реле 2 неисправно и не может разомкнуть свой контакт 3, то сброса отсчета времени не будет и блок 16 задержки переднего фронта импульса через врем 

ti после исчезновени  сигнала, на выходе ключевого элемента 1 выдаст сигнал Размыкание .

Рассмотрение возможных случаев работы предлагаемого устройства дл  контрол  работы ЭМ реле 2 показывает, что по вление на выходе блока 17 задержки переднего фронта импульса сигнала Незамыкание или Размыка ние свидетельствует о том, что в результате наступившего отказа конт- ролируемого ЭМ реле 2 контакт 3 находитс  в разомкнутом (незамкнутом) состо нии.

Аналогичное по вление на выходе бло- ка 16 за держ ки переднего фронта импульса сигнала Замыкание или Размыкание свидетельствует о том, что в результате по- cVynvteluero отказа конУролируемого ЭМ реле 2 контакт 3 находитс  в замкнутом (неразЪмкнутом) состо нии.

Дл  правильной работы устройства необходимо соблюдать следующие временные соотношени :

ti t2; ti taf t4A ts; IA te, где ti - прин тое врем  задержки сигнала блоком 16 задержки переднего фрбнта импульса (т.е . контрольное врем  срабатывани  ЭМ реле 2 на замыкание контакта 3);

t2 - максимальное возможное врем  нахождени  к онтакта 3 в замкнутом состо нии в одним акте замыкани  при ложном срабатываний контактов;

t3 - врёУ  срабатывани  ЭМ реле 2 на замыкании контакта 3;

t4 - Прин тое в рем  задержки сигнала бло ком 1.7 задержки переднего фронта импульса (т.е. контрольное вр ем   дл  срабатывани  ЭМ реле 2 на размыкание контакта 3);

ts - максимальное возможное врем  на- х ождени  контакта 3 в разомкнутом состо нии в одном акте размыкани  при ложном срабатывании контакта 3;

Тб - врем  срабатывани  ЭМ реле 2 на размыкание контакта 3.

Дл  исходного замкнутого состо ни  контакта 3 ЭМ реле 2 устройство работает аналогично описанному и сигналы на выходах блоков 16 и 17 задержки переднего фронта импульсов соответствуют приведен- Шму 6писанию дл  контролируемого ЭМ реле 2 с размыкающимс  контактом.3, В этом случае сигнал с выхода ключевого элемента 1 соответствует уровню логической единицы. Контролируемое ЭМ реле 2 находитс  под током, его контакт 3 замкнут, на- пр ж ение на резисторе 4 нагрузки соответствует уровню логической единицы, триггеры 6 и 9 устанавливаютс  в соответствующие устойчивые состо ни  (в дальнейшем не измен ющимс  в каждом акте контрол  работы ЭМ реле 2 в зависимости

от состо ни  контакта 3), при которых с выхода первого триггера 6 на первый элемент ИЛ И-Н Е 7 поступает сигнал логической единицы , следовательно, с выходов второго триггера 9 на второй и п тый элементы ИЛИ-НЕ 10 и 14 поступают сигналы логического нул , а на третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12 поступают сигналы логической единицы. В этом случае сигналы на первом и третьей входах второго элемен- та И 14 будут измен тьс  в зависимости от сигнала первого элемента НЕ 8 и от состо ни  контакта контролируемого реле 2, сигнал о состо нии которого проходит через четвертый элемент ИЛИ-НЕ 12, и сигналы на входах первого элемента И 15 будут измен тьс  в зависимости от сигнала с выхода ключевого элемента 1 и от состо ни  контакта 3 контролируемого ЭМ реле 2, сигнал о состо нии которого проходит через вто- рой элемент НЕ 5 и третий элемент ИЛИ-НЕ 11.

Таким образом устройство дл  контрол  работы ЭМ реле с дополнительным введением двух RS-триггеров и п ти элементов ИЛИ-НЕ позвол ет использовать его дл  разомкнутого и замкнутого исходного состо ни  контакта этого реле в автоматическом режиме контрол .

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  контрол  электромагнитного реле {ЭМР), содержащее ключевой элемент, дза элемента И, два элемента НЕ, два блока задержки переднего фронта импульса , выводы дл  подключени  обмотки и контактов ЭМР, резистор, причем выход ключевого элемента соединен с первым вы- водом дл  подключени  обмотки ЭМР, входом первого элемента НЕ и первым входом первого элемента И, выход которого соеди-

   нен с входом первого блока задержки переднего фронта импульса, второй вывод дл  подключени  обмотки ЭМР соединен с первым выводом резистора и подключен к общей шине устройства, первый вывод дл  подключени  контактов ЭМР соединен с шиной питани  устройства, а второй вывод - с вторым выводом резистора и входом второго элемента НЕ, при этом выход первого элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом второго блока задержки переднего фронта импульса, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности контрол , в него дополнительно введены два RS-триггера и п ть элементов ИЛИ-НЕ, при этом второй вывод резистора соединен с входом первого триггера и с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выход второго элемента НЕ соединен с первыми входами четвертого и п того элементов ИЛИ-НЕ, пр мой выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с S-входом второго триггера, пр мой выход которого соединен с вторыми входами второго и п того элементов ИЛИ-НЕ, а инверсный выход второго триггера - с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, при этом выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ -с вторым входом второго элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ - с третьим входом первого элемента И, а выход п того элемента ИЛИ-НЕ - с третьим входом второго элемента И, при этом R-входы первого и второго RS-тригге- роэ соединены с установочной шиной устройства .