Работа эталона
В начале рассмотрим процесс измерения времени с помощью реле Ф291. При помощи внутреннего контакта устройства происходит подача или снятие воздействующего на реле внешнего сигнала. При этом одновременно происходит запуск секундомера. Останов выполняется по контакту от проверяемого реле. Эта схема хороша тем, что нет временной погрешности от скорости нарастания воздействующего сигнала, так как он присутствует еще до старта и в течение всего времени измерения.
При измерении времени возврата, происходит физическое отключение воздействующего сигнала, и внутреннее сопротивление источника сигнала не влияет на реле – нет цепи для протекания тока, удерживающего якорь.
Единственный недостаток этой схемы – при проверке на переменном сигнале время срабатывания может иметь сильную зависимость от угла фазы включения, который невозможно контролировать. Поэтому необходимо сделать 5-10 замеров и взять максимальные или средние значения.
Работа устройства РЕТОМ-51
Рассмотрим процесс измерения времени срабатывания при помощи устройства РЕТОМ-51. Стартом измерения служит передача информации о воздействующем сигнале на ЦАП, который преобразует его в аналоговый сигнал, идущий на усилители тока и напряжения. Для переменного сигнала, если не заданы начальные условия, угол включения равен нулю. Поэтому сигнал нарастает плавно по синусоиде, и нет задержек в его выдаче на реле. Время срабатывания измеряется по контакту проверяемого реле. Так как начальные условия всегда одинаковы, то присутствует минимальный разброс при многократном измерении.
Для получения зависимости времени срабатывания от угла включения, в программе необходимо изменять стартовые условия. В этом случае начинает оказывать влияние время установления выходного параметра усилителя. Максимальное значение времени нарастания сигнала от нуля до максимального значения (угол включения - 90 градусов) составляет менее 0,3 мс.
Таким же образом происходит измерение времени срабатывания реле постоянного тока (например, промежуточные реле на 220 В).
Кроме того, необходимо учесть защиту от помех и от вибрации контактов. В настройке это время задано и составляет 0,5 мс (на это время увеличивается измеренное время). В сумме эта дополнительная погрешность составляет менее 1 мс, и для большинства реле роли не играет.
При измерении времени возврата стартом является скачкообразное изменение уровня сигнала от максимального к минимальному значению. Обычно, на проверяемое реле подается нулевое напряжение, и, в отличие от эталона, связь усилителя с обмоткой реле не разрывается. Таким образом, обмотка проверяемого реле и усилитель образуют замкнутую цепь, по которой продолжает протекать плавно затухающий ток накопленной энергии в обмотке реле. Таким образом, якорь реле достаточно долго удерживается остаточным полем.
При проверке реле на переменном сигнале, отключение обычно происходит при переходе синусоиды через ноль и таким образом остаточное поле оказывается небольшим, что не сильно затягивает возврат якоря: не более 5 мс для промежуточных реле с большой индуктивностью, что вызвано встроенным в сердечник короткозамкнутым витком.
Самое большое влияние оказывается при измерении коротких времен возврата реле постоянного тока. Например, для промежуточного реле РП-220 время возврата увеличивается до 40 мс и даже более, хотя реально составляет 10 мс, что недопустимо.
Рекомендуемое решение для измерения малых времен возврата реле напряжения постоянного тока
В программе секундомер-регистратор предусмотрен режим использования контакта выходного реле, встроенного в прибор. В программе необходимо задать режим секундомера «Возврат РП с 1-м или 4-м вых реле», а в поле Режим 1 и 2 выбрать режим выдачи напряжения «источник =Uab,~Uc». После этих настроек автоматически всплывет окно дополнительных настроек «Проверка промежуточного реле =U» (рисунок 1).
Рисунок 1 – Окно дополнительных настроек.
В данном окне (Рисунок 1) отображена схема подключения проверяемого реле к устройству РЕТОМ. Необходимо задать время задержки срабатывания выходного реле РЕТОМ в зависимости от используемого прибора (12 мс для РЕТОМ-51 и 16 мс для РЕТОМ-61), напряжение проверки (Uср), уставки по времени, выбрать дискретный вход и контактный выход РЕТОМ. Настройка выходных реле произойдет автоматически. Посмотреть их состояние можно нажав соответствующую кнопку на панели инструментов (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Дополнительные настройки выходных контактов
Закрыв окно необходимо нажать кнопку старт в основном окне «Секундомер-регистратор». Контакт 1 или 4 (в зависимости от схемы подключения) осуществит физическое отключение обмотки проверяемого реле от усилителя напряжения РЕТОМ.
Результаты измерений в программе секундомер-регистратор будут выводиться с учетом задержки работы контактного выхода РЕТОМ, указанном в дополнительном окне настроек (Рисунок 1).
Выводы:
- В РЕТОМ-51 предусмотрена возможность измерения коротких времен возврата реле напряжения на постоянном токе – применение выходного реле в программе секундомер-регистратор.
- При измерении времени возврата длительностью более 0,4 с можно использовать любую программу и любой режим измерения – время затягивания уже не сильно влияет на измерения, так как относительно мало.
- Для реле на переменном токе все измерения выполняются точно и без дополнительных настроек.
- Для полноценного анализа времен работы реле рекомендуется использовать встроенный в прибор осциллограф-регистратор. Если подключить аналоговый вход к обмотке реле, то можно увидеть весь процесс измерения, в том числе и изменение состояния его контактов.
