理论教育 401(405)型电秒表详解及应用介绍

401(405)型电秒表详解及应用介绍

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:常用电秒表有401型、405型两种,其外形见图1-40。401 型电秒表有机械和电气两部分组成。图1-40401 型电秒表外形图图1-41401 型电秒表内部电气接线图1-41中:端子Ⅰ、Ⅲ为计时启动端子,当端子Ⅰ、Ⅲ被接通时,电秒表开始计时。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ端子间有30~75V电压,改变接线时应防止短路或触电。电秒表可连续工作8h,但端子Ⅰ、Ⅲ或Ⅰ、Ⅱ连续接通时间不能超过15min,否则可能损坏高灵敏的控制继电器K1、K2。

401(405)型电秒表详解及应用介绍

秒表可用于测量电器、开关及其他转换装置的动作时间,即带有常开 (或常闭)触点的电器装置的吸合或释放时间,任何两对触点短路或断路的时间。常用电秒表有401型、405型两种,其外形见图1-40。

1.电秒表的内部结构和工作原理

该类电秒表属携带式,精密短时段测时仪器,能在字盘直接读出指示值。401型电秒表的最长测量时间为60s,字盘有两圈刻度:外圈100格,每格1/100s,以长针指示;内圈60格,以短针指示,长针转一圈,短针转一格,时间为1s,短针转一圈,时间为60s。405型最长测量时间为600s,字盘上有三圈刻度:外圈100格,每格1/100s,以长针指示,内圈60格,每格1s,以短针指示,长针转一圈,短针转一格;小圈刻度十大格,每大格60s,以小针指示,短针转一圈,小针转一大格,小针转一圈,时间为600s。

401 (405)型电秒表有机械电气两部分组成。机械部分包括离合器、减速齿轮系、仪表指针和指针回零装置。当离合器啮合时,同时微电机经减速齿轮系带动仪表指针转动,离合器离开时,仪表指针不动。电器部分由同步微电机M、继电器K1、K2、电源指示灯HL、工作方式选择开关S和整流电源等部分组成,其电气接线如图1-41所示。

图1-40 401 (405)型电秒表外形图

图1-41 401 (405)型电秒表内部电气接线

图1-41中:端子Ⅰ、Ⅲ为计时启动端子,当端子Ⅰ、Ⅲ被接通时,电秒表开始计时。端子Ⅰ、Ⅱ为计时停止端子,当端子Ⅰ、Ⅱ被接通时,电秒表停止计时。工作方式选择开关S有 “连续性”和 “触动性”两种位置,处于 “连续性”位置时S断开,当外部触点接通端子Ⅰ、Ⅲ时,整流电源经动断触点K2-1加到继电器K1线圈,K1励磁动作,离合器被啮合,同步微电机M立即拖动指针计时。当外部触点断开而使端子Ⅰ、Ⅲ不通时,K1失磁返回,离合器断开,指针立即停止计时。因此,在开关S断开时,只有在端子Ⅰ、Ⅲ处于连续接通状态,指针才能不停顿的计时,称为“连续性”控制启动。当工作方式选择开关S处于“触动性”位置时S闭合,只要端子Ⅰ、Ⅲ瞬时接通一下,继电器K1励磁动作,电秒表开始计时,并经触点K1-1自保持,此时,即使端子Ⅰ、Ⅲ再被断开,指针仍然继续转动计时,直到计时停止端子Ⅰ、Ⅱ被接通,继电器K2励磁动作,动断触点K2-1断开,K1失磁返回,电秒表才停止计时,称为“触动性”控制启动。

2.电秒表测量时间参数的使用及典型接线

根据电秒表的工作原理可知其指针的指示值取决于在电秒表启停之间的时间内所加到同步微电机M的交流周期数,因此测量前应先接通电源,让微电机空转数秒钟以达到同步,同时根据所测时间的性质,将工作方式选择开关S置于“连续”或 “触动”位置,然后手按“回零”按钮使指针回到“0”位,方可开始测量,使用时应十分注意以下几点:

(1)仪表指针转动时,不准按“回零”按钮,以免损坏齿轮传动系。

(2)端子Ⅰ、Ⅱ的权数高于端子Ⅰ、Ⅲ,当端子Ⅰ、Ⅱ接通时,即使端子Ⅰ、Ⅲ再接通,计时也不会被启动。

(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ端子不准有外接电源接入,只可接无电的触点,以避免内部整流电源损坏。

(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ端子间有30~75V电压,改变接线时应防止短路或触电

(5)电秒表可连续工作8h,但端子Ⅰ、Ⅲ或Ⅰ、Ⅱ连续接通时间不能超过15min,否则可能损坏高灵敏的控制继电器K1、K2。

利用电秒表可以测量继电器各种触点的时间参数,图1-42为测量动合触点动作时间的接线,测量时,合上S1,端子Ⅰ、Ⅲ短接,电秒表启动,同时被测继电器K动作,动合触点闭合,接通端子Ⅰ、Ⅱ,电秒表计时停止,指针示值即为动合触点动作时间。图1-43为测量动断触点返回时间的接线,其中:S1、S2、S3合上,端子Ⅰ、Ⅱ和Ⅰ、Ⅲ均被短接,电秒表不动,被测继电器K动作,动断触点断开,接着断开S3,端子Ⅰ、Ⅱ断开,Ⅰ、Ⅲ还短接,电秒表开始计时直到被测继电器K失磁其动断触点闭合,接通端子Ⅰ、Ⅱ使计时停止,电秒表示值即为动断触点的返回时间。

图1-42 测量动合触点动作时间的接线

图1-43 测量动断触点返回时间的接线

图1-44为测量两个动合触点动作间隔时间的接线,其中被测继电器K的一个动合触点用以启动电秒表计时,另一触点用以停止电秒表计时,合上S1后若电秒表指针不动,则可能是停止触点动作速度高于启动触点,应将这两触点接线对换后重测。

图1-44 测量两个动合触点动作间隔时间的接线(www.daowen.com)

电秒表测时的主要不足之处是精确度不高,其表现如下:

(1)分辨率低,仅为10~20ms,小于10ms时就无法测量。

(2)误差较大,在被测时间为同一数量级时,测得值离散度较大,不够稳定。

影响电秒表测时精确度的主要因素包括:离合器的离合时间误差,继电器K1、K2的动作返回时间误差,回零误差,微电机电源频率变化所引起的误差。要求在规定的使用条件 (输入电压为110/220V±10%,50 Hz,温度15~25℃,湿度不大于80%)和额定测量范围内,一次测量的前两项误差之和不应超过±0.006s,当采用不回零而累计n次测量时,其示值的总误差须乘上累计次数,即

式中 Δt1——一次测量误差

n——累计测量次数。

实际测量时,电秒表的测时精确度主要取决于电源频率的稳定性,要求测量精确度较高时,应同时测量电源频率并按下式进行修正

式中 tx——电秒表示值;

f——电源频率。

通常较简捷的办法是选用频率稳定度高的电源。

实际测量中,影响测时精确度的另一重要因素是测量方法,对于同一时间参数,不同的测量方法,测出的时间可能不同。例如,测量动断触点返回时间的方法有开路法和短路法两种。图1-43采用的是开路法,开关S3断开后被测继电器K的线圈电流立即被切断,强迫线圈磁场能量立即消耗掉,触点返回快,测得的返回时间短。而图1-45采用的是短路法,开关S3合上后被测继电器K的线圈处于短路状态,线圈磁场能量缓慢消耗在线圈电阻上,触点返回较慢,测得的返回时间较长。因此测量时根据被测继电器的实际工作情况来确定具体测时方法,如对于正常励磁动作,线圈被断开时返回的继电器,测量动断触点返回时间时应采用开路法而不是采用短路法。

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