Электрические секундомеры серии ПВ-53 (ПВ-53Л и ПВ-53Щ)
Назначение
Электросекундомеры ПВ-53Л и ПВ-53Щ предназначены для измерения временных параметров электрических реле и других устройств, имеющих контакты.
Электрические секундомеры ПВ-53Л являются переносными лабораторными приборами, а ПВ-53Щ – щитовыми и предназначены для утопленного монтажа и встраивания в другие приборы и установки.
Разработчик: ?
Производители:Выпуск электрических секундомеров ПВ-53 был начат в 1956 году, они пришли на смену секундомерам ПВ-52, которые выпускались, начиная с 1949 года. Секундомеры ПВ-53 по сравнению с ПВ-52 имеют меньший вес и вдвое меньшую потребляемую мощность.
Секундомеры ПВ-53 выпускали два предприятия: Московский завод «Энергоприбор» и Орджоникидзевский (с 1990 года - Владикавказский приборостроительный завод). Оба завода ныне не существуют.
В каком году электрические секундомеры ПВ-53 были сняты с производства - неизвестно, встречаются образцы 1956 – 1992 годов выпуска.
Электросекундомеры ПВ-53 выпускались по техническим условиям ТУ 25.07.1296-77.
Конечно, самым известным среди бывалых релейщиков, безусловно, является электромеханический секундомер ПВ-53, но это далеко не единственный тип электросекундомеров, выпускавшихся в СССР, которыми можно измерять временные параметры реле. Например, Ленинградский завод электрических часов (ЭЧЛ), ныне АО «Хронотрон», производил электросекундомеры П-14М и П14-2М.
Кроме электромеханических секундомеров в СССР, естественно, выпускались и электронные. Например, одни из первых еще ламповые миллисекундомеры ЭМС-54 и МСК-2, позже были транзисторные измерители временных параметров реле Ф738 (производитель - Уманский завод «Мегомметр») и Ф209 (производитель Омский завод «Электроточприбор», ныне ООО «НПО «Электроточприбор»). Позже на Омском заводе стали выпускать измеритель параметров реле цифровой Ф291 - прибор, который вы можете видеть в моих видео, он уже собран на интегральных микросхемах.
Уже после развала СССР появилось множество электронных секундомеров и миллисекундомеров, среди которых: измерители временных параметров реле ИВПР-53Щ, ИВПР-201М, ИВПР-203 (ИВПР-203М), производитель НПП «Электронные приборы», г. Набережные Челны; электронные секундомеры СЧЕТ-1 (СЧЕТ-1М) и СЧЕТ-2, производитель ООО «ТАУ», Санкт-Петербург, данные секундомеры были разработаны по договору с АО «Ленэнерго»; измеритель параметров реле ЧИ2400, производитель ООО «НПО «Электроточприбор», г. Омск.
Аппаратура (техника), в которой применялся секундомер
Установки для проверки релейной защиты: УПЗ-1 (УПЗ-2), У5052 (У5053), ЭУ5000 (ЭУ5001).
Конструкция и принцип действия
По конструкции лабораторный секундомер ПВ-53Л и щитовой секундомер ПВ-53Щ различаются лишь корпусами, механизмом возврата, способом присоединения внешних проводников, размерами и расположением надписей на циферблате, а в остальном они одинаковые.
Рисунок 1. Чертеж электрического секундомера ПВ-53Л:
1 – зажимы; 2 – большая стрелка; 3 – кнопка возврата; 4 – циферблат; 5 – малая стрелка; 7 – крышка корпуса; 8 – основание корпуса.
Основными элементами секундомеров ПВ-53 являются: корпус, циферблат, счетный и возвратные механизмы.
Корпуса секундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ выполнены из карболита и состоят из основания и крышки. У секундомера ПВ-53Л крышка на основании удерживается за счет четырех винтов, у секундомера ПВ-53Щ - за счет восьми винтов.
В крышке имеется застекленное окошко, через которое видно циферблат со стрелками.
Внешние проводники к секундомеру ПВ-53Л присоединяются при помощи четырех зажимов, которые установлены на крышке. К секундомеру ПВ-53Щ внешние проводники присоединяются при помощи четырех зажимов, размещенных на основании с задней стороны.
На задней стороне корпуса заодно с основанием отлиты тип прибора, наименование и логотип предприятия-изготовителя, а на секундомере ПВ-53Щ дополнительно схема внутренних соединений и обозначение зажимов.
На щите или приборной панели секундомер ПВ-53Щ крепится при помощи четырех винтов, для которых в крышке имеются отверстия.
Рисунок 2. Чертеж электрического секундомера ПВ-53Щ:
1 – зажимы; 2 – большая стрелка; 3 – рычаг возврата; 4 – циферблат; 5 – малая стрелка; 6 – отверстия для крепления на щите; 7 – крышка корпуса; 8 – основание корпуса.
Счетный механизм состоит из латунного основания, на котором закреплены все элементы механизма, двух зубчатых колёс, одно из которых имеет триб, шестеренки, стрелок и движущего элемента с вилкой.
Движущий элемент представляет собой поляризованное реле, состоящее из катушки с одной обмоткой, якоря и постоянного магнита.
Катушка выполнена их гетинакса и крепится двумя винтами к двум стойкам. К торцам стоек прикручены две латунные платины, между которыми закреплена ось с якорем и вилкой.
Нижняя большая пластина при помощи двух винтов крепится на основание счетного механизма. Дополнительно для жесткой фиксации нижней пластины используются цилиндрические направляющие, которые вставляются с натягом в отверстия в пластине и основании счетного механизма.
Также на нижней пластине закреплен клеммник, к которому припаяны выводы обмотки.
Зубчатые колеса и шестерёнка размещены между основанием и латунной пластиной, которая крепится при помощи четырех винтов к стойкам, имеющимся на основании. С наружной стороны пластины двумя винтами закреплен постоянный магнит.
Секундомеры ПВ-53Л и ПВ-53Щ снабжены специальным возвратным механизмом для возврата стрелок в начальное (нулевое) положение.
Ход механизма возврата ограничивается направляющими, которые в количестве четырех штук прикручены в основание счетного механизма. В исходное положение возвратный механизм возвращается за счет двух спиральных пружин.
Возврат стрелок на нуль в секундомере типа ПВ-53Л производится нажатием кнопки, расположенной с правой стороны крышки корпуса. В секундомере типа ПВ-53Щ возврат стрелок на нуль производится поворотом рукоятки, расположенной в правом нижнем углу крышки корпуса.
Малая и большая стрелки выкрашены в черный цвет, они закреплены на втулках, с обратной стороны которых имеются пластины в виде сердечек. Втулки насаживаются на оси зубчатых колёс, удерживаются на них за счет пружин и могут поворачиваться на них.
Счетный механизм крепится на основании корпуса при помощи четырех винтов.
Рисунок 3. Циферблат электрического секундомера ПВ-53Л:
1 – условные обозначения принципа действия прибора (вибрационный (язычковый) прибор) и рода тока (переменный); 2 – большая шкала; 3 – цена деления большой шкалы (0,01 секунда) и номинальная частота (50 Гц); 4 – условные обозначения напряжения, которым испытана изоляция измерительной цепи относительно корпуса (2 кВ) и нормальное положение прибора (горизонтальное); 5 – заводской номер прибора, месяц и год выпуска; 6 – принципиальная схема внутренних соединений; 7 – малая шкала; 8 – отверстия для крепления циферблата на механизме; 9 – товарный знак (логотип) завода-изготовителя и тип секундомера.
Циферблаты электросекундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ имеют алюминиевое основание, окрашенное в белый цвет. Циферблат секундомера ПВ-53Л квадратной формы, а ПВ-53Щ - круглой. На счетный механизм циферблат крепится при помощи трех винтов.
На циферблате секундомера ПВ-53Л нанесены:
- большая шкала;
- малая шкала;
- товарный знак предприятия-изготовителя;
- тип прибора;
- заводской номер;
- месяц и год выпуска;
- номинальная частота;
- цена деления большой шкалы;
- условное обозначение системы прибора;
- условное обозначение рода тока;
- условное обозначение испытательного напряжения изоляции;
- условное обозначение нормального положения прибора;
- принципиальная схема внутренних соединений и обозначение зажимов.
На циферблате секундомера ПВ-53Щ не наносят принципиальной схемы внутренних соединений и товарный знак предприятия-изготовителя.
Большая шкала имеет 100 делений, цена делений - 0,01 секунда. Малая шкала имеет 10 делений, цена деления - 1 секунда.
Большая проблема циферблатов секундомеров ПВ-53 в том, что краска со временем трескается и постепенно осыпается.
Рисунок 4. Схема электрическая принципиальная электросекундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ:
С – конденсаторы МБГП-1 1,0 мкФ х 160 В; R – резисторы ВC 1 МОм; W – обмотка возбуждения; 220 V – зажим 220 вольт; 110 V – зажим 110 вольт; К и * – зажимы обмотки возбуждения.
Принципиальная электрическая схема электросекундомера ПВ-53Л (ПВ-53Щ) представлена на рисунке 4. Конденсаторы С служат добавочными сопротивлениями к обмотке возбуждения секундомера W. Резисторы R служат для разрядки конденсаторов при снятии напряжения с секундомера.
Конденсаторы крепятся на основание корпуса при помощи пластин, резисторы припаяны к клеммам типа лепесток, которые прикручиваются с внутренней стороны зажимов.
Весь внутренний монтаж в секундомерах выполнен при помощи пайки.
Электрические секундомеры ПВ-53Л и ПВ-53Щ предназначены для использования в режиме кратковременного включения.
Секундомер начинает отсчет времени с момента подачи напряжения на зажимы * и 220 V (110 V).
Останов секундомера производится двумя способами:
- отключением напряжения, подводимого к зажимам * и 220 V (110 V);
- шунтированием обмотки возбуждения W, то есть замыканием накоротко зажимов * и К. При этом обмотка возбуждения не будет обтекаться током и на напряжение питания окажется
включенным только добавочные сопротивления.
Перед началом измерения временных параметров реле стрелки секундомера должны быть установлены на отметку «нуль».
Рисунок 5. Кинематическая схема электрического секундомера ПВ-53
1 – постоянный магнит; 2 – якорь; 3 – обмотка возбуждения; 4 – ось якоря; 5 – вилка; 6 – зубчатое колесо (z=50); 7 – триб и шестеренка (z=10); 8 – зубчатое колесо (z=100); 9 и 10 – сердечки; 11 – большая стрелка; 12 – малая стрелка; 13 – механизм возврата; 14 – кнопка возврата; 15 и 16 – ролики.
Электрические секундомеры ПВ-53Л и ПВ-53Щ работают следующим образом.
При подаче на обмотку возбуждения 3 переменного напряжения возникает переменное магнитное поле, намагничивающее якорь 2. От взаимодействия поля якоря с полем постоянного магнита 1 якорь начинает колебаться на своей оси 4, на которую насажена вилка 5. При колебании якоря вилка толкает зубчатое колесо 6, имеющее 50 зубцов и триб, имеющий 10 зубцов. При каждом толчке вилки колесо поворачивается на 1/2 зубца, или на 1/100 оборота. При частоте сети, от которой питается секундомер (50 Гц), полный оборот колеса 6 совершается за 1 секунду.
Через триб и шестеренку 7, с 10 зубцами каждый, вращается зубчатое колесо 8, имеющее 100 зубцов. Следовательно, ось колеса 8 будет вращаться в 10 раз медленнее. На оси колеса 6 насажено сердечко 9 и большая стрелка 11, на оси 8 насажено сердечко 10 и малая стрелка 12. Сердечки со стрелками держатся на своих осях силой трения и могут поворачиваться на них. Для возврата стрелок в нулевое положение служит механизм 13 с кнопкой возврата 14. При нажатии кнопки ролики 15 и 16 упираются в сердечки и поворачивают их на осях до тех пор, пока ролики не войдут в выемки сердечек. В этом положении стрелки 11 и 12 устанавливаются в нулевые положения.
Рисунок 6. Схемы подключения электрических секундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ при питание испытуемого реле и секундомера от одного источника напряжения. Реле срабатывают при подаче напряжения на катушки:
а – схема для испытания реле, которое замыкает контакты после срабатывания; б – схема для испытания реле, которое размыкает контакты при срабатывании; 1 – устройство для регулирования напряжения; 2 – реле; 3 – секундомер; 220 V ,110 V, К, * – зажимы.
В схемах подключения электросекундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ при измерении временных параметров реле или других аппаратов должно быть предусмотрено:
- одновременное включение секундомера и испытуемого реле или аппарата;
- автоматическая остановка секундомера одновременно со срабатыванием реле или аппарата.
На рисунке 6 приведены схемы включения секундомера, когда цепи питания реле и секундомера могут быть объединены, то есть питаются от одного источника, и когда реле срабатывает после подведения напряжения к реле.
Схема на рисунке 6а применяется для испытания реле, которое замыкает контакты после срабатывания.
Схема действует следующим образом. При включении рубильника одновременно пускаются реле и секундомер. При срабатывании реле замыкается его нормально разомкнутый контакт, которым шунтируется катушка возбуждения секундомера, он останавливается. Время, отсчитанное по секундомеру, будет равно времени замыкания нормально разомкнутого контакта от момента подачи напряжения на катушку до момента замыкания контакта.
Схема на рисунке 6б применяется для испытания реле, которое размыкает свои контакты при срабатывании.
Схема действует следующим образом. При включении рубильника одновременно пускаются реле и секундомер. При срабатывании реле размыкается его нормально замкнутый контакт и разрывает цепь питания катушки возбуждения секундомера, и он останавливается. Время, отсчитанное по секундомеру, будет равно времени размыкания нормально замкнутого контакта реле от момента подачи напряжения на катушку до момента размыкания контакта.
Рисунок 7. Схемы подключения электрических секундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ при питании испытуемого реле и секундомера от разных источников напряжения. Реле срабатывают при подаче напряжения на катушки:
а – схема для испытания реле, которое замыкает контакты после срабатывания; б – схема для испытания реле, которое размыкает контакты при срабатывании; 1 – цепь питания секундомера; 2 – цепь питания реле; 3 – устройство для регулирования напряжения; 4 – реле; 5 – секундомер; 220 V ,110 V, К, * – зажимы.
На рисунке 7 приведены схемы включения электросекундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ, когда реле и
секундомер питаются от различных источников напряжения, например, при испытании реле, работающего от постоянного тока. В этом случае цепи питания реле и секундомера разделены.
Запуск схемы производится двухполюсным рубильником или контактором, который должен иметь одновременно замыкающиеся контакты для обеспечения одновременной подачи напряжения в цепи реле и секундомера.
Работа схемы аналогична предыдущей.
Рисунок 8. Схемы подключения электрических секундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ при питание испытуемого реле и секундомера от разных источников напряжения. Реле срабатывают после снятия напряжения с катушек:
а – схема для испытания реле, которое размыкает контакты после срабатывания; б – схема для испытания реле, которое замыкает контакты при срабатывании; 1 – цепь питания секундомера; 2 – цепь питания реле; 3 – устройство для регулирования напряжения; 4 – реле; 5 – секундомер; 220 V ,110 V, К, * – зажимы.
На рисунке 8 показаны схемы подключения электросекундомеров ПВ-53Л и ПВ-53Щ для испытания реле, которые срабатывают после снятия напряжения.
Перед испытанием пусковой рубильник замкнут, катушка реле находится под напряжением, а катушка возбуждения секундомера не обтекается током, так как шунтируется контактами пускового рубильника.
Схема на рисунке 8а применяется для проверки реле, которое замыкает свои контакты после подачи напряжения на катушку.
Схема действует следующим образом. При размыкании рубильника катушка реле лишается питания, и реле начинает срабатывать, одновременно прекращается шунтирование катушки возбуждения секундомера, и он пускается.
При срабатывании реле разрывается цепь катушки возбуждения секундомера, и он останавливается. Время, отсчитанное по секундомеру, будет равно времени размыкания нормально разомкнутого контакта от момента снятия напряжения с катушки до момента размыкания контакта.
Схема на рисунке 8б применяется для проверки реле, которое размыкает свои контакты после подачи напряжения на катушку.
Схема действует следующим образом. При размыкании рубильника катушка реле лишается питания, и реле начинает срабатывать, одновременно прекращается шунтирование катушки возбуждения секундомера, и он пускается.
При срабатывании реле его контакт замыкается и шунтирует катушку возбуждения секундомера, и он останавливается. Время, отсчитанное по секундомеру, будет равно времени замыкания нормально замкнутого контакта от момента снятия напряжения с катушки до момента замыкания контакта.
После остановки секундомера отсчет производится по показанию стрелок. Большая стрелка показывает десятые и сотые доли секунды. Малая стрелка показывает целые секунды.
Например, при положении малой стрелки между третьим и четвертым делениями и большой стрелки на делении 0,83 подсчет времени следует произвести следующим образом: 3+0,83=3,83 секунды.
Если измерение производится при частоте, отличной от 50 Гц, то следует внести поправку. Точное время в этом случае подсчитывается по формуле:
t=t1*50/f
где
t – приведенное время, с;
t1 – показание секундомера, с;
f – частота сети, при которой производилось измерение, Гц.
Малая стрелка позволяет производить отсчет максимум до 10 секунд. В случае, если требуется измерять время более 10 секунд, то следует вести наблюдение за движением малой стрелки и подсчет количества полных (десятисекундных) оборотов стрелки.
Например, малая стрелка сделала 3 полных оборота и остановилась между 7-м и 8-м делениями, большая стрелка показывает 0,94.
Подсчет времени следует произвести следующим образом: 3*10+7+0,94=37,94 секунды.
Рабочее положение электрического секундомера ПВ-53Л горизонтальное, а ПВ-53Щ - вертикальное.
Краткие технические характеристики
Номинальное напряжение: 110, 220 В переменного тока частотой 50 Гц.
Потребляемая мощность: 5 ВА при напряжении питания 110 В; 10 ВА при напряжении питания 220 В.
Емкость циферблата: 10 секунд.
Цена деления шкал: вспомогательной (малой) 1 секунда; основной (большой) 0,01 секунда.
Габариты: 74 х 120 х 127 мм (В х Ш х Д) для ПВ-53Л; 120 х 115 х 128 мм (В х Ш х Д) для ПВ-53Щ.
Вес: не более 1 кг.
Дополнительная информация (источники информации)
1. Паспорт на русском и английском языках. Электрический секундомер ПВ-53Щ. М.: Внешторгиздат >> скачать
2. Секундомер электрический типов ПВ-53Л и ПВ-53Щ. Описание и правила пользования. Завод «Энергоприбор». М.: ЦБТИ, 1962 >> скачать
3. Аппаратура для проверки релейной защиты и автоматики. М.Л. Голубев. Библиотека электромонтера, выпуск 81. Л.-М.: ГЭИ, 1963
4. Секундомер электрический лабораторный ПВ-53Л утвержден и допущен к применению в СССР 30 июня 1956 года и внесен в Государственный реестр средств измерений под №1047-56
5. Секундомер электрический щитовой ПВ-53Щ утвержден и допущен к применению в СССР 30 июня 1956 года и внесен в Государственный реестр средств измерений под №1046-56
