[實用新型]電磁電器測試系統

無效

• 申請號: 200920138510.X
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN201503472U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 許志紅;蘇金州;鄭昕;林抒毅
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本實用新型涉及電磁電器設計技術領域，特別是一種電磁電器測試系統。

背景技術

在現有技術中，低壓電器的理論分析、產品設計、性能檢驗極為復雜。在分析與設計低壓電器產品時，除采用低壓電器傳統理論：電接觸理論、電弧理論、發熱與電動力理論、電磁機構理論等進行必要的理論推導、分析計算之外，還使用了大量的經驗數據。即便這樣，有時設計計算數據與產品實際性能仍然存在較大差異，需要反復修改和試驗，導致開發周期長、資金投入大，要設計出性能優良、價格合理的低壓電器產品十分困難。電磁電器一直是大量使用的低壓電器產品。如電磁式交直流接觸器、電磁式繼電器以及斷路器的電磁脫扣機構等等。其在結構上主要包含感測機構和執行機構這兩部分。進入新世紀以來，國外著名低壓電器公司紛紛推出新一代電磁電器系列產品。在節能、節材、控制可靠的基礎上，試圖提高產品的各項性能指標，尤其是壽命指標。

發展性能優良的低壓電器產品，必須配以先進的測試、檢驗手段。90年代人們提出了“可測性設計”新觀念。在系統設計開始就同時考慮測試問題，并同時進行可測性設計，縮短產品的開發周期。近年來，對電器開關測試技術的研究得到全面展開。目前，國內外各類低壓電器檢測站已廣泛采用微機數采系統作為其試驗機構的數據采集與分析系統。該系統可以方便實現：線路電壓、斷口電壓、斷口電流、功率因數、頻率(交流)、時間常數(直流)，以及接通分斷的峰值電流(Ip)、I²t、通斷時間和通斷操作過電壓等參數的自動實時測量。但是，這些系統都沒有考慮到電器產品的性能特征和分析功能，只是單純的參數測試。隨著各項技術的發展，研制含有功能測試與性能預測的新型測試系統成為可能。

目前，國內外對開關電器電壽命的研究，基本上集中在觸頭系統中。如：表面粗糙度法、觸頭的有效接觸距離法、接觸電阻法、簇射電弧法、燃弧參數的統計分析法、觸頭的質量損耗法、頻譜分析法和多變量壽命預測法等。但是這些方法多難以實時反映觸頭剩余電壽命狀態。因此，需要尋找一種通用的、合理的能反映開關電器觸頭實時剩余電壽命的預測監測方法。國內各電器檢測機構只是進行電磁電器的常規型式試驗認證。沒有將電磁機構的動作特征一并考慮。而電磁機構性能測試裝置，如“光機電電磁電器動態測試裝置”等，實現了電磁電器動態過程各參數的可視化檢測，但是其在測試過程中主回路系統不帶載。由于開關電器不同的操作方式、不同負載、不同工作環境，工作壽命有顯著差別。所以，開關電器的壽命預測難度很大。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種電磁電器測試系統，該系統有利于對電磁電器進行壽命預測與失效機理分析。

為實現上述之目的，本實用新型的技術方案是：這種電磁電器測試系統，其特征在于：將主回路測試與電磁機構測試、電磁機構動態特性仿真相結合，該系統包括：

電壓互感器系統L、M、N及電壓信號調理模塊J，電壓互感器系統L的輸入端接入主電路線電壓信號，以進行主電路與測試系統的電壓隔離與信號采集，電壓互感器系統M的輸入端接入斷口電壓信號，以測試觸頭系統的斷口電壓信號，電壓互感器系統N的輸入端接入電磁電器電磁機構線圈的電壓信號；電壓互感器系統L、M、N各自采集的電壓信號都進入電壓信號調理模塊J，以進行相應的信號處理和抗干擾處理；

電流互感器系統X、Y及電流信號調理模塊K，電流互感器系統X的輸入端接入主電路電流信號，以進行觸頭系統斷口電流的信號隔離與測試，電流互感器系統Y的輸入端接入電磁機構的電流信號；電流互感器系統X、Y各自采集的電流信號都輸入電流信號調理模塊K，以進行信號的轉換、采集與抗干擾處理；

高速信號采集卡A，用于接收電壓信號調理模塊J和電流信號調理模塊K輸入的信號，并將采集卡中的信號輸入測試程序模塊C；

測試程序模塊C，接收并對高速信號采集卡A輸入的所有實測參數進行測量和計算，而后將相關參數輸入綜合分析模塊D；

仿真軟件數據庫E，用于向綜合分析模塊D輸入相關結構參數、電器特征參數和電磁機構動態特性仿真波形；

綜合分析模塊D，接收測試程序模塊C輸入的測試參數和仿真軟件數據庫E輸入的仿真參數，通過波形分析法、人工智能相關算法、可靠性理論分析法進行綜合分析并將分析結果輸入到波形顯示模塊G和壽命預測模塊S；

管理設置模塊H，根據需要進行參數的設置和系統管理，通過綜合分析模塊D完成波形顯示模塊G和壽命預測模塊S之間的切換與管理。

波形顯示模塊G，通過對測試波形的處理分析，實現對電壓、電流測試信號的運算處理，并對采集到的波形進行顯示和相關的圖像處理；