[發明專利]交流接觸器壽命試驗裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201110152601.0
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102253333A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 陸儉國;李奎;黃少坡;趙鵬;武一;王堯;龐家園
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R19/25;G01M13/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術領域：

本發明屬于低壓電器領域內的試驗裝置，特別涉及一種交流接觸器電壽命和機械壽命的試驗裝置及其控制方法。

背景技術：

交流接觸器是一種用來頻繁的接通和切斷主回路或大容量控制電路的電器，廣泛應用于電氣傳動系統和自動控制系統。接觸器的電磁系統可利用較小的激磁電流來控制串接于大電流回路的主觸頭的接通和分斷，從而實現了控制回路的功率放大和對主回路設備運行的遠距離自動控制。由于在控制系統中要求接觸器的操作頻率很高，如每小時300次、600次、甚至高達3000次，為了保證一定的使用期限，接觸器必須具有足夠長的電壽命和機械壽命。接觸器壽命的長短，直接影響到控制系統可靠性的高低和工業生產能否安全順利運行。交流接觸器的電壽命和機械壽命是其可靠性的重要指標，其相關壽命試驗是保障和提高接觸器產品質量的一種重要手段，壽命試驗裝置是完成壽命試驗的必備試驗條件。

當前交流接觸器的使用類別和試驗項目較多，但可歸納為五種試驗模式：一是接通試驗，試品只接通負載，由陪試品分斷負載；二是分斷試驗，由陪試品負責接通負載，試品只負責分斷負載；三是恒載試驗，如AC4試驗，試品負責接通和分斷負載，接通與分斷的負載相同；四是變載試驗，如AC3試驗，試品負責接通和分斷負載，接通與分斷的負載不同；五是無載試驗，如機械壽命試驗，試品主觸頭不需要加電壓和電流。前四種試驗模式為電壽命試驗模式，第五種試驗模式為機械壽命試驗模式。

在交流接觸器壽命試驗技術相關方面，“接觸器和啟動器的電壽命(AC-3)試驗設備及控制方法”(申請專利號200410067753.0)專利以及“接觸器和啟動器的電壽命試驗設備”(申請專利號200420107690.2)專利均提到一種采用電力電子原件(反并聯的晶閘管)作為無觸點開關電器來替代電壽命試驗中的陪試品接觸器的接觸器和啟動器的電壽命試驗設備，降低了試驗成本。“延長單相繼電器和交流接觸器電壽命的控制方法及系統”(申請專利號200710030598.9)專利所介紹的控制方法是通過單片機集成的控制算法生成開啟控制信號和關斷控制信號來控制單相交流接觸器，實現接觸器在電壓過零時吸合和在負載電流為零時斷開，減緩電弧對觸點的燒蝕作用，延長了接觸器的電壽命。以上現有專利所涉及到的交流接觸器壽命試驗技術，皆沒有實時檢測接觸器在吸合和釋放過程中主回路以及接觸器主觸頭兩端的電壓和電流波形，不能準確地判斷電壽命試驗過程中接觸器試品以及陪試品的故障情況；此外，也沒有涉及到接觸器的機械壽命試驗。

發明內容：

本發明要解決的問題是：主要針對當前交流接觸器壽命試驗技術沒有涉及到機械壽命試驗且電壽命試驗過程中不能實時檢測電壓電流的波形這一問題，本發明提供一種完成交流接觸器壽命試驗的裝置，該裝置以工業控制用計算機為核心，自動化程度高，采用固態繼電器控制試品及其陪試品的線圈回路，可靠性高、壽命長，采用不同量程的電流互感器，可實現0-750A范圍內電流的精確采樣。該裝置可以實現以上五種模式下的接觸器壽命試驗，并自動控制試驗進程，在試品吸合和釋放過程中，該裝置實時檢測并記錄主回路以及試品主觸頭兩端的電壓電流波形，自動判斷試品及其陪試品的各種故障，發生故障時報警并保存故障波形以及故障信息。該裝置可一次性存儲壽命試驗過程中大量的試驗數據，還具有試驗數據的自動分析和打印輸出等功能。

本發明的技術方案為：

一種交流接觸器壽命試驗裝置，該裝置由硬件部分和軟件部分組成。軟件部分由試驗參數設置與修改模塊、文件處理模塊、試驗調試模塊以及試驗運行模塊等組成；硬件部分由試驗控制柜、試品柜、1/6Ue電源柜和負載柜組成；其中，試驗控制柜包括工業控制用計算機(以下簡稱工控機)、驅動電路和觸頭狀態檢測電路；試品柜包括第一陪試品、接觸器試品和第一斷路器；1/6Ue電源柜包括第二陪試品和第二斷路器；負載柜包括負載電路；工控機由顯示器、計算機主機、鍵盤構成，分別與驅動電路和觸頭狀態檢測電路相連；驅動電路又分別與第一陪試品、接觸器試品、第二陪試品、第一斷路器和第二斷路器相連；第一陪試品又分別與第一斷路器和接觸器試品相連；第二陪試品又分別與第二斷路器和接觸器試品相連；接觸器試品又分別與觸頭狀態檢測電路和負載電路相連。

其中，接觸器試品為交流線圈接觸器試品和直流線圈接觸器試品。