專利名稱：交流接觸器壽命試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于低壓電器領(lǐng)域內(nèi)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。
技術(shù)背景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(yīng)用于電氣傳動系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。接觸器的電磁系統(tǒng)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(xiàn)了控制回路的功率放大和對主回路設(shè)備運行的遠距離自動控制。由于在控制系統(tǒng)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(tǒng)可靠性的高低和工業(yè)生產(chǎn)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(guān)壽命試驗是保障和提高接觸器產(chǎn)品質(zhì)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?zāi)Ｊ揭皇墙油ㄔ囼?，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(zé)接通負載，試品只負責(zé)分斷負載；三是恒載試驗，如AC4試驗，試品負責(zé)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(zé)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?zāi)Ｊ綖殡妷勖囼災(zāi)Ｊ?，第五種試驗?zāi)Ｊ綖闄C械壽命試驗?zāi)Ｊ健Ｔ诮涣鹘佑|器壽命試驗技術(shù)相關(guān)方面，“接觸器和啟動器的電壽命(ACD試驗設(shè)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(shè)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(lián)的晶閘管) 作為無觸點開關(guān)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(shè)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(tǒng)”(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(guān)斷控制信號來控制單相交流接觸器，實現(xiàn)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(xiàn)有專利所涉及到的交流接觸器壽命試驗技術(shù)，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
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的問題是主要針對當前交流接觸器壽命試驗技術(shù)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，本實用新型提供一種完成交流接觸器壽命試驗的裝置，該裝置以工業(yè)控制用計算機為核心，自動化程度高，采用固態(tài)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(xiàn)0-750A范圍內(nèi)電流的精確采樣。該裝置可以實現(xiàn)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(fā)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(shù)據(jù)，還具有試驗數(shù)據(jù)的自動分析和打印輸出等功能。本實用新型的技術(shù)方案為—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(shù)設(shè)置與修改模塊、文件處理模塊、試驗調(diào)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、l/6Ue電源柜和負載柜組成；其中，試驗控制柜包括工控機、驅(qū)動電路和觸頭狀態(tài)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；1/6 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(gòu)成，分別與驅(qū)動電路和觸頭狀態(tài)檢測電路相連；驅(qū)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(tài)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。所述的驅(qū)動電路包括輸出控制電路、第一光電耦合器、第一交流固態(tài)繼電器、第二交流固態(tài)繼電器、第三交流固態(tài)繼電器、直流固態(tài)繼電器、第四交流固態(tài)繼電器、第一電磁繼電器、第五交流固態(tài)繼電器和第二電磁繼電器；驅(qū)動電路包括交流固態(tài)繼電器驅(qū)動、直流固態(tài)繼電器驅(qū)動和交流固態(tài)繼電器控制電磁繼電器驅(qū)動三種方式；其連接方式是工控機通過DO數(shù)據(jù)線十六、DO數(shù)據(jù)線十和DO數(shù)據(jù)線十三分別與輸出控制電路、第四交流固態(tài)繼電器和第五交流固態(tài)繼電器相連，輸出控制電路通過信號線一與第一光電耦合器的輸入端相連，第一光電耦合器的輸出端通過信號線二、信號線三、信號線四和信號線五分別與第一交流固態(tài)繼電器的輸入端、第二交流固態(tài)繼電器的輸入端、第三交流固態(tài)繼電器的輸入端和直流固態(tài)繼電器的輸入端相連，第一交流固態(tài)繼電器的輸出端、第二交流固態(tài)繼電器的輸出端和第三交流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線六、信號線七和信號線八分別控制第一陪試品、第二陪試品和交流線圈接觸器試品；直流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線九控制直流線圈接觸器試品；第四交流固態(tài)繼電器和第五交流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線十一和信號線十四分別控制第一電磁繼電器和第二電磁繼電器，第一電磁繼電器和第二電磁繼電器通過信號線十二和信號線十五分別控制第一斷路器和第二斷路器。所述觸頭狀態(tài)檢測電路包括互感器、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、第二光電耦合器、 DI輸入電路、方波發(fā)生電路和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。觸頭狀態(tài)檢測電路包括模擬量輸入和數(shù)字量輸入兩種采樣方式。其連接方式是電源電壓信號、接觸器試品主觸頭間電壓信號及負載電流信號通過信號線與互感器相連，互感器通過信號線與信號調(diào)理電路相連，信號調(diào)理電路通過信號線與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；接觸器試品輔助觸頭間電壓信號通過信號線與第二光電耦合器的輸入端相連，第二光電耦合器的輸出端通過信號線與DI輸入電路相連，DI輸入電路通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；方波發(fā)生電路通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)通過信號線和IO數(shù)據(jù)線分別與A/D轉(zhuǎn)換器和工控機相連。
4[0011]互感器包括電壓互感器和電流互感器，電流互感器為兩級電流互感器，第一級電流互感器的檔位依次為750/5、300/5、150/5、100/5、50/5。為滿足精度要求，第一級電流互感器為量程分別為0-750A和0-150A的兩個互感器，分別用于大電流采樣和小電流采樣。試驗時根據(jù)負載電流大小，選擇相應(yīng)的互感器及電流檔位。另外，兩個第一級電流互感器均可為外接電流互感器，實現(xiàn)其他變比的選擇。本實用新型所述交流接觸器壽命試驗裝置在工控機的控制下自動運行，可分別對交流接觸器進行接通試驗、分斷試驗、恒載試驗、變載試驗和機械壽命試驗五種試驗?zāi)Ｊ剑?控制步驟包括1)控制第一陪試品吸合，然后檢測電源電壓，若電源電壓大于其保護上限，則第一陪試品正常，否則第一陪試品故障，此時控制第一陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第一斷路器跳閘，切除故障；2)控制接觸器試品吸合，然后檢測主觸頭間電壓和主回路負載電流，若主觸頭間電壓小于其保護下限且主回路負載電流大于其保護上限，則接觸器試品正常，否則接觸器試品故障，此時控制第一陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第一斷路器跳閘，切除故障；3)控制第一陪試品釋放，然后檢測電源電壓，若電源電壓小于其保護下限，則第一陪試品正常，否則第一陪試品故障，此時控制第一陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第一斷路器跳閘，切除故障；4)控制第二陪試品吸合，然后檢測l/6Ue電源電壓，若1/6 電源電壓大于其保護上限，則第二陪試品正常，否則第二陪試品故障，此時控制第二陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第二斷路器跳閘，切除故障；5)控制接觸器試品釋放，然后檢測主觸頭間電壓和主回路負載電流，若主觸頭間電壓大于其保護上限且主回路負載電流小于其保護下限，則接觸器試品正常，否則接觸器試品故障，此時控制第一陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第一斷路器跳閘，切除故障；6)控制接觸器試品釋放，然后檢測主觸頭間電壓和l/6Ue主回路負載電流，若主觸頭間電壓大于其保護上限且1/6 主回路負載電流小于其保護下限，則接觸器試品正常，否則接觸器試品故障，此時控制第二陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第二斷路器跳閘，切除故障；7)控制第二陪試品釋放，然后檢測l/6Ue電源電壓，若1/6 電源電壓小于其保護下限，則第二陪試品正常，否則第二陪試品故障，此時控制第二陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則控制第二斷路器跳閘，切除故障。接通試驗?zāi)Ｊ较?，按步驟1)、2)、；3)、5)的順序構(gòu)成一個循環(huán)，反復(fù)進行試驗，同時記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。分斷試驗?zāi)Ｊ较拢床襟E2)、1)、5)、3)的順序構(gòu)成一個循環(huán)，反復(fù)進行試驗，同時記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。恒載試驗?zāi)Ｊ较?，先進行步驟1)，再按步驟2、、5)的順序構(gòu)成一個循環(huán)，反復(fù)進行試驗，同時記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。變載試驗?zāi)Ｊ较?，按步驟1) ,2),3)、4)、6)、7)的順序構(gòu)成一個循環(huán)，反復(fù)進行試驗，同時記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。機械壽命試驗?zāi)Ｊ较拢床襟E2、、5)的順序構(gòu)成一個循環(huán)，反復(fù)進行試驗，同時記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下幾個主要的有益效果1.本實用新型由工控機控制，可自動、準確完成交流接觸器壽命試驗，提高了壽命試驗的自動化水平；提供了良好的人機交互操作界面，方便用戶進行試驗和查看試驗結(jié)果。2.本實用新型可以進行交流接觸器的接通試驗、分斷試驗、恒載試驗和變載試驗四種電壽命試驗，還可以對其進行機械壽命試驗。3.本實用新型在接通試驗、分斷試驗、恒載試驗和變載試驗四種試驗?zāi)Ｊ较?，可順序操? 4臺交流接觸器試品進行試驗；在機械壽命試驗?zāi)Ｊ较?，可同時操作交流接觸器試品進行試驗，本實用新型可分別對交流線圈接觸器試品和直流線圈接觸器試品進行試驗。4.本實用新型接觸器試品的線圈回路采用交流固態(tài)繼電器控制和直流固態(tài)繼電器控制，陪試品的線圈回路采用交流固態(tài)繼電器控制，響應(yīng)時間短，壽命時間長，可靠性高。5.本實用新型的第一級電流互感器采用量程分別為0-150A和0-750A的兩個互感器，第一級電流互感器檔位依次為50/5、100/5、150/5、300/5、750/5，滿足了電流采集精度的要求，另外兩個第一級電流互感器均可為外接電流互感器，實現(xiàn)其他變比選擇。6.本實用新型實時檢測A相、B相和C相的電源電壓波形、試品主觸頭間電壓波形和主回路負載電流波形，并在計算機顯示器上實時顯示以上各波形，可根據(jù)電壓電流波形分析試驗參數(shù)，如功率因數(shù)，電壓電流有效值，試品的吸合時間、釋放時間、燃弧時間等。7.本實用新型可對試驗過程中的試品及其陪試品進行故障自動診斷，可自動監(jiān)測出試品及其陪試品的吸合故障和釋放故障，故障后試驗裝置報警并控制陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，該裝置控制斷路器跳閘，啟動后備保護切斷電源，保障了試驗裝置的安全。8.本實用新型根據(jù)用戶的設(shè)置自動保存試驗數(shù)據(jù)并記錄故障，并能將試驗數(shù)據(jù)和故障記錄打印輸出。9.本實用新型具有完整的數(shù)據(jù)保護功能，意外斷電后試驗數(shù)據(jù)不丟失，電源恢復(fù)后不破壞已采集的試驗數(shù)據(jù)，試驗數(shù)據(jù)永久性保存于計算機，并能方便的轉(zhuǎn)移到外部存儲設(shè)備中。

[0035]圖1是本實用新型實施例試驗裝置框圖[0036]圖2是本實用新型實施例驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖[0037]圖3是本實用新型實施例觸頭狀態(tài)檢測電路結(jié)構(gòu)示意圖[0038]圖4是本實用新型實施例主電路示意圖[0039]圖5是本實用新型實施例控制電路示意圖[0040]圖6是交流接觸器試品各試驗?zāi)Ｊ较碌膭幼鲿r序圖[0041]圖7是本實用新型實施例軟件流程圖具體實施方式
實施例如圖1所示，本實用新型所述的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(shù)設(shè)置與修改模塊、文件處理模塊、試驗調(diào)試模塊以及試驗運行模塊等組成；硬件部分包括試驗控制柜，試品柜，1/6 電源柜，負載柜；其中，試驗控制柜包括工控機(1)、驅(qū)動電路( 和觸頭狀態(tài)檢測電路(5)；試品柜包括第一陪試品 (3)、接觸器試品(4)和第一斷路器(7)，其中接觸器試品(4)為4臺交流線圈接觸器試品 (40)和4臺直流線圈接觸器試品；l/6Ue電源柜包括第二陪試品(6)和第二斷路器 (8)；負載柜包括負載電路(9)。工控機(1)由顯示器、計算機主機、鍵盤構(gòu)成，分別與驅(qū)動電路⑵和觸頭狀態(tài)檢測電路(5)相連；驅(qū)動電路(2)又分別與第一陪試品(3)、接觸器試品0)、第二陪試品(6)、第一斷路器(7)和第二斷路器(8)相連；第一陪試品(3)又分別與第一斷路器(7)和接觸器試品(4)相連；第二陪試品(6)又分別與第二斷路器(8)和接觸器試品(4)相連；接觸器試品(4)又分別與觸頭狀態(tài)檢測電路( 和負載電路(9)相連。如圖1所示，本實用新型所述的交流接觸器壽命試驗裝置在工控機的控制下自動運行，試驗運行包括了接通試驗、分斷試驗、恒載試驗、變載試驗四種電壽命試驗?zāi)Ｊ揭约皺C械壽命試驗?zāi)Ｊ剑た貦C(1)根據(jù)已選定的試驗?zāi)Ｊ胶拖鄳?yīng)的試品動作時序，由驅(qū)動電路(2)輸出控制第一陪試品(3)、第二陪試品(6)、接觸器試品(4)的吸合與釋放，同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路(5)實時檢測電源電壓波形、試品主觸頭間電壓波形、負載電流波形及試品輔助觸頭間電壓，并根據(jù)用戶的設(shè)置保存試驗電壓電流波形，當陪試品或試品出現(xiàn)故障時，報警并控制陪試品切除故障，若故障未被切除， 則啟動后備保護切除故障，試驗過程中可以暫停試驗或退出試驗，當達到設(shè)定的試驗循環(huán)次數(shù)或全部試品失效后，試驗停止。圖1中所述的驅(qū)動電路(2)如圖2所示，包括輸出控制電路(20)、第一光電耦合器、第一交流固態(tài)繼電器0 、第二交流固態(tài)繼電器、第三交流固態(tài)繼電器04)、 直流固態(tài)繼電器(25)、第四交流固態(tài)繼電器( )、第一電磁繼電器(27)、第五交流固態(tài)繼電器08)和第二電磁繼電器( ),其中，輸出控制電路OO)由晶體三極管加限流電阻組成。驅(qū)動電路( 包括交流固態(tài)繼電器驅(qū)動、直流固態(tài)繼電器驅(qū)動和交流固態(tài)繼電器控制電磁繼電器驅(qū)動三種方式。其連接方式是工控機(1)通過DO數(shù)據(jù)線十六Q00)、D0數(shù)據(jù)線十(210)和DO數(shù)據(jù)線十三013)分別與輸出控制電路(20)、第四交流固態(tài)繼電器06)的輸入端和第五交流固態(tài)繼電器08)的輸入端相連相連；輸出控制電路OO)通過信號線一 (201)與第一光電耦合器的輸入端相連，第一光電耦合器的輸出端通過信號線二 002)、信號線三(203)和信號線四(204)分別與第一交流固態(tài)繼電器02)的輸入端、第二交流固態(tài)繼電器的輸入端和第三交流固態(tài)繼電器04)的輸入端相連，第一交流固態(tài)繼電器0 的輸出端、第二交流固態(tài)繼電器的輸出端和第三交流固態(tài)繼電器04)的輸出端分別通過信號線六006)、信號線七(207)和信號線八O08)串聯(lián)于第一陪試品(3) 的線圈回路、第二陪試品(6)的線圈回路和交流線圈接觸器試品GO)的線圈回路，控制第一陪試品(3)、第二陪試品(6)和交流線圈接觸器試品GO)的吸合與釋放；第一光電耦合器的輸出端通過信號線五O05)與直流固態(tài)繼電器0 的輸入端相連，直流固態(tài)繼電器05)的輸出端通過信號線九O09)串聯(lián)于直流線圈接觸器試品Gl)的線圈回路，控
7制直流線圈接觸器試品Gl)的吸合與釋放；第四交流固態(tài)繼電器06)的輸出端和第五交流固態(tài)繼電器08)的輸出端通過信號線十一 011)和信號線十四(214)分別串聯(lián)于第一電磁繼電器、2 )的線圈回路和第二電磁繼電器09)的線圈回路，第一電磁繼電器、2 )的常開觸點和第二電磁繼電器09)的常開觸點通過信號線十二(212)和信號線十五(215) 分別串聯(lián)于第一斷路器(7)的分勵線圈回路和第二斷路器(8)的分勵線圈回路，分別控制第一斷路器跳閘(7)和第二斷路器(8)跳閘，分別實現(xiàn)主電源后備保護和l/6Ue電源后備保護。圖1所述的觸頭狀態(tài)檢測電路( 如圖3所示，包括互感器(50)、信號調(diào)理電路 (51)、A/D轉(zhuǎn)換器(52)、第二光電耦合器(53)、DI輸入電路(54)、方波發(fā)生電路(55)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)，其中，信號調(diào)理電路(51)由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和加法器組成，DI輸入電路(54)由+5V直流電壓配合限流電阻組成。觸頭狀態(tài)檢測電路( 分為模擬量輸入和數(shù)字量輸入兩種采樣方式。其連接方式是電源電壓信號、接觸器試品(4)主觸頭間電壓信號及負載電流信號通過信號線(501)與互感器(50)的輸入端相連，經(jīng)互感器(50)電平轉(zhuǎn)換后的電壓電流信號通過信號線(502)與信號調(diào)理電路(51)相連，信號調(diào)理電路(51)通過信號線(503)與A/D轉(zhuǎn)換器(52)相連，A/D轉(zhuǎn)換器(52)通過信號線(504)與數(shù)據(jù)緩沖區(qū) (56)相連，把A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)；方波發(fā)生電路(5 產(chǎn)生一個與電源周期同步的方波信號，通過信號線(508)與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)相連；接觸器試品(4)輔助觸頭間電壓信號通過信號線(50 與第二光電耦合器(5 的輸入端相連，第二光電耦合器(53)的輸出端通過信號線(506)與DI輸入電路(54)相連，DI輸入電路(54)將反映接觸器試品輔助常開常閉觸頭間電壓的數(shù)字量信號通過信號線(507)與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)相連；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)通過IO數(shù)據(jù)線(500)與工控機⑴相連，把數(shù)據(jù)傳輸給工控機(1)， 同時數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)通過信號線(509)與A/D轉(zhuǎn)換器(5 相連，把控制A/D轉(zhuǎn)換的信號 (如啟動A/D采樣信號、A/D采樣頻率信號和A/D采樣通道選擇信號等)傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器(52)。圖1所述的觸頭狀態(tài)檢測電路(5)中的互感器(50)包括電壓互感器和電流互感器，電流互感器為兩級電流互感器，第一級電流互感器的檔位依次為750/5、300/5、150/5、 100/5、50/5。為滿足精度要求，第一級電流互感器為量程分別為0-750A和0-150A的兩個互感器，分別用于大電流采樣和小電流采樣。試驗時根據(jù)負載電流大小，選擇相應(yīng)的互感器及電流檔位。另外，兩個第一級電流互感器均可為外接電流互感器，實現(xiàn)其他變比的選擇。圖4是本實施例裝置的主電路示意圖，包括三相四線電源(A、B、C、N)，熔斷器 (FUl)，主電源后備保護(SWl)為圖1中的第一斷路器(7)，l/6Ue電源后備保護(SW2)為圖 1中的第二斷路器(8) ,1/6 變壓器，接觸器(CJl)為圖1中的第一陪試品，接觸器(CJ2) 為圖1中的第二陪試品，4臺交流線圈接觸器試品(1SP1、1SP2、1SP3、1SP4)或者4臺直流線圈接觸器試品(2SP1、2SP2、2SP3、2SP4)為圖1中的接觸器試品(4)，串聯(lián)在一起的可調(diào)電阻器(R)和可調(diào)空心電抗器(L)組成圖1中的負載電路(9)，電阻器阻值的大小和電抗器電感值的大小根據(jù)具體的試驗要求確定，電流互感器(ITA)和電流互感器QTA)分別為圖3所述的觸頭狀態(tài)檢測電路(5)中互感器(50)的主回路第一級電流互感器和1/6 主回路第一級電流互感器。從主電路采集的信號包括電源電壓信號(A1、B1、C1)，接觸器試品主觸頭間電壓信號(A2、B2、C2、)，主回路負載電流信號(A3、B3、C3)，l/6Ue主回路負載電流信號(A4、B4、C4)。圖5是本實施例裝置的控制電路示意圖，其主要分為四個部分。第I部分為圖1 中的工控機(1)，包括計算機主機、顯示器和鍵盤。第II部分為圖1中驅(qū)動電路O)，由總線輸出控制信號控制三極管Qltl Q13導(dǎo)通，三極管Qltl Q13控制光電耦合器T8 T11輸入端導(dǎo)通，光電耦合器T8 Tn的輸出端控制交流固態(tài)繼電器AC_SSR0 AC_SSR3的輸入端導(dǎo)通，交流固態(tài)繼電器AC_SSR0 AC_SSR3的輸出端接在交流線圈接觸器試品ISPl 1SP4 的線圈回路，完成對交流線圈接觸器試品的控制；由總線輸出控制信號控制三極管兌4、Q15 導(dǎo)通，三極管Q14、Q15控制光電耦合器T12、T13輸入端導(dǎo)通，光電耦合器T12、T13的輸出端控制交流固態(tài)繼電器AC_SSR4、AC_SSR5的輸入端導(dǎo)通，交流固態(tài)繼電器AC_SSR4、AC_SSR5的輸出端接在第一陪試品(CJl)、第二陪試品(CJ2)的線圈回路，完成對第一陪試品、第二陪試品的控制；由總線輸出控制信號控制交流固態(tài)繼電器AC_SSR6、AC_SSR7的輸入端導(dǎo)通，交流固態(tài)繼電器AC_SSR6、AC_SSR7的輸出分別控制繼電器KO線圈回路的通斷和繼電器Kl線圈回路的通斷，繼電器KO的一對常開觸點和繼電器Kl的一對常開觸點分別串聯(lián)于第一斷路器(7)的分勵線圈回路和第二斷路器(8)的分勵線圈回路，分別控制第一斷路器(7)跳閘和第二斷路器(8)跳閘，分別實現(xiàn)主電源后備保護和l/6Ue電源后備保護；由總線輸出控制信號控制三極管Q16 Q19導(dǎo)通，三極管Q16 Q19控制光電耦合器T14 T17輸入端導(dǎo)通， 光電耦合器T14 T17的輸出端控制直流固態(tài)繼電器DC_SSR0 DC_SSR3的輸入端導(dǎo)通，直流固態(tài)繼電器DC_SSR0 DC_SSR3的輸出端接在直流線圈接觸器試品2SP1 2SP4的線圈回路，完成對直流線圈接觸器試品的控制。第III部分為圖1中觸頭狀態(tài)檢測電路(5)的模擬量輸入采樣部分，且只畫出了 A相的電源電壓信號Al、試品主觸頭間電壓信號A2、主回路負載電流信號A3、l/6&主回路負載電流信號A4的輸入采樣示意圖，B相的電源電壓信號Bi、試品主觸頭間電壓信號B2、主回路負載電流信號Β3、1/6&主回路負載電流信號B4 以及C相的電源電壓信號Cl、試品主觸頭間電壓信號C2、主回路負載電流信號C3、l/6&主回路負載電流信號C4的輸入采樣示意圖與A相相同；A相的電源電壓信號Al、試品主觸頭間電壓信號A2、主回路負載電流信號A3、1/6 主回路負載電流信號A4，分別經(jīng)過電壓互感器HL0、HL1和電流互感器HL2、HL3，再由信號調(diào)理電路將信號傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過總線傳遞給工控機(1)。第IV部分為圖1中觸頭狀態(tài)檢測電路(5)的數(shù)字量輸入采樣部分，接觸器試品1SP1、1SP2、1SP3和1SP4(或2SP1、2SP2、2SP3和2SP4)的常開常閉觸點，經(jīng)光電耦合器Ttl T7,產(chǎn)生高低電平的數(shù)字量信號，再由總線傳遞給工控機(1)。圖6是試品在各試驗?zāi)Ｊ较碌膭幼鲿r序圖，圖6中的(1)為接通試驗?zāi)Ｊ较屡阍嚻泛驮嚻返膭幼鲿r序圖，圖6中的⑵為分斷試驗?zāi)Ｊ较屡阍嚻泛驮嚻返膭幼鲿r序圖，圖6 中的(3)為恒載試驗?zāi)Ｊ较屡阍嚻泛驮嚻返膭幼鲿r序圖，圖6中的(4)為變載試驗?zāi)Ｊ较屡阍嚻泛驮嚻返膭幼鲿r序圖，圖6中的(5)為機械壽命試驗?zāi)Ｊ较略嚻返膭幼鲿r序圖。圖中，曲線的低表示接觸器的釋放狀態(tài)，曲線的高表示接觸器的吸合狀態(tài)，從低變高表示吸合過程，從高變低表示釋放過程。根據(jù)接觸器的實際吸合、釋放時間和試驗要求設(shè)置各狀態(tài)的時間。通過控制第一陪試品、第二陪試品和接觸器試品(交流線圈接觸器試品或直流線圈接觸器試品)的不同動作順序，來實現(xiàn)圖6所示的不同模式下的試驗。接通試驗?zāi)Ｊ较?，第一陪試品先吸合，然后試品吸合，由試品負?zé)接通負載，然后第一陪試品釋放分斷負載，最后試品釋放。分斷試驗?zāi)Ｊ较?，試品先吸合，然后第一陪試品吸合接通負載，然后試品釋放，由試品負責(zé)分斷負載，最后第一陪試品釋放。恒載試驗?zāi)Ｊ较?，第一陪試品先吸合，然后試品吸合、接通并釋放，由試品負?zé)接通和分斷負載，接通與分斷的負載相同。變載試驗?zāi)Ｊ较?，第一陪試品先吸合接通主電源，然后試品吸合，試品負?zé)接通主回路負載，然后第一陪試品釋放分斷主回路負載，然后第二陪試品吸合接通l/6Ue主回路，然后試品釋放，試品負責(zé)分斷1/6 主回路負載，最后第二陪試品釋放，試品接通與分斷的負載不同。機械壽命試驗?zāi)Ｊ较?，試品為無載操作，試品完成吸合、接通和釋放。圖1所示的交流接觸器壽命試驗裝置，在工控機控制下進行交流接觸器壽命試驗，其試驗運行程序流程圖如圖7所示1)工控機上電后運行交流接觸器壽命試驗程序；2)判斷是否第一次進行交流接觸器壽命試驗，若是，則在用戶指定位置新建工程文件并轉(zhuǎn)到第4步；若否，則轉(zhuǎn)到第3步；3)調(diào)入上次試驗參數(shù)設(shè)置和試驗數(shù)據(jù)，之后轉(zhuǎn)到第4步；4)判斷是否為文件處理菜單(鼠標單擊或鍵盤輸入)，若是，則調(diào)用文件處理模塊，可以新建工程文件、保存當前工程文件、另存當前工程文件或者打開之前試驗的工程文件，若否；則轉(zhuǎn)到第5步;5)判斷是否為參數(shù)設(shè)置菜單，若是，則調(diào)用試驗參數(shù)設(shè)置與修改模塊，該模塊包括接通試驗，分斷試驗，恒載試驗，變載試驗和機械壽命試驗五種試驗?zāi)Ｊ较碌膮?shù)設(shè)置與修改，主要的試驗參數(shù)包括試品型號、試品個數(shù)、吸合時間、釋放時間、接通時間、吸合釋放相角的選擇和設(shè)置、接通分斷電壓、接通分斷電流、電流互感器選擇、故障監(jiān)測選擇與設(shè)置、操作頻率及試驗循環(huán)次數(shù)等，開始新的工程時根據(jù)需要設(shè)置各個試驗?zāi)Ｊ较碌脑囼瀰?shù)，試驗開始后試驗參數(shù)將不能改變，但通過快捷鍵組合鍵入，即可修改當前試驗參數(shù)；若否，則轉(zhuǎn)到第6步；6)判斷是否為查看菜單，若是，則調(diào)用試驗查看模塊，該模塊包括接通試驗，分斷試驗，恒載試驗，變載試驗和機械壽命試驗五種試驗?zāi)Ｊ较碌脑囼灢榭矗煞謩e查看這五種試驗?zāi)Ｊ较碌脑囼瀰?shù)設(shè)置，故障記錄和試驗波形記錄，故障記錄顯示陪試品和試品主觸頭的接通不良和斷開不良情況以及陪試品和試品輔助觸頭的接通不良和斷開不良情況，試驗波形顯示按用戶設(shè)置所保存的電壓電流波形和全部故障波形；若否，則轉(zhuǎn)到第7步；7)判斷是否為試驗調(diào)試菜單，若是，則調(diào)用試驗調(diào)試模塊，可對主電源后備保護、 l/6Ue電源后備保護進行調(diào)試，可校對采集得到的電壓電流有效值，可選擇第一陪試品或第二陪試品以及單個試品進行接通、分斷、接通與分斷過程的單次調(diào)試，調(diào)試過程中實時檢測電源電壓波形、試品主觸頭間電壓波形及負載電流波形，并能在陪試品或試品發(fā)生故障時報警并控制陪試品釋放來切除故障，若故障未被切除，則啟動后備保護切斷故障，單次調(diào)試的波形也可以存儲在用戶指定的文件夾中；若否，則轉(zhuǎn)到第8步；8)判斷是否為試驗運行菜單，若是，則調(diào)用試驗運行模塊，試驗運行模塊是整個程序的核心，該模塊包括接通試驗，分斷試驗，恒載試驗，變載試驗和機械壽命試驗五種試驗?zāi)Ｊ?，工控機(1)根據(jù)已選定的試驗?zāi)Ｊ胶拖鄳?yīng)的試品動作時序，完成相應(yīng)的試驗運行控制；若否，則轉(zhuǎn)到第9步；9)判斷是否為幫助菜單，若是，則調(diào)出幫助文件，幫助文件包括整個控制程序的全部信息，解釋每一個菜單命令的功能，每一個試驗參數(shù)的意義，每一種試驗?zāi)Ｊ降木唧w過程和試驗波形的說明，以及試驗注意事項等；若否，則轉(zhuǎn)到第10步；10)判斷是否為程序退出菜單，若是，則試驗結(jié)束；若否，則轉(zhuǎn)到第4步。當運行試驗第8步，進行交流接觸器壽命試驗時，以試品為交流線圈接觸器試品并進行變載試驗?zāi)Ｊ綖槔?，試驗的具體操作步驟包括以下6步8-1)工控機⑴發(fā)出第一陪試品(3)吸合指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第一陪試品( 吸合；同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路 (5)實時檢測電源電壓，若電源電壓大于其保護上限，則判定為第一陪試品(3)正常，否則判定第一陪試品C3)主觸頭故障，故障類型為接通不良，此時工控機(1)發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第一陪試品( 釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路( 控制第一陪試品( 釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第一斷路器(7)跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第一斷路器(7)跳閘來切斷故障；工控機(1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄；8-2)工控機(1)發(fā)出讓交流線圈接觸器試品GO)吸合指令信號，該信號驅(qū)動電路⑵控制交流線圈接觸器試品GO)吸合；同時工控機⑴根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路(5)實時檢測接觸器試品主觸頭間電壓和負載電流，若接觸器試品主觸頭間電壓小于其保護下限且負載電流大于其保護上限，則判定為交流線圈接觸器試品GO) 正常，否則判定交流線圈接觸器試品GO)主觸頭故障，故障類型為接通不良，此時工控機 ⑴發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第一陪試品⑶釋放指令信號，該指令信號通過驅(qū)動電路⑵ 控制第一陪試品(3)釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第一斷路器 (7)跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第一斷路器(7)跳閘來切斷故障；工控機 (1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄；8-3)工控機⑴發(fā)出第一陪試品(3)釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第一陪試品( 釋放；同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路 (5)實時檢測電源電壓，若電源電壓小于其保護下限，則判定為第一陪試品(3)正常，否則判定第一陪試品(3)主觸頭故障，故障類型為斷開不良，此時工控機(1)發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第一陪試品( 釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路( 控制第一陪試品(3)釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第一斷路器(7)跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第一斷路器(7)跳閘來切斷故障；工控機(1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄；8-4)工控機(1)發(fā)出第二陪試品(6)吸合指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第二陪試品出)吸合；同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路 (5)實時檢測電源電壓，若電源電壓大于其保護上限，則判定為第二陪試品(6)正常，否則判定第二陪試品(6)主觸頭故障，故障類型為接通不良，此時工控機(1)發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第二陪試品(6)釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路( 控制第二陪試品(6)釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第二斷路器(8)跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第二斷路器(8)跳閘來切斷故障；工控機(1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄；8-5)工控機(1)發(fā)出讓交流線圈接觸器試品GO)釋放指令信號，該信號驅(qū)動電路(2)控制交流線圈接觸器試品G0)釋放；同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由
11觸頭狀態(tài)檢測電路( 實時檢測接觸器試品主觸頭間電壓和負載電流，若接觸器試品主觸頭間電壓大于其保護上限且負載電流小于其保護下限，則判定為交流線圈接觸器試品GO) 正常，否則判定交流線圈接觸器試品GO)主觸頭故障，故障類型為斷開不良，此時工控機 ⑴發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第二陪試品(6)釋放指令信號，該指令信號通過驅(qū)動電路(2) 控制第二陪試品(6)釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第二斷路器 ⑶跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路⑵控制第二斷路器⑶跳閘來切斷故障；工控機 (1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄；8-6)工控機⑴發(fā)出第二陪試品(6)釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第二陪試品(6)釋放；同時工控機(1)根據(jù)故障監(jiān)測的選擇和設(shè)置由觸頭狀態(tài)檢測電路
(5)實時檢測電源電壓，若電源電壓小于其保護下限，則判定為第二陪試品(6)正常，否則判定第二陪試品(6)主觸頭故障，故障類型為斷開不良，此時工控機(1)發(fā)出報警命令并發(fā)出控制第二陪試品(6)釋放指令信號，該信號通過驅(qū)動電路( 控制第二陪試品(6)釋放來切除故障，當故障未被切除時，工控機(1)發(fā)出控制第二斷路器(8)跳閘指令信號，該信號通過驅(qū)動電路(2)控制第二斷路器(8)跳閘來切斷故障；工控機(1)同時根據(jù)設(shè)置保存試驗數(shù)據(jù)和故障記錄。工控機(1)按步驟8-1) ,8-2) ,8-3) ,8-4) ,8-5) ,8-6)的順序為一個循環(huán)，反復(fù)進行變載試驗，同時檢測主觸頭間電壓和負載電流并記錄試驗數(shù)據(jù)和試驗故障。工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制第一陪試品(3)吸合與釋放、第二陪試品(6)吸合與釋放、交流線圈接觸器試品GO)吸合與釋放、直流線圈接觸器試品Gl)吸合與釋放、 第一斷路器(7)跳閘以及第二斷路器(8)跳閘的具體過程如下1)工控機⑴通過驅(qū)動電路⑵控制第一陪試品(3)吸合工控機⑴發(fā)出控制第一陪試品(3)吸合指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路 (20)，再通過信號線一 O01)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線二(202)傳遞給第一交流固態(tài)繼電器0 的輸入端，第一交流固態(tài)繼電器0 的輸出端通過信號線六O06)串聯(lián)于第一陪試品(3)的線圈回路，該信號控制第一陪試品(3)的線圈回路導(dǎo)通，第一陪試品 (3)吸合；2)工控機⑴通過驅(qū)動電路(2)控制第一陪試品(3)釋放工控機⑴發(fā)出控制第一陪試品⑶釋放指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路 (20)，再通過信號線一 O01)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線(202)傳遞給第一交流固態(tài)繼電器(22)，最后通過信號線六(206)控制第一陪試品(3)線圈回路斷開，第一陪試品 ⑶釋放；3)工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制第二陪試品(6)吸合工控機(1)發(fā)出控制第二陪試品(6)吸合指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路 (20)，再通過信號線一 O01)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線三(203)傳遞給第二交流固態(tài)繼電器的輸入端，第二交流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線七O07)串聯(lián)于第二陪試品(6)的線圈回路，該信號控制第二陪試品(6)的線圈回路導(dǎo)通，第二陪試品
(6)吸合；4)工控機⑴通過驅(qū)動電路(2)控制第二陪試品(6)釋放工控機⑴發(fā)出控制第二陪試品(6)釋放指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路(20)，再通過信號線一 O01)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線三(203)傳遞給第二交流固態(tài)繼電器(23)，最后通過信號線七(207)控制第二陪試品(6)線圈回路斷開，第二陪試品 (6)釋放；5)工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制交流線圈接觸器試品^))吸合工控機(1) 發(fā)出控制交流線圈接觸器試品GO)吸合指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路(20)，再通過信號線一(201)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線四(204) 傳遞給第三交流固態(tài)繼電器04)的輸入端，第三交流固態(tài)繼電器04)的輸出端通過信號線八(208)串聯(lián)于交流線圈接觸器試品GO)的線圈回路，該信號控制交流線圈接觸器試品 (40)的線圈回路導(dǎo)通，交流線圈接觸器試品GO)吸合；6)工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制交流線圈接觸器試品^))釋放工控機(1) 發(fā)出控制交流線圈接觸器試品GO)釋放指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路(20)，再通過信號線一(201)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線四(204) 傳遞給第三交流固態(tài)繼電器(M)，最后通過信號線八(208)控制交流線圈接觸器試品GO) 線圈回路斷開，交流線圈接觸器試品G0)釋放；7)工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制直流線圈接觸器試品Gl)吸合工控機(1) 發(fā)出控制直流線圈接觸器試品Gl)吸合指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路(20)，再通過信號線一(201)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線五(205) 傳遞給直流固態(tài)繼電器0 的輸入端，直流固態(tài)繼電器0 的輸出端通過信號線九(209) 串聯(lián)于直流線圈接觸器試品Gl)的線圈回路，該信號控制直流線圈接觸器試品Gl)的線圈回路導(dǎo)通，直流線圈接觸器試品Gl)吸合；8)工控機(1)通過驅(qū)動電路(2)控制直流線圈接觸器試品Gl)釋放工控機(1) 發(fā)出控制直流線圈接觸器試品Gl)釋放指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十六(200)傳遞給輸出控制電路(20)，再通過信號線一(201)并經(jīng)第一光電耦合器和信號線五(205) 傳遞給直流固態(tài)繼電器(25)，最后通過信號線九(209)控制直流線圈接觸器試品Gl)線圈回路斷開，直流線圈接觸器試品Gl)釋放；9)工控機(1)通過驅(qū)動電路( 控制第一斷路器(7)跳閘工控機(1)發(fā)出控制第一斷路器(7)跳閘指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十(210)傳遞給第四交流固態(tài)繼電器 (26)的輸入端，第四交流固態(tài)繼電器06)的輸出端通過信號線十一(211)控制第一電磁繼電器(XT)的線圈回路接通，第一電磁繼電器(XT)的一對常開觸點通過信號線十二(212) 串聯(lián)于第一斷路器(7)的分勵線圈回路，常開觸點閉合，第一斷路器(7)的分勵線圈回路導(dǎo)通，第一斷路器(7)跳閘；10)工控機(1)通過驅(qū)動電路( 控制第二斷路器(8)跳閘工控機(1)發(fā)出控制第二斷路器(8)跳閘指令信號，該信號通過DO數(shù)據(jù)線十三(21 傳遞給第五交流固態(tài)繼電器08)的輸入端，第五交流固態(tài)繼電器08)的輸出端通過信號線十四(214)控制第二電磁繼電器09)的線圈回路接通，第二電磁繼電器09)的一對常開觸點通過信號線十五 (215)串聯(lián)于第二斷路器(8)的分勵線圈回路，常開觸點閉合，第二斷路器(8)的分勵線圈回路導(dǎo)通，第二斷路器(8)跳閘。交流線圈接觸器試品(40)、第一陪試品(3)和第二陪試品(6)的線圈回路均采用交流固態(tài)繼電器控制，直流線圈接觸器試品Gl)的線圈回路采用直流固態(tài)繼電器控制。固
13態(tài)繼電器沒有機械零部件，采用可控硅代替?zhèn)鹘y(tǒng)的觸點接觸，由于沒有運動的零部件，因此能在高沖擊，強振動的環(huán)境下工作，由于采用可控硅作為切換裝置，決定了固態(tài)繼電器的壽命長，可靠性高。固態(tài)繼電器因為采用了可控硅，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙，響應(yīng)時間短。另外，固態(tài)繼電器相比傳統(tǒng)的繼電器而言，由于沒有輸入“線圈”，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。工控機(1)在發(fā)吸合命令的同時啟動采樣，分為模擬量輸入采樣和數(shù)字量輸入采樣兩種方式，并通過觸頭狀態(tài)檢測電路( 檢測觸頭的狀態(tài)，在接通主回路負載時，軟件自動選擇量程為0-750A的電流互感器及相應(yīng)的電流檔位，在接通l/6Ue主回路時，軟件自動選擇量程為0-150A的電流互感器及相應(yīng)的電流檔位。具體過程為電源電壓信號、接觸器試品主觸頭間電壓信號及負載電流信號經(jīng)信號線(501)接到互感器(50)的輸入端，經(jīng)互感器(50)電平轉(zhuǎn)換后的電壓電流信號通過信號線(502)連接到信號調(diào)理電路(51)，工控機 (1)通過IO數(shù)據(jù)線(500)經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)再由信號線(509)將控制A/D轉(zhuǎn)換的控制信號(如啟動A/D采樣信號、A/D采樣頻率信號和A/D采樣通道選擇信號等)傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器(52)，A/D轉(zhuǎn)換器(52)將由信號線(503)傳遞過來的調(diào)理好的電壓電流信號進行A/ D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)，再通過IO數(shù)據(jù)線(500)傳輸給工控機 (1)，至此完成模擬量輸入采樣；接觸器試品輔助觸頭間電壓信號，經(jīng)信號線(50 傳遞給第二光電耦合器(5 的輸入端，第二光電耦合器(5 經(jīng)信號線(506)和DI輸入電路產(chǎn)生反映接觸器試品輔助觸頭閉合與斷開的數(shù)字量信號，該數(shù)字量信號由信號線(507)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)，再通過IO數(shù)據(jù)線(500)傳輸給工控機(1)，至此完成數(shù)字量輸入采樣。在模擬量采樣時，方波發(fā)生電路(5 產(chǎn)生一個與電源周期頻率相同的方波信號， 該信號經(jīng)信號線(508)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)緩沖區(qū)(56)，再通過IO數(shù)據(jù)線(500)傳輸給工控機(1)， 工控機(1)根據(jù)方波信號的周期(即電源的周期)來設(shè)置A/D采樣的頻率，保證在一個電源周期內(nèi)的采樣個數(shù)為整數(shù)，獲得電壓電流信號波形很好地還原原始波形，提高了采樣精度。在工控機(1)控制接觸器試品(4)進行吸合和釋放操作時，根據(jù)方波發(fā)生電路 (55)獲得的方波信號的周期，再配合同步采樣子程序和硬件延時子程序，實現(xiàn)接觸器試品的選相合分閘控制先根據(jù)獲得的方波信號的周期計算在某相角下合分閘時所需的延時時間，再由同步采樣子程序檢測信號上升沿的到來，此時啟動硬件延時，延時時間為以上計算得到的時間，延時結(jié)束時，由工控機(1)發(fā)接觸器試品的吸合或釋放命令，實現(xiàn)選相合分閘。試驗采集得到的各相電源電壓波形、試品主觸頭間電壓波形及負載電流波形將會顯示在計算機顯示器上，并根據(jù)用戶設(shè)置(包括首次保存、間隔N次保存和末次保存)自動保存試驗電壓電流波形。根據(jù)電壓電流波形，判斷陪試品和試品主觸頭是否發(fā)生故障，故障類型有接通不良和斷開不良，監(jiān)測依據(jù)為當有信號(電壓電流)時，應(yīng)不小于信號的保護上限(可選擇為90%、70%或50%)；當無信號時，應(yīng)不大于信號的保護下限(可選擇為 10%、30%或50% )。試品輔助觸頭監(jiān)測包括常開、常閉輔助觸頭，正常情況下，接觸器試品釋放狀態(tài)下，輔助常開觸頭間電平為高，輔助常閉觸頭間電平為低；接觸器試品吸合狀態(tài)下，輔助常開觸頭間電平為低，輔助常閉觸頭間電平為高，若觸頭狀態(tài)檢測電路采集到的輔助觸頭信號與上述不同，則認為輔助觸頭故障，故障類型為接觸不良或斷開不良。陪試品故障處理方式包括更換陪試品和繼續(xù)試驗，試品故障處理方式包括更換試品、剔除試品和繼續(xù)試驗。當輔助觸頭故障次數(shù)達到設(shè)定允許故障次數(shù)后，將不再對輔助觸頭進行故障監(jiān)測。若選擇有2 4個接觸器試品進行試驗，則當所有試品動作一次后，才記試驗循環(huán)進行一次，試驗過程中可以暫停試驗或退出試驗，當達到設(shè)定的試驗循環(huán)次數(shù)或全部試品失效后，試驗將停止。其他試驗?zāi)Ｊ较?，試品和陪試品的動作時序為圖6中各試驗?zāi)Ｊ较碌膭幼鲿r序圖，涉及到的陪試品與試品的驅(qū)動、數(shù)據(jù)采樣、試驗波形的顯示與存儲、故障的實時監(jiān)測與故障波形及信息的記錄、故障處理等內(nèi)容與變載試驗?zāi)Ｊ较孪嗤１緦嵱眯滦臀词黾爸庍m用于現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種交流接觸器壽命試驗裝置，其特征為該裝置由試驗控制柜、試品柜、1/6 電源柜和負載柜組成；其中，試驗控制柜包括工控機、驅(qū)動電路和觸頭狀態(tài)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；1/6 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(gòu)成，分別與驅(qū)動電路和觸頭狀態(tài)檢測電路相連；驅(qū)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(tài)檢測電路和負載電路相連。
2.如權(quán)利要求1所述交流接觸器壽命試驗裝置，其特征為所述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。
3.如權(quán)利要求1所述交流接觸器壽命試驗裝置，其特征為所述的驅(qū)動電路包括輸出控制電路、第一光電耦合器、第一交流固態(tài)繼電器、第二交流固態(tài)繼電器、第三交流固態(tài)繼電器、直流固態(tài)繼電器、第四交流固態(tài)繼電器、第一電磁繼電器、第五交流固態(tài)繼電器和第二電磁繼電器；驅(qū)動電路包括交流固態(tài)繼電器驅(qū)動、直流固態(tài)繼電器驅(qū)動和交流固態(tài)繼電器控制電磁繼電器驅(qū)動三種方式；其連接方式是工控機通過DO數(shù)據(jù)線十六、DO數(shù)據(jù)線十和DO 數(shù)據(jù)線十三分別與輸出控制電路、第四交流固態(tài)繼電器和第五交流固態(tài)繼電器相連，輸出控制電路通過信號線一與第一光電耦合器的輸入端相連，第一光電耦合器的輸出端通過信號線二、信號線三、信號線四和信號線五分別與第一交流固態(tài)繼電器的輸入端、第二交流固態(tài)繼電器的輸入端、第三交流固態(tài)繼電器的輸入端和直流固態(tài)繼電器的輸入端相連，第一交流固態(tài)繼電器的輸出端、第二交流固態(tài)繼電器的輸出端和第三交流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線六、信號線七和信號線八分別控制第一陪試品、第二陪試品和交流線圈接觸器試品；直流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線九控制直流線圈接觸器試品；第四交流固態(tài)繼電器和第五交流固態(tài)繼電器的輸出端通過信號線十一和信號線十四分別控制第一電磁繼電器和第二電磁繼電器，第一電磁繼電器和第二電磁繼電器通過信號線十二和信號線十五分別控制第一斷路器和第二斷路器。
4.如權(quán)利要求1所述交流接觸器壽命試驗裝置，其特征為所述觸頭狀態(tài)檢測電路包括互感器、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、第二光電耦合器、DI輸入電路、方波發(fā)生電路和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；觸頭狀態(tài)檢測電路包括模擬量輸入和數(shù)字量輸入兩種采樣方式；其連接方式是電源電壓信號、接觸器試品主觸頭間電壓信號及負載電流信號通過信號線與互感器相連，互感器通過信號線與信號調(diào)理電路相連，信號調(diào)理電路通過信號線與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；接觸器試品輔助觸頭間電壓信號通過信號線與第二光電耦合器的輸入端相連，第二光電耦合器的輸出端通過信號線與DI輸入電路相連，DI輸入電路通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；方波發(fā)生電路通過信號線與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)相連；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)通過信號線和IO數(shù)據(jù)線分別與A/D轉(zhuǎn)換器和工控機相連。
5.如權(quán)利要求4所述交流接觸器壽命試驗裝置，其特征為互感器包括電壓互感器和電流互感器，電流互感器為兩級電流互感器。
專利摘要本實用新型為一種交流接觸器壽命試驗裝置。該裝置由試驗控制柜、試品柜、1/6Ue電源柜和負載柜組成；其中，試驗控制柜包括工控機、驅(qū)動電路和觸頭狀態(tài)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；本實用新型由工控機控制，可自動、準確完成交流接觸器壽命試驗，提高了壽命試驗的自動化水平；可以進行交流接觸器的接通試驗、分斷試驗、恒載試驗和變載試驗四種電壽命試驗，還可以對其進行機械壽命試驗。本實用新型具有完整的數(shù)據(jù)保護功能，意外斷電后試驗數(shù)據(jù)不丟失，電源恢復(fù)后不破壞已采集的試驗數(shù)據(jù)，試驗數(shù)據(jù)永久性保存。
文檔編號G01M13/00GK202210140SQ201120191148
公開日2012年5月2日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者龐家園, 李奎, 武一, 王堯, 趙鵬, 陸儉國, 黃少坡 申請人:河北工業(yè)大學(xué)