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    重庆时时彩后奇偶走势: 一种微型断路器电寿命测试系统及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201611251945.6

    申请日:

    2016.12.30

    公开号:

    CN106772014A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效 IPC(主分类):G01R 31/327申请日:20161230|||公开
    IPC分类号: G01R31/327 主分类号: G01R31/327
    申请人: 中车长春轨道客车股份有限公司
    发明人: 李斌; 王文军; 林旭光
    地址: 130061 吉林省长春市青荫路435号
    优先权:
    专利代理机构: 长春众益专利商标事务所(普通合伙) 22211 代理人: 余岩
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611251945.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2019.03.01|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种微型断路器电寿命测试系统,主要包括交流输出电源、直流输出电源、交流负载、直流负载、电压和电流传感器、工控机,工控机通过总线给交、直流电源和交直、流负载发出指令,交、直流电源根据指令自动设定主回路输出电压给微型断路器,交、直流负载则自动匹配回路阻抗,确定测试微型断路器需要的测试主回路电流,工控机给电机驱动装置发出指令,控制电机的机械手循环驱动被试微型断路器的闭合和断开,电压传感器采集微型断路器动、静触点之间的电压,并传送给工控机进行分析处理,实现断路器电寿命自动测试,这种测试方法简便,还提高了试验结果判定的可靠性和准确性,大大提高了工作效率,降低了人工成本。

    权利要求书

    1.一种微型断路器电寿命测试系统,主要包括交流输出电源、直流输出电源、交流负
    载、直流负载、电压和电流传感器,其特征在于:电压和电流传感器的输出端连接一工控机,
    工控机通过总线与交、直流电源和交、直流负载、电机驱动装置连接,实现对各测试设备的
    通信和控制,微型断路器安装在电机驱动装置上,交、直流电源与微型断路器及交、直流负
    载串联在一起,组成测试的主回路,工控机通过总线给交、直流电源和交直、流负载发出指
    令,交、直流电源根据指令自动设定主回路输出电压给微型断路器,交、直流负载则自动匹
    配回路阻抗,确定测试微型断路器需要的测试主回路电流,工控机给电机驱动装置发出指
    令,控制电机的机械手循环驱动被试微型断路器的闭合和断开,电压传感器采集微型断路
    器动、静触点之间的电压,并传送给工控机进行分析处理,实现断路器电寿命自动测试,电
    流传感器检测主回路电流是否为微型断路器的额定工作电流,如果超过主回路电流设定值
    的30%,将报警并停止测试,?;げ馐韵低?。
    2.根据权利要求1所述的一种微型断路器电寿命测试系统,其特征在于:所述交、直流
    负载有通用和修正两种设置模式,均通过工控机进行选择和控制,其中通用模式只需要按
    照标准要求配置主回路电压、电流、功率因数或者时间常数即可,设置简单快捷;修正模式
    需要设置主回路电压、电流、电阻和电感值,对测试回路自身的阻抗进行修正。
    3.根据权利要求1所述的一种微型断路器电寿命测试系统,其特征在于:所述的电机驱
    动装置是一种微型断路器电寿命试验电机驱动机构,它由电机、电机控制单元、水平滑道、
    机械手和微型断路器固定夹具组成,工控机能够通过电机控制单元对电机的转速、转矩、循
    环次数、机械手前进位置、中间位置、后退位置的设定来精准控制微型断路器的接通和分
    断,通过调节机械手和夹具的位置,适应多种型号规格的微型断路器。
    4.权利要求1所述的一种微型断路器电寿命测试方法,其特征在于包括下列步骤:
    (1)工控机的人机操作界面直接配置测试系统的电源主回路电压、电流,负载的功率因
    数或者时间常数,微型断路器闭合时间、断开时间、触点电压测量极数、预期电寿命次数、预
    期故障次数;
    (2)工控机控制电源、负载、电机依次启动,测量微型断路器每次闭合、断开时各极动、
    静触点之间的电压;
    (3)在微型断路器闭合时,如果微型断路器任意动、静触点电压大于主回路电压的5%,
    则预期故障次数加1,并重新开始下一次测试;如果全部触点电压均小于主回路电压的5%,
    则断开微型断路器,并继续检测各级触点的电压;
    (4)如果此时微型断路器任意动、静触点电压小于主回路电压的95%,则预期故障次数
    加1,并重新开始下一次测试;如果此时微型断路器全部触点电压大于主回路电压的95%,则
    预期寿命此数加1,并进行下一次测试;如果预期故障次数先达到设定目标值,则试验结束,
    反之测试将持续达到预期电寿命次数为止。

    说明书

    一种微型断路器电寿命测试系统及方法

    技术领域

    本发明涉及一种微型断路器电寿命测试系统及方法。

    背景技术

    微型断路器是各种电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端?;さ缙?,其应用
    量大而且面广。如果微型断路器可靠性不好,其造成的损失是巨大的,因此对微型断路器的
    电寿命的测试是非常有必要的。国内的一些国家认证机构有相应测试平台,如上海电器科
    学研究所,广州电器科学研究所等,都是国家早期投资的,设备比较落后,体型巨大,自动化
    程度低。

    微型断路器的电寿命是指在规定的接通和分断条件下,电器不需维修和不需更换
    任何零部件所能承受的有载操作次数。在进行电寿命试验时,被试微型断路器的主触头是
    按产品标准中所规定的试验条件来接通和分断电路的。传统测试方法是用手动调节变压器
    给微型断路器主回路供电,通过手动匹配负载,达到标准要求主回路要求的电流、功率因
    数。利用PLC控制气缸驱动装置驱动微型断路器接通和分断,并检测微型断路器动、静触点
    之间的电压信号转化为高低电平来进行寿命测试。传统方案测试方法通过判断微型断路器
    动、静触点接通关断时高、低电平作为电寿命是否合格依据,只能判断微型断路器无法正常
    闭合和断开的情况,如果触点之间拉弧,触点电阻增大而失效将无法被捕捉到;一般采用冲
    击变压器作为输出电源,体积巨大,电压调节细度低,需要手动设置,安全性较差;整个测试
    系统自动化程度低,采用气缸作为驱动装置,试验时噪声大,测试环境比较恶劣。

    发明内容

    本发明目的是针对现有测试系统的不足,提供一种微型断路器电寿命测试系统及
    试验方法,优化微型断路器电寿命测试方法,提升测试系统自动化水平,提高了测试结果准
    确性和工作效率,降低了人工成本。

    为了达到上述目的,本发明提供一种微型断路器电寿命测试系统,主要包括交流
    输出电源、直流输出电源、交流负载、直流负载、电压和电流传感器,其特征在于:电压和电
    流传感器的输出端连接一工控机,工控机通过总线与交、直流电源和交、直流负载、电机驱
    动装置连接,实现对各测试设备的通信和控制,微型断路器安装在电机驱动装置上,交、直
    流电源与微型断路器及交、直流负载串联在一起,组成测试的主回路,工控机通过总线给
    交、直流电源和交直、流负载发出指令,交、直流电源根据指令自动设定主回路输出电压给
    微型断路器,交、直流负载则自动匹配回路阻抗,确定测试微型断路器需要的测试主回路电
    流,工控机给电机驱动装置发出指令,控制电机的机械手循环驱动被试微型断路器的闭合
    和断开,电压传感器采集微型断路器动、静触点之间的电压,并传送给工控机进行分析处
    理,实现断路器电寿命自动测试,电流传感器检测主回路电流是否为微型断路器的额定工
    作电流,如果超过主回路电流设定值的30%,将报警并停止测试,?;げ馐韵低?。

    所述交、直流负载有通用和修正两种设置模式,均通过工控机进行选择和控制,其
    中通用模式只需要按照标准要求配置主回路电压、电流、功率因数或者时间常数即可,设置
    简单快捷;修正模式需要设置主回路电压、电流、电阻和电感值,对测试回路自身的阻抗进
    行修正。

    所述的电机驱动装置是一种微型断路器电寿命试验电机驱动机构,它由电机、电
    机控制单元、水平滑道、机械手和微型断路器固定夹具组成,工控机能够通过电机控制单元
    对电机的转速、转矩、循环次数、机械手前进位置、中间位置、后退位置的设定来精准控制微
    型断路器的接通和分断,通过调节机械手和夹具的位置,适应多种型号规格的微型断路器。

    本发明还提供了一种微型断路器电寿命测试方法,其特征在于包括下列步骤:

    1、工控机的人机操作界面直接配置测试系统的电源主回路电压、电流,负载的功
    率因数或者时间常数,微型断路器闭合时间、断开时间、触点电压测量极数、预期电寿命次
    数、预期故障次数;

    2、工控机控制电源、负载、电机依次启动,测量微型断路器每次闭合、断开时各极
    动、静触点之间的电压;

    3、在微型断路器闭合时,如果微型断路器任意动、静触点电压大于主回路电压的
    5%,则预期故障次数加1,并重新开始下一次测试;如果全部触点电压均小于主回路电压的
    5%,则断开微型断路器,并继续检测各级触点的电压;

    4、如果此时微型断路器任意动、静触点电压小于主回路电压的95%,则预期故障
    次数加1,并重新开始下一次测试;如果此时微型断路器全部触点电压大于主回路电压的
    95%,则预期寿命此数加1,并进行下一次测试;如果预期故障次数先达到设定目标值,则试
    验结束,反之测试将持续达到预期电寿命次数为止;

    5、最后记录试验数据及故障信息,生成试验报告。

    本发明与现有技术相比的有益效果在于:

    (1)本测试系统通过工控机和基于Labview开发的人机操作界面,可以直接配置测
    试系统各设备参数和启动的顺序,操作简便、快捷。远程控制设备的工作,将被试微型断路
    器的测试数据回传,并在此基础上分析处理,累计记录并判断电寿命次数和故障次数,实现
    微型断路器电寿命测试系统的全自动控制,大大提高了工作效率,降低了人工成本。

    (2)本发明所应用的微型断路器电寿命测试方法,通过检测微型断路器动、静触点
    之间的电压百分比,判断微型断路器的接通分断的过程是否失效,这种方法既能够判断微
    型断路器无法正常闭合和断开的失效情况,还可以判断动、静触点之间拉弧,造成触点电阻
    增大而失效情况。例如触点电阻增大,在闭合的时候会产生一定的压降,会导致此时触点电
    压增大超出主回路电压值5%时,则视为失效。这种测试方法简便,还提高了试验结果判定
    的可靠性和准确性。

    (3)利用电机驱动装置来完成对微型断路器的接通、分断得操作,其控制精度高,
    比传统气缸式的驱动装置噪音要低很多。本系统可自动化控制机械手行程、位移,以及循环
    次数,还可以代替实验人员完成相关操作,提高测试过程的安全性。

    (4)利用电流传感器检测主回路电流,若果发现主回路电流有过流、缺相时,会紧
    急报警,并停止测试,提高了测试过程的可靠性和安全性。

    附图说明

    图1为本发明测试系统图;

    1.工控机;2.交流电源;3.直流电源;4.直流负载;5.交流负载;6.电压/电流传感
    器;7.微型断路器;8.电机驱动装置。

    图2为本发明的测试流程图。

    具体实施方式

    参考图1,整个测试系统由工控机、交流电源、直流电源、交流负载、直流负载、电压
    电流传感器、电机驱动装置组成。工控机通过总线与交流电源、直流电源,交流负载、直流负
    载、电机驱动装置完成通讯和控制;交、直流电源输出端通过电缆与被试微型断路器、交直
    流负载串联,组成电寿命测试的主回路;工控机控制交、直流电源输出微型断路器主回路的
    工作电压,交、直流负载按照工控机的指令自动匹配主回路的阻抗,确定微型断路器主回路
    的工作电流;被试微型断路器安装固定在电机驱动装置上,调整好机械手的位移、角度和位
    置,工控机通过总线控制机械手能够正常接通和关断被试微型断路器;电流传感器串入测
    试主回路,监控主回路电流;电压传感器检测微型断路器动、静触点两端电压,并将电压信
    号传送给工控机,对测试数据分析处理。

    测试时,根据被试微型断路器型号和参数,在工控机上通过人机界面选择测试需
    要的交流或者直流电源、负载设备、数据采集通道个数及相应电压传感器,配置交、直流电
    源输出电压,交、直流负载与电源输出匹配的回路阻抗及功率因数或者时间常数,数据采集
    通道的采样率和变比,电压传感器的量程,微型断路器闭合和断开时间,预期寿命次数、故
    障寿命次数。配置完所有测试设备和参数后,工控机通过总线控制电源输出电压,回路负载
    启动工作,伺服电机按照设定的预期寿命次数循环驱动被试微型断路器的接通和关断,电
    压传感器开始采集微型断路器每极动,静触点间电压,并将试验数据其传送至工控机,对每
    次闭合和断开时试验数据分析处理和判断每次试验结果是否满足判定标准。如果符合判定
    标准,则继续执行,直到设定的预期寿命时结束,如果不符合,则累计计入预期故障次数,若
    该次数达到设定值,则试验结束。

    交、直流负载配置模式中,通用模式是最常用的模式,直接设置负载的功率因数简
    便,快捷,省去了计算阻抗和感抗的步骤;修正模式是直接输入计算后阻抗和感抗,这种方
    式可以对测试系统本身存在的线路阻抗进行修正,提高测试回路功率因数或者时间常数的
    准确性。

    参考图2,具体工控机执行的控制过程如下:

    1.试验开始,通过工控机中的人机界面进行配置测试试验参数,主要有交、直流电
    源主回路输出电压;负载主回路电压、电流及功率因数或者时间常数;其它参数还有断路器
    闭合时间、断路器断开时间、预期电寿命次数、预期故障次数、触点电压测量极数;

    2.工控机控制运行测试系统的各设备;

    3.通过工控机控制主回路电源使能DO闭合,电机驱动使能DO闭合,数据采集电压
    检测使能DO闭合,负载使能DO闭合。此时交、直流电源主回路输出电压,交、直流负载启动运
    行,电机驱动装置可以循环工作,电压传感器检测被试微型断路器动、静触点之间电压,并
    将此电压作为主回路电压U;

    4.电机驱动装置通过机械手闭合被测试的微型断路器,持续时间为设定的断路器
    闭合时间;

    5.在闭合时间内检测被试微型断路器每极动、静触点之间电压值;

    6.判断微型断路器触点的电压是否大于主回路电压U的5%;

    7.如果任意触点的电压大于主回路电压U的5%,则断路器故障次数加1;

    8.电机驱动装置通过机械手断开被测试的微型断路器;

    9.判断微型断路器故障次数达到预期故障次数;

    10.如果微型断路器故障次数未达到预期故障次数,则返回执行步骤5;

    11.如果微型断路器故障次数达到预期故障次数,记录试验数据、结果,生成试验
    报告;

    12.如果所有微型断路器触点电压小于主回路电压U的5%,断开被测试的微型断
    路器,持续时间为设定的微型断路器断开时间;

    13.在断开时间内检测被试微型断路器每极动、静触点之间电压值;

    14.判断微型断路器触点的电压是否小于主回路电压U的95%;

    15.如果任意触点的电压小于U的95%,则微型断路器故障次数加1,则返回执行步
    骤8;

    16.如果所有触点电压大于U的95%,断路器电寿命次数加1;

    17.判断微型断路器寿命次数是否达到预期寿命次数;

    18.如果微型断路器寿命次数未达到预期寿命次数,则返回执行步骤5;

    19.如果微型断路器寿命次数达到预期寿命次数,记录试验数据、结果,生成试验
    报告;

    20.最后通过工控机控制主回路电源使能DO断开,电机驱动使能DO断开,采集单元
    电压检测使能DO断开,负载使能DO断开,所有设备停止工作,试验结束。

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    一种 微型 断路器 寿命 测试 系统 方法
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