專利名稱：用于測試接觸器的裝置的制作方法
技術領域：
用于測試接觸器的裝置技術領域[0001]本實用新型涉及自動化技術，尤其涉及一種用于測試接觸器的裝置。
背景技術：
[0002]接觸器是一種自動化的控制電器，主要用于頻繁接通或分斷交、直流電路。接觸器具有控制容量大，可遠距離操作的特點。接觸器配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作、聯(lián)鎖控制以及各種定量控制和失壓及欠壓保護，因而，接觸器被廣泛應用于自動控制電路。對于風電行業(yè)而言，接觸器可以被用在并網控制等關鍵部位，另外還有許多輔助電機控制也要用到接觸器。[0003]目前市場上制造接觸器的廠家眾多，接觸器的性能也各異，但從接觸器上標示的參數(shù)無法判斷接觸器性能的好壞。如何在眾多接觸器中選擇一款性能良好的接觸器，直接關系到風力發(fā)電控制系統(tǒng)運行的可靠性。[0004]現(xiàn)有技術中，還沒有用于檢測接觸器的裝置，一般采用試用的方式來試驗接觸器性能的好壞，或是從銘牌判斷接觸器性能的好壞，但這種方式不夠合理，某些情況下，為保證整個風力發(fā)電控制系統(tǒng)的性能，也不能隨意將接觸器安裝在風力發(fā)電控制系統(tǒng)進行試驗。實用新型內容[0005]本實用新型提供一種用于測試接觸器的裝置，用于選擇性能較佳的接觸器。[0006]本實用新型提供了一種用于測試接觸器的裝置，其中，包括[0007]電壓電流監(jiān)測組件，用于監(jiān)測接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電壓值和電流值；[0008]數(shù)據(jù)采集卡，與所述電壓電流監(jiān)測組件電性連接，用于采集所述電壓電流監(jiān)測組件監(jiān)測得到的電壓值和電流值；[0009]上位機，與所述數(shù)據(jù)采集卡電性連接，用于根據(jù)所述電壓值和電流值計算所述接觸器的動觸頭和靜觸頭斷開時的電弧能量。[0010]如上所述的用于測試接觸器的裝置，優(yōu)選的是，還包括[0011]溫度傳感器，用于設置在所述接觸器的絕緣外殼內部，監(jiān)測所述絕緣外殼內部的溫度值；所述數(shù)據(jù)采集卡還與所述溫度傳感器電性連接，用于采集所述溫度值。[0012]如上所述的用于測試接觸器的裝置，優(yōu)選的是，所述電壓電流監(jiān)測組件包括[0013]電流互感器，用于繞接在所述接觸器的動觸頭或靜觸頭上，所述電流互感器用于監(jiān)測所述接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電流值；[0014]電壓傳感器，用于并聯(lián)在所述接觸器的動觸頭和靜觸頭的兩端，所述電壓傳感器用于監(jiān)測所述接觸器接通或斷開瞬間接觸器動觸頭和靜觸頭之間的電壓值。[0015]如上所述的用于測試接觸器的裝置，優(yōu)選的是，[0016]所述電壓電流監(jiān)測組件的數(shù)量為至少兩個，各個所述電壓電流監(jiān)測組件都與數(shù)據(jù)采集卡電性連接，每個所述電壓電流監(jiān)測組件用于監(jiān)測一個接觸器的動觸頭和靜觸頭之間4的電壓值和電流值。[0017] 如上所述的用于測試接觸器的裝置，優(yōu)選的是，按照下述公式計算所述電弧能量[0019]其中，Uh為靜觸頭和動觸頭之間的電弧電壓；ih為靜觸頭和動觸頭之間的電弧電流；t為靜觸頭和動觸頭斷開時刻開始計時的時間；tx為從t=0至電弧熄滅的時間；ts為從 t=o至電弧產生的時間。[0020]如上所述的用于測試接觸器的裝置，優(yōu)選的是，[0021]還包括比較器，與所述上位機電性連接；[0022]所述比較器包括第一比較單元和第二比較單元，所述第一比較單元用于比較所述上位機計算得到的各個電弧能量的大小，所述第二比較單元用于比較各個所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的電流值的大小。[0023]上述技術方案提供的用于測試接觸器的裝置，通過綜合比較兩款甚至多款接觸器的接通和斷開的瞬時特性以及吸合保持后的穩(wěn)態(tài)特性，實現(xiàn)在兩個甚至多個同規(guī)格接觸器中，選擇出接通電流沖擊小，過載能力強，斷開瞬間電弧能量小以及滅弧效果好的接觸器。


[0024]圖I為本發(fā)明實施例提供的用于測試接觸器的裝置的原理示意圖；[0025]圖2為本圖I所示裝置的使用示意圖。
具體實施方式
[0026]現(xiàn)有的接觸器包括電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置和輔助部分。其中，電磁機構包括線圈和鐵芯。觸頭系統(tǒng)包括靜觸頭和動觸頭，電磁機構的線圈用于控制觸頭系統(tǒng)的閉合或斷開。輔助部分包括絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)和傳動機構。滅弧裝置用于冷卻接觸器在分斷過程中所產生的電弧。[0027]性能較佳的接觸器的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都應較佳。具體而言，動態(tài)性能一方面是指在動觸頭和靜觸頭斷開時，產生的電弧能量較小，且滅弧時間短，即觸頭斷開時的滅弧特性好；另一方面是指，具有較佳的接通性能，即觸頭接通時的電流沖擊特性好。穩(wěn)態(tài)性能是指接觸器的靜觸頭和動觸頭之間的載流量大。[0028]下面詳細介紹觸頭斷開時的滅弧特性[0029]采用接觸器靜觸頭和動觸頭斷開時產生的電弧能量大小以及滅弧時間來判斷接觸器的性能。電弧能量Wh的基本計算公式如下[0030]Wh[0031]式中[0032]Uh——靜觸頭和動觸頭之間的電弧電壓；[0033]ih~靜觸頭和動觸頭之間的電弧電流；[0034]t——從靜觸頭和動觸頭斷開時刻開始計時的時間；[0035]tx——從t=0至電弧熄滅的時間；[0036]ts-從t=0至電弧產生的時間。[0037]從上述公式可以看出，電弧能量和電弧電壓以及電弧電流有關。[0038]下面介紹觸頭接通時的電流沖擊特性對于接觸器而言，其動觸頭和靜觸頭吸合前，兩者之間的氣隙很大，為了保持恒定的磁通，需要更大的電流。而動觸頭和靜觸頭觸電吸合后，氣隙將為0，此時通過動觸頭和靜觸頭的電流驟減，因此，接觸器吸合時會產生很大的沖擊電流。由于沖擊電流對用電設備的損害較大，因此對于同等容量的接觸器，沖擊電流越小越好。[0039]本實施例以在兩個接觸器，即第一接觸器I和第二接觸器2，中選擇為例，但不限于此。參見圖I和圖2，本實用新型實施例提供一種用于測試接觸器的裝置，該裝置與三相電L1、L2和L3電性連接，此處，N為零線，第一熔斷器FUl和第一熱繼電器FRl配合作用以作為電機Ml的熱繼電器，第二熔斷器FU2和第二熱繼電器FR2配合作用以作為電機M2的熱繼電器。該裝置包括電壓電流監(jiān)測組件5、數(shù)據(jù)采集卡3和上位機4 ;電壓電流監(jiān)測組件 5用于監(jiān)測接觸器的動觸頭7和靜觸頭8之間的電壓值和電流值；數(shù)據(jù)采集卡3與所述電壓電流監(jiān)測組件5電性連接，用于采集所述電壓電流監(jiān)測組件5監(jiān)測得到的電壓值和電流值；上位機4與所述數(shù)據(jù)采集卡3電性連接，用于根據(jù)所述電壓值和電流值計算所述接觸器的動觸頭7和靜觸頭8斷開時的電弧能量。[0040]參見圖2，此處，以在第一接觸器I和第二接觸器2之間選擇為例，設置了兩個電壓電流監(jiān)測組件5，分別為第一電壓電流監(jiān)測組件15以及第二電壓電流監(jiān)測組件25。第一電壓電流監(jiān)測組件15監(jiān)測動觸頭12和靜觸頭13之間的電壓值和電流值；第二電壓電流監(jiān)測組件25監(jiān)測動觸頭72和靜觸頭23之間的電壓值和電流值。第一線圈11和第二線圈21 并聯(lián)在L3和N之間，斷路器6同時控制第一線圈11和第二線圈21的動作。[0041]電壓電流監(jiān)測組件有多種實現(xiàn)方式，比如分別采用獨立的電流傳感器和電壓傳感器來監(jiān)測動觸頭和靜觸頭之間的電流值和電壓值。當然，也可采用集成傳感器來監(jiān)測動觸頭和靜觸頭之間的電流值和電壓值。[0042]上位機可以是服務器或是計算機，上位機使用上述介紹的公式計算接觸器的動觸頭和靜觸頭斷開時的電弧能量。[0043]此處，具體地，電壓電流監(jiān)測組件5的數(shù)量至少為兩個，各個所述電壓電流監(jiān)測組件5都與數(shù)據(jù)采集卡3電性連接，每個所述電壓電流監(jiān)測組件5用于監(jiān)測一個接觸器的動觸頭7和靜觸頭8之間的電壓值和電流值。此處，有兩個第一接觸器I和第二接觸器2，故設置了第一電壓電流監(jiān)測組件15和第二電壓電流監(jiān)測組件25。[0044]可以理解的是，在數(shù)據(jù)采集卡采集到電壓值和電流值，以及上位機計算得到電弧能量之后，可以人工方式判斷哪個接觸器的電弧能量和電流最小，也可以采用自動化的方式判斷哪個接觸器的電弧能量最小，具體如下[0045]用于測試接觸器的裝置還可包括比較器(圖未示出)，與所述上位機4電性連接； 所述比較器包括第一比較單元和第二比較單元，所述第一比較單元用于比較所述上位機4 計算得到的各個電弧能量的大小，所述第二比較單元用于比較各個所述數(shù)據(jù)采集卡3采集到的電流值的大小。[0046]下面介紹如何使用本實施例提供的裝置選擇動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能較佳的接觸器。[0047]將這第一接觸器I和第二接觸器2的絕緣外殼取掉，且并聯(lián)在三相電的其中任意一相上，此處是以并聯(lián)在L3和N之間為例，并在主路上設置斷路器6，以同時控制上述第一接觸器I和第二接觸器2的觸頭閉合或斷開。此處，斷路器6可以和三相電的任意一相電性連接。另外，為清楚示意如何將接觸器I、2連接在本實用新型實施例提供的裝置中，故未示出第一線圈11與第一動觸頭12和第一靜觸頭13、第二線圈21與第二動觸頭72和第二靜觸頭23之間的機械連接。需要說明的是，兩路測試電路上接觸器的電壓等級相同，除了待測試的接觸器外，其他的配置必須相同，包括電機與負載應相同。另外，各路測試電路上的熱繼電器的設定值需要一致，熔斷器的型號也應一致。[0048]步驟一、選擇動態(tài)性能較佳的接觸器。一方面，判斷接觸器的滅弧性能。在第一接觸器I和第二接觸器2正常工作的狀態(tài)下，突然斷開斷路器6，第一接觸器I和第二接觸器 2的觸頭瞬間斷開，第一電壓電流監(jiān)測組件15和第二電壓電流監(jiān)測組件25得到兩組監(jiān)測數(shù)據(jù)，第一組為電流al和電壓Ul，第二組為電流a2和電壓u2。這兩組數(shù)據(jù)經由數(shù)據(jù)采集卡3傳輸至上位機4，由上位機4計算得到兩個電弧能量Whl和Wh2，其中，電弧能量較小的接觸器性能較佳。另一方面，判斷接觸器的電流沖擊特性。使用第一電壓電流監(jiān)測組件15和第二電壓電流監(jiān)測組件25分別檢測第一接觸器I和第二接觸器2接通瞬間的電流大小，即沖擊電流的大小，沖擊電流較小者，接通性能較佳。[0049]在多個接觸器之間做選擇時，可能存在多個接觸器產生的電弧能量都較小的情況，此情況下，需在上述選擇結果之上，進行第二次篩選。二次篩選可以重復第一次的步驟， 也可以采用下述方式可通過設置溫度傳感器。需要說明的是，在上述步驟一的基礎之上必須要重新安裝滅弧罩，方能進行此次測量。設置溫度傳感器是為了監(jiān)測在不拆下接觸器絕緣外殼的情況下，獲知電弧能量的變化。電弧能量較小的接觸器，其產生的熱量較低，溫度傳感器探測到的溫度值也較低，所以，溫度較低的接觸器性能較佳。[0050]步驟二、選擇穩(wěn)態(tài)性能較佳的接觸器。接觸器的穩(wěn)態(tài)性能是以接觸器的動觸頭和靜觸頭在吸合狀態(tài)下的載流量大小來衡量。正常使用上述裝置時，使接觸器的動觸頭和靜觸頭保持吸合狀態(tài)，而后增加負載電流，兩個接觸器控制回路在長時間過載測試中，如果有哪路的熔斷器或熱繼電器先斷開，則說明對應接觸器過載能力較弱，性能稍差?？梢岳斫獾氖牵谪撦d電流不變的情況下，也可以通過延長負載電流的持續(xù)時間來判斷，如果有哪路的熔斷器或熱繼電器先斷開，則說明對應接觸器過載能力較弱，性能稍差。本實施例是以電機拖動負載為例，此處應注意增加的負載不應超出電機的過載能力。[0051]需要說明的是，選擇接觸器的步驟不以上述實施例為限，亦可先進行步驟2，再進行步驟I。[0052]上述技術方案提供的用于測試接觸器的裝置，從動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能兩方面選擇接觸器，動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能均較佳的接觸器，性能好。若出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能不一致的情況，可采用以下原則進行選擇若接觸器開斷頻率高，應以動態(tài)性能為主；若接觸器持續(xù)吸合時間長，則應以穩(wěn)態(tài)性能為主。[0053]下面介紹電壓電流監(jiān)測組件的一種優(yōu)選實現(xiàn)方式電壓電流監(jiān)測組件5包括電流互感器和電壓傳感器；電流互感器用于繞接在所述接觸器的動觸頭7或靜觸頭8上，所述電流互感器用于監(jiān)測所述接觸器的動觸頭7和靜觸頭8之間的電流值；電壓傳感器用于并聯(lián)在所述接觸器的動觸頭7和靜觸頭8的兩端，所述電壓傳感器用于監(jiān)測所述接觸器接通或斷開瞬間接觸器動觸頭7和靜觸頭8之間的電壓值。[0054]進一步地，上述用于測試接觸器的裝置還包括溫度傳感器4，用于設置在所述接觸器的絕緣外殼內部，監(jiān)測所述絕緣外殼內部的溫度值；數(shù)據(jù)采集卡3還與溫度傳感器4電性連接，用于采集上述溫度值。此處，以在兩個接觸器之間選擇為例，故設置了兩個溫度傳感器，即第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器24。[0055]實際應用中，一個接觸器需電性連接一個溫度傳感器，各個溫度傳感器都與數(shù)據(jù)采集卡電性連接。[0056]上述技術方案提供的用于測試接觸器的裝置，通過綜合比較兩款甚至多款接觸器的接通和斷開的瞬時特性以及吸合保持后的穩(wěn)態(tài)特性，實現(xiàn)在兩個甚至多個同規(guī)格接觸器中，選擇出接通電流沖擊小，過載能力強，斷開瞬間電弧能量小以及滅弧效果好的接觸器。[0057]最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。8
權利要求1.一種用于測試接觸器的裝置，其特征在于，包括 電壓電流監(jiān)測組件，用于監(jiān)測接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電壓值和電流值； 數(shù)據(jù)采集卡，與所述電壓電流監(jiān)測組件電性連接，用于采集所述電壓電流監(jiān)測組件監(jiān)測得到的電壓值和電流值； 上位機，與所述數(shù)據(jù)采集卡電性連接，用于根據(jù)所述電壓值和電流值計算所述接觸器的動觸頭和靜觸頭斷開時的電弧能量。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于，還包括 溫度傳感器，用于設置在所述接觸器的絕緣外殼內部，監(jiān)測所述絕緣外殼內部的溫度值；所述數(shù)據(jù)采集卡還與所述溫度傳感器電性連接，用于采集所述溫度值。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于，所述電壓電流監(jiān)測組件包括 電流互感器，用于繞接在所述接觸器的動觸頭或靜觸頭上，所述電流互感器用于監(jiān)測所述接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電流值； 電壓傳感器，用于并聯(lián)在所述接觸器的動觸頭和靜觸頭的兩端，所述電壓傳感器用于監(jiān)測所述接觸器接通或斷開瞬間接觸器動觸頭和靜觸頭之間的電壓值。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于， 所述電壓電流監(jiān)測組件的數(shù)量為至少兩個，各個所述電壓電流監(jiān)測組件都與數(shù)據(jù)采集卡電性連接，每個所述電壓電流監(jiān)測組件用于監(jiān)測一個接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電壓值和電流值。
5.根據(jù)權利要求3所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于， 所述電壓電流監(jiān)測組件的數(shù)量為至少兩個，各個所述電壓電流監(jiān)測組件都與數(shù)據(jù)采集卡電性連接，每個所述電壓電流監(jiān)測組件用于監(jiān)測一個接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電壓值和電流值。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于，按照下述公式計算所述電弧能量Wh:
7.根據(jù)權利要求4所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于， 還包括比較器，與所述上位機電性連接； 所述比較器包括第一比較單元和第二比較單元，所述第一比較單元用于比較所述上位機計算得到的各個電弧能量的大小，所述第二比較單元用于比較各個所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的電流值的大小。
8.根據(jù)權利要求5所述的用于測試接觸器的裝置，其特征在于， 還包括比較器，與所述上位機電性連接； 所述比較器包括第一比較單元和第二比較單元，所述第一比較單元用于比較所述上位機計算得到的各個電弧能量的大小，所述第二比較單元用于比較各個所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的 電流值的大小。
專利摘要本實用新型提供一種用于測試接觸器的裝置，其中，包括電壓電流監(jiān)測組件，用于監(jiān)測接觸器的動觸頭和靜觸頭之間的電壓值和電流值；數(shù)據(jù)采集卡，與所述電壓電流監(jiān)測組件電性連接，用于采集所述電壓電流監(jiān)測組件監(jiān)測得到的電壓值和電流值；上位機，與所述數(shù)據(jù)采集卡電性連接，用于根據(jù)所述電壓值和電流值計算所述接觸器的動觸頭和靜觸頭斷開時的電弧能量。上述技術方案提供的用于測試接觸器的裝置，通過綜合比較兩款甚至多款接觸器的接通和斷開的瞬時特性以及吸合保持后的穩(wěn)態(tài)特性，實現(xiàn)在兩個甚至多個同規(guī)格接觸器中，選擇出接通電流沖擊小，過載能力強，斷開瞬間電弧能量小以及滅弧效果好的接觸器。
文檔編號G01R31/327GK202815178SQ20122042938
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權日2012年8月27日
發(fā)明者李紅壘, 高山岳, 曾慶周, 肖涵予, 陳果 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司