[发明专利]一种小容量接触器电寿命测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于接触器电寿命测试系统技术领域，涉及一种小容量接触器电寿命测试系统及方法。

背景技术

接触器是一种通用性很强的自动式开关电器，是电力拖动和自动控制系统中一种重要的低压电器。它可以频繁地接通和断开交、直流主电路和大容量控制电路。接触器的应用非常广泛，比如在高速动车上的应用。统计数据表明，目前动车组故障原因中，因电器元件老化、工作不可靠而导致系统故障占有很高的比例。接触器是高速动车上应用非常广的一个重要辅助器件，因此，对其电寿命进行深入的研究，对其高速动车的运行稳定性和安全性具有非常重要的意义。接触器试验是检验接触器质量的重要手段，其中，电寿命试验是重要的试验项目之一，通过电寿命不仅可以得到接触器的电寿命指标，而且有助于分析接触器失效的原因，为提高产品质量提供重要依据。因此，接触器电寿命的试验系统以及测试方法一直是国内外电器学术界研究的重要领域。

在接触器寿命试验技术相关方面，传统接触器电寿命测试系统主要由控制开关、脉冲信号发生器、小容量继电器、计数器、负载等构成，这种测试系统中控制通、断电时间和次数等动作都需要人为的操作，试验操作过程繁琐。负载的调节也需要手动调节，负载的功率因数、时间常数等试验参数也无法直接得到。接触器电寿命测试传统方案还有通过单片机集成技术或者用PLC技术控制进行数据采集，这种方案在数据采集方面采用循环扫面方式，当主电路出现问题而需要扫描的程序很多的时候，主电路不能及时的受到保护。采用PLC板卡采集，隔离不够充分，易受外界干扰，不能即采即传，数据量较少，在大量数据处理与比较复杂的应用处理方面不适用。现有接触器电寿命测试的方案所涉及到的测试方案处理任务单一，运算速度慢，皆没有实现检测一段时间内，在吸合和释放过程中测得主回路两端及接触器主触头两端的电压和电流值，不能得到相应的稳态电阻值。 现有测试方法中对电寿命的判定方法也只有一种，不能更准确地判断电寿命试验过程中接触器试品的故障情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种小容量接触器电寿命测试系统及方法,该测试系统自动化程度高，可通过工业控制用计算机自动执行试验流程，中途无需人工干扰。采用多种冗余的判定方法,通过电压判定方式以及电阻和电流判定方式对电寿命测试进行更准确的判定，提高测试的准确率与测试结果的可靠性。

为实现上述发明目的，本发明提供一种小容量接触器电寿命测试系统, 包括控制回路电源、主回路电源、负载，其特征在于：与负载连接一工控机，工控机又分别连接一电压电流传感器和驱动电路，驱动电路又连接控制回路电源，电压电流传感器又与主回路电源相连，主回路电源和控制回路电源又分别各自与工控机相连；接触器安装在被试品安装台上，接触器分别与电压电流传感器、驱动电路、主回路电源、负载相连，被试品安装台主要集成所有电源输出及负载的输入接口，同时内部集成各种相应传感器；工控机通过总线向主回路电源、控制回路电源和负载发送设置指令，自动完成电压、电流的设置和负载阻抗的条件，以满足接触器电寿命测试所需，负载根据具体测试项目的需求和工控机发送的控制指令来自动调整主回路的电阻和电感值，得到不同的负载功率和功率因数、时间常数；工控机传递吸合或者释放的指令信号给驱动电路，控制回路电源通过驱动电路给接触器线圈供电，驱动电路将工控机输出的高低电平数字量转化为线圈的开关量，来控制接触器的吸合和释放；电压电流传感器采集主回路电源电压以及接触器主触点间的电压电流值传递给工控机，工控机将回传的测试数据进行分析和处理，最终将试验结果显示和保存。

所述的负载为手动与智能两种方式，其中交流负载的智能方式有两种， 一种是直接通过设置电压、电流和功率因数来选择电感和电阻值，第二种是通过设置电压、电阻和电感来计算功率因数；手动方式是根据测试需要计算出加载的电流值，根据需要加载的电流和功率因数计算出相应的阻抗和感抗值，然后选择相应的电阻值。

本发明还提供了一种小容量接触器电寿命测试方法，其特征在于包括下列步骤：

1、设置主回路与控制回路测试所需要的所有参数，启动负载、主回路电源、控制回路电源；