[发明专利]一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法

摘要

本发明提出一种开关电器电弧与电接触实验装置及接触电阻测量方法，属于触点开关电器电弧与电接触技术领域，利用一套教学实验装置实现电器的发热、电弧、电接触理论的多个特性实验，能够有效降低实验成本、并且方便实验设备的维护，为本专业师生开展电器基础理论的实验教学提供有利条件；针对目前的电器电弧与电接触理论教学内容，本发明可以进行以下实验项：(1)不同负载条件下直流电弧的静态、动态伏安特性实验；(2)直流电弧熄灭原理实验；(3)交流电弧动态伏安特性实验；(4)交流电弧灭弧原理实验；(5)接触电阻特性测量实验；(6)Φ‑θ理论验证实验；(7)不同工作制下的电器发热特性实验。

主权项

1.一种开关电器电弧与电接触实验装置，其特征在于，包括电源、负载、电弧发生装置、控制模块、信号调理模块和上位机；其中，所述的电源、负载、电弧发生装置组成串联回路，电弧发生装置的输入端连接控制模块的输出端，电弧发生装置的输出端连接信号调理模块的输入端，信号调理模块的输出端连接上位机的输入端；所述的电弧发生装置，包括：步进电机、联轴器、丝杆、滑台底座、第一挡板、第二挡板、第一长连杆、第二长连杆、电木绝缘盒体、压力传感器、弹簧、第一短连杆、第二短连杆、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、静触头座、电磁铁支架、电磁铁线圈、动触头座、静触头、动触头、电缆栓接电极、高速摄像机、红外热像仪、电压传感器和电流传感器；所述的步进电机输出轴穿过滑台底座的一侧端面，且通过联轴器连接丝杆的一端，丝杆的另一端穿过第一挡板通过轴承固定于滑台底座的另一侧端面，丝杆与第一挡板之间通过螺纹连接；所述的第一挡板和第二挡板均设置有两个通孔，第一长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第一长连杆的另一端依次穿过第一挡板的一个通孔和第二挡板的一个通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；所述的第二长连杆与第一长连杆并列设置，第二长连杆的一端固定于电木绝缘盒体内部一侧端，第二长连杆的另一端依次穿过第一挡板的另一通孔和第二挡板的另一通孔，并固定于电木绝缘盒体内部另一侧端；第一挡板和第二挡板在电木绝缘盒体内部沿第一长连杆和第二长连杆滑动；所述的第一挡板通过动触头座设置有动触头，第二挡板通过静触头座设置有静触头，且静触头与动触头相向设置；动触头座的末端和静触头座的末端均设置有电缆栓接电极；动触头座通过电磁铁支架设置电磁铁线圈；静触头座上分别设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述的压力传感器通过第一短连杆和第二短连杆固定于第二挡板与电木绝缘盒体之间，且第二短连杆上设置有弹簧；所述的静触头座上端依次设置有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，静触头的电缆栓接电极与动触头电缆栓接电极之间设置有电压传感器、电流传感器和限流电阻，静触头和动触头的一侧设置有高速摄像机和红外热像仪；所述的控制模块，包括接触电阻测量电路、单片机、步进电机驱动器、按键输入模块和液晶显示器；其中，所述的接触电阻测量电路两端分别通过两个开关连接静触头的电缆栓接电极和动触头的电缆栓接电极，所述的接触电阻测量电路，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、一个标准电阻、第一电压表和第二电压表，其中，第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的基极和第四三极管的基极连接单片机，第一三极管的集电极连接第四三极管的集电极，并同时连接标准电阻的一端，第四三极管的发射极连接第三三极管的发射极，并同时接地，第二三极管的集电极连接第三三极管的集电极，并同时连接动触头的电缆栓接电极，第一三极管的发射极连接第二三极管的发射极，并同时连接电源内部的直流可调电源；所述的标准电阻的另一端连接静触头的电缆栓接电极；所述的第一电压表连接标准电阻的两端，第二电压表连接静触头的电缆栓接电极与动触头的电缆栓接电极。