[发明专利]线路接线板上增设电磁继电器的接线故障诊断系统和方法

摘要

本发明公开一种线路接线板上增设电磁继电器的接线故障诊断系统和方法，系统由数据处理和电磁/固态继电器控制单元、固态继电器阵列单元、增设电磁继电器的线路接线板、上位机、配置导线连接器的接线组成。系统基于关联稀疏矩阵表征接线的拓扑关系，具有通用性；改进设计在现有接线板基础上增设电磁继电器，降低了系统TCO；电磁继电器切断接线桩与器件的连结，隐性多接线转化为显性多接线，对交直流器件均适用；借助接线板与固态继电器阵列的连结架构，即強电实训实验与弱电接线故障诊断的強弱电隔离，减少了实验器材/人员的损坏/伤率；系统具有多接线和漏接线故障的完备诊断功能，最大限度减轻教师工作量，是开放式实训实验的关键支撑技术。

主权项

1.一种线路接线板上增设电磁继电器的接线故障诊断系统，其特征在于，该系统由数据处理和电磁/固态继电器控制单元(100)、固态继电器阵列单元(200)、增设电磁继电器的电气线路接线板(300)、上位机(400)、配置导线连接器的接线(500)组成；数据处理和电磁/固态继电器控制单元(100)与上位机(400)、固态继电器阵列单元(200)相连，固态继电器阵列单元(200)与增设电磁继电器的电气线路接线板(300)相连；增设电磁继电器的电气线路接线板(300)是对现有电气线路接线板的改进，现有电气线路接线板是开环直流调速系统的专用实验器材，其正面布置电子元器件、接线桩，通过对接线桩的接线，完成开环直流调速系统的实验；现有电气线路接线板包括三相整流变压器T，六只晶闸管VT1～VT6，直流调速电动机M；三相整流变压器T的原边和副边均采用“Y”型接法；六只晶闸管中的VT1、VT3、VT5共阴极连接，VT4、VT6、VT2共阳极连接，构成经典的桥臂串联式整流器；晶闸管整流后输出直流，供直流调速电动机M使用；现有电气线路接线板配置接线桩①、接线桩②、逐一按序递增至接线桩合计配置29根接线桩；增设电磁继电器的电气线路接线板(300)，其接线故障根据故障性质分为漏接线故障和多接线故障；增设电磁继电器的电气线路接线板(300)为增设常开触点电磁继电器的电气线路接线板(310)，或为增设转换触点电磁继电器的电气线路接线板(320)；从接线桩～器件的电路通断视角考量，接线桩～器件的电路结构有三种类型：跨接在两接线桩间的器件构成两接线桩通路的I型电路结构，跨接在两接线桩间的器件不构成两接线桩通路的II型电路结构，两接线桩间无跨接器件的III型电路结构；增设常开触点电磁继电器的电气线路接线板(310)仅对I型电路结构，在接线桩与器件之间插入一只常开触点电磁继电器，增设转换触点电磁继电器的电气线路接线板(320)仅对I型电路结构，在接线桩与器件之间插入一只转换触点电磁继电器，即改进现有电气线路接线板的I型电路结构，获增设电磁继电器的电气线路接线板(300)；配置导线连接器的接线(500)，每条接线包括两段导线，两段导线通过插接式单线连接器组成一条接线；接线桩与接线的拓扑关系，借助关联稀疏矩阵描述；因接线的无方向特性，故关联稀疏矩阵蜕变为上对角矩阵，矩阵N×N，N≥2；关联稀疏矩阵采用行、列、值三元组(i，j，v)表征，1≤i≤N，i+1≤j≤N；三元组的值定义：v＝1，i接线桩和j接线桩需接线；v＝0，i接线桩和j接线桩无需接线；v＝2，i接线桩和j接线桩无需接线，现有电气线路接线板的接线桩间存在器件形成的通路，增设电磁继电器的电气线路接线板(300)中v＝2与v＝0等价；v＝x，关联稀疏矩阵主对角线元素(i，j，v)的值，1≤i≤N、j＝i；其中，i值为增设电磁继电器的电气线路接线板(300)的接线桩序号，接线故障诊断时，围绕关联稀疏矩阵主对角线特定的元素i，即对应序号i接线桩按序诊断，x无接线桩与接线的拓扑关系；上位机(400)采用三元组描述关联稀疏矩阵时，舍弃v＝x的三元组；v＝0和2的三元组作为缺省元组处理，但数据处理和电磁/固态继电器控制单元(100)用v＝0插入补充舍弃的缺省元组、即生成上位机(400)舍弃的v＝0和2三元组；上位机(400)采用三元组描述关联稀疏矩阵时，也可取消v＝2的数值选项，直接用v＝0取代。