专利名称：用于测试接触器的装置的制作方法
技术领域：
用于测试接触器的装置技术领域[0001]本实用新型涉及自动化技术，尤其涉及一种用于测试接触器的装置。
背景技术：
[0002]接触器是一种自动化的控制电器，主要用于频繁接通或分断交、直流电路。接触器具有控制容量大，可远距离操作的特点。接触器配合继电器可以实现定时操作、联锁控制以及各种定量控制和失压及欠压保护，因而，接触器被广泛应用于自动控制电路。对于风电行业而言，接触器可以被用在并网控制等关键部位，另外还有许多辅助电机控制也要用到接触器。[0003]目前市场上制造接触器的厂家众多，接触器的性能也各异，但从接触器上标示的参数无法判断接触器性能的好坏。如何在众多接触器中选择一款性能良好的接触器，直接关系到风力发电控制系统运行的可靠性。[0004]现有技术中，还没有用于检测接触器的装置，一般采用试用的方式来试验接触器性能的好坏，或是从铭牌判断接触器性能的好坏，但这种方式不够合理，某些情况下，为保证整个风力发电控制系统的性能，也不能随意将接触器安装在风力发电控制系统进行试验。实用新型内容[0005]本实用新型提供一种用于测试接触器的装置，用于选择性能较佳的接触器。[0006]本实用新型提供了一种用于测试接触器的装置，其中，包括[0007]电压电流监测组件，用于监测接触器的动触头和静触头之间的电压值和电流值；[0008]数据采集卡，与所述电压电流监测组件电性连接，用于采集所述电压电流监测组件监测得到的电压值和电流值；[0009]上位机，与所述数据采集卡电性连接，用于根据所述电压值和电流值计算所述接触器的动触头和静触头断开时的电弧能量。[0010]如上所述的用于测试接触器的装置，优选的是，还包括[0011]温度传感器，用于设置在所述接触器的绝缘外壳内部，监测所述绝缘外壳内部的温度值；所述数据采集卡还与所述温度传感器电性连接，用于采集所述温度值。[0012]如上所述的用于测试接触器的装置，优选的是，所述电压电流监测组件包括[0013]电流互感器，用于绕接在所述接触器的动触头或静触头上，所述电流互感器用于监测所述接触器的动触头和静触头之间的电流值；[0014]电压传感器，用于并联在所述接触器的动触头和静触头的两端，所述电压传感器用于监测所述接触器接通或断开瞬间接触器动触头和静触头之间的电压值。[0015]如上所述的用于测试接触器的装置，优选的是，[0016]所述电压电流监测组件的数量为至少两个，各个所述电压电流监测组件都与数据采集卡电性连接，每个所述电压电流监测组件用于监测一个接触器的动触头和静触头之间4的电压值和电流值。[0017] 如上所述的用于测试接触器的装置，优选的是，按照下述公式计算所述电弧能量[0019]其中，Uh为静触头和动触头之间的电弧电压；ih为静触头和动触头之间的电弧电流；t为静触头和动触头断开时刻开始计时的时间；tx为从t=0至电弧熄灭的时间；ts为从 t=o至电弧产生的时间。[0020]如上所述的用于测试接触器的装置，优选的是，[0021]还包括比较器，与所述上位机电性连接；[0022]所述比较器包括第一比较单元和第二比较单元，所述第一比较单元用于比较所述上位机计算得到的各个电弧能量的大小，所述第二比较单元用于比较各个所述数据采集卡采集到的电流值的大小。[0023]上述技术方案提供的用于测试接触器的装置，通过综合比较两款甚至多款接触器的接通和断开的瞬时特性以及吸合保持后的稳态特性，实现在两个甚至多个同规格接触器中，选择出接通电流冲击小，过载能力强，断开瞬间电弧能量小以及灭弧效果好的接触器。
[0024]图I为本发明实施例提供的用于测试接触器的装置的原理示意图；[0025]图2为本图I所示装置的使用示意图。
具体实施方式
[0026]现有的接触器包括电磁机构、触头系统、灭弧装置和辅助部分。其中，电磁机构包括线圈和铁芯。触头系统包括静触头和动触头，电磁机构的线圈用于控制触头系统的闭合或断开。辅助部分包括绝缘外壳、弹簧、短路环和传动机构。灭弧装置用于冷却接触器在分断过程中所产生的电弧。[0027]性能较佳的接触器的动态性能和稳态性能都应较佳。具体而言，动态性能一方面是指在动触头和静触头断开时，产生的电弧能量较小，且灭弧时间短，即触头断开时的灭弧特性好；另一方面是指，具有较佳的接通性能，即触头接通时的电流冲击特性好。稳态性能是指接触器的静触头和动触头之间的载流量大。[0028]下面详细介绍触头断开时的灭弧特性[0029]采用接触器静触头和动触头断开时产生的电弧能量大小以及灭弧时间来判断接触器的性能。电弧能量Wh的基本计算公式如下[0030]Wh[0031]式中[0032]Uh——静触头和动触头之间的电弧电压；[0033]ih~静触头和动触头之间的电弧电流；[0034]t——从静触头和动触头断开时刻开始计时的时间；[0035]tx——从t=0至电弧熄灭的时间；[0036]ts-从t=0至电弧产生的时间。[0037]从上述公式可以看出，电弧能量和电弧电压以及电弧电流有关。[0038]下面介绍触头接通时的电流冲击特性对于接触器而言，其动触头和静触头吸合前，两者之间的气隙很大，为了保持恒定的磁通，需要更大的电流。而动触头和静触头触电吸合后，气隙将为0，此时通过动触头和静触头的电流骤减，因此，接触器吸合时会产生很大的冲击电流。由于冲击电流对用电设备的损害较大，因此对于同等容量的接触器，冲击电流越小越好。[0039]本实施例以在两个接触器，即第一接触器I和第二接触器2，中选择为例，但不限于此。参见图I和图2，本实用新型实施例提供一种用于测试接触器的装置，该装置与三相电L1、L2和L3电性连接，此处，N为零线，第一熔断器FUl和第一热继电器FRl配合作用以作为电机Ml的热继电器，第二熔断器FU2和第二热继电器FR2配合作用以作为电机M2的热继电器。该装置包括电压电流监测组件5、数据采集卡3和上位机4 ;电压电流监测组件 5用于监测接触器的动触头7和静触头8之间的电压值和电流值；数据采集卡3与所述电压电流监测组件5电性连接，用于采集所述电压电流监测组件5监测得到的电压值和电流值；上位机4与所述数据采集卡3电性连接，用于根据所述电压值和电流值计算所述接触器的动触头7和静触头8断开时的电弧能量。[0040]参见图2，此处，以在第一接触器I和第二接触器2之间选择为例，设置了两个电压电流监测组件5，分别为第一电压电流监测组件15以及第二电压电流监测组件25。第一电压电流监测组件15监测动触头12和静触头13之间的电压值和电流值；第二电压电流监测组件25监测动触头72和静触头23之间的电压值和电流值。第一线圈11和第二线圈21 并联在L3和N之间，断路器6同时控制第一线圈11和第二线圈21的动作。[0041]电压电流监测组件有多种实现方式，比如分别采用独立的电流传感器和电压传感器来监测动触头和静触头之间的电流值和电压值。当然，也可采用集成传感器来监测动触头和静触头之间的电流值和电压值。[0042]上位机可以是服务器或是计算机，上位机使用上述介绍的公式计算接触器的动触头和静触头断开时的电弧能量。[0043]此处，具体地，电压电流监测组件5的数量至少为两个，各个所述电压电流监测组件5都与数据采集卡3电性连接，每个所述电压电流监测组件5用于监测一个接触器的动触头7和静触头8之间的电压值和电流值。此处，有两个第一接触器I和第二接触器2，故设置了第一电压电流监测组件15和第二电压电流监测组件25。[0044]可以理解的是，在数据采集卡采集到电压值和电流值，以及上位机计算得到电弧能量之后，可以人工方式判断哪个接触器的电弧能量和电流最小，也可以采用自动化的方式判断哪个接触器的电弧能量最小，具体如下[0045]用于测试接触器的装置还可包括比较器(图未示出)，与所述上位机4电性连接； 所述比较器包括第一比较单元和第二比较单元，所述第一比较单元用于比较所述上位机4 计算得到的各个电弧能量的大小，所述第二比较单元用于比较各个所述数据采集卡3采集到的电流值的大小。[0046]下面介绍如何使用本实施例提供的装置选择动态性能和稳态性能较佳的接触器。[0047]将这第一接触器I和第二接触器2的绝缘外壳取掉，且并联在三相电的其中任意一相上，此处是以并联在L3和N之间为例，并在主路上设置断路器6，以同时控制上述第一接触器I和第二接触器2的触头闭合或断开。此处，断路器6可以和三相电的任意一相电性连接。另外，为清楚示意如何将接触器I、2连接在本实用新型实施例提供的装置中，故未示出第一线圈11与第一动触头12和第一静触头13、第二线圈21与第二动触头72和第二静触头23之间的机械连接。需要说明的是，两路测试电路上接触器的电压等级相同，除了待测试的接触器外，其他的配置必须相同，包括电机与负载应相同。另外，各路测试电路上的热继电器的设定值需要一致，熔断器的型号也应一致。[0048]步骤一、选择动态性能较佳的接触器。一方面，判断接触器的灭弧性能。在第一接触器I和第二接触器2正常工作的状态下，突然断开断路器6，第一接触器I和第二接触器 2的触头瞬间断开，第一电压电流监测组件15和第二电压电流监测组件25得到两组监测数据，第一组为电流al和电压Ul，第二组为电流a2和电压u2。这两组数据经由数据采集卡3传输至上位机4，由上位机4计算得到两个电弧能量Whl和Wh2，其中，电弧能量较小的接触器性能较佳。另一方面，判断接触器的电流冲击特性。使用第一电压电流监测组件15和第二电压电流监测组件25分别检测第一接触器I和第二接触器2接通瞬间的电流大小，即冲击电流的大小，冲击电流较小者，接通性能较佳。[0049]在多个接触器之间做选择时，可能存在多个接触器产生的电弧能量都较小的情况，此情况下，需在上述选择结果之上，进行第二次筛选。二次筛选可以重复第一次的步骤， 也可以采用下述方式可通过设置温度传感器。需要说明的是，在上述步骤一的基础之上必须要重新安装灭弧罩，方能进行此次测量。设置温度传感器是为了监测在不拆下接触器绝缘外壳的情况下，获知电弧能量的变化。电弧能量较小的接触器，其产生的热量较低，温度传感器探测到的温度值也较低，所以，温度较低的接触器性能较佳。[0050]步骤二、选择稳态性能较佳的接触器。接触器的稳态性能是以接触器的动触头和静触头在吸合状态下的载流量大小来衡量。正常使用上述装置时，使接触器的动触头和静触头保持吸合状态，而后增加负载电流，两个接触器控制回路在长时间过载测试中，如果有哪路的熔断器或热继电器先断开，则说明对应接触器过载能力较弱，性能稍差。可以理解的是，在负载电流不变的情况下，也可以通过延长负载电流的持续时间来判断，如果有哪路的熔断器或热继电器先断开，则说明对应接触器过载能力较弱，性能稍差。本实施例是以电机拖动负载为例，此处应注意增加的负载不应超出电机的过载能力。[0051]需要说明的是，选择接触器的步骤不以上述实施例为限，亦可先进行步骤2，再进行步骤I。[0052]上述技术方案提供的用于测试接触器的装置，从动态性能和稳态性能两方面选择接触器，动态性能和稳态性能均较佳的接触器，性能好。若出现稳态性能和动态性能不一致的情况，可采用以下原则进行选择若接触器开断频率高，应以动态性能为主；若接触器持续吸合时间长，则应以稳态性能为主。[0053]下面介绍电压电流监测组件的一种优选实现方式电压电流监测组件5包括电流互感器和电压传感器；电流互感器用于绕接在所述接触器的动触头7或静触头8上，所述电流互感器用于监测所述接触器的动触头7和静触头8之间的电流值；电压传感器用于并联在所述接触器的动触头7和静触头8的两端，所述电压传感器用于监测所述接触器接通或断开瞬间接触器动触头7和静触头8之间的电压值。[0054]进一步地，上述用于测试接触器的装置还包括温度传感器4，用于设置在所述接触器的绝缘外壳内部，监测所述绝缘外壳内部的温度值；数据采集卡3还与温度传感器4电性连接，用于采集上述温度值。此处，以在两个接触器之间选择为例，故设置了两个温度传感器，即第一温度传感器14和第二温度传感器24。[0055]实际应用中，一个接触器需电性连接一个温度传感器，各个温度传感器都与数据采集卡电性连接。[0056]上述技术方案提供的用于测试接触器的装置，通过综合比较两款甚至多款接触器的接通和断开的瞬时特性以及吸合保持后的稳态特性，实现在两个甚至多个同规格接触器中，选择出接通电流冲击小，过载能力强，断开瞬间电弧能量小以及灭弧效果好的接触器。[0057]最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。8
权利要求1.一种用于测试接触器的装置，其特征在于，包括 电压电流监测组件，用于监测接触器的动触头和静触头之间的电压值和电流值； 数据采集卡，与所述电压电流监测组件电性连接，用于采集所述电压电流监测组件监测得到的电压值和电流值； 上位机，与所述数据采集卡电性连接，用于根据所述电压值和电流值计算所述接触器的动触头和静触头断开时的电弧能量。
2.根据权利要求I所述的用于测试接触器的装置，其特征在于，还包括 温度传感器，用于设置在所述接触器的绝缘外壳内部，监测所述绝缘外壳内部的温度值；所述数据采集卡还与所述温度传感器电性连接，用于采集所述温度值。
3.根据权利要求I或2所述的用于测试接触器的装置，其特征在于，所述电压电流监测组件包括 电流互感器，用于绕接在所述接触器的动触头或静触头上，所述电流互感器用于监测所述接触器的动触头和静触头之间的电流值； 电压传感器，用于并联在所述接触器的动触头和静触头的两端，所述电压传感器用于监测所述接触器接通或断开瞬间接触器动触头和静触头之间的电压值。
4.根据权利要求I或2所述的用于测试接触器的装置，其特征在于， 所述电压电流监测组件的数量为至少两个，各个所述电压电流监测组件都与数据采集卡电性连接，每个所述电压电流监测组件用于监测一个接触器的动触头和静触头之间的电压值和电流值。
5.根据权利要求3所述的用于测试接触器的装置，其特征在于， 所述电压电流监测组件的数量为至少两个，各个所述电压电流监测组件都与数据采集卡电性连接，每个所述电压电流监测组件用于监测一个接触器的动触头和静触头之间的电压值和电流值。
6.根据权利要求I所述的用于测试接触器的装置，其特征在于，按照下述公式计算所述电弧能量Wh:
7.根据权利要求4所述的用于测试接触器的装置，其特征在于， 还包括比较器，与所述上位机电性连接； 所述比较器包括第一比较单元和第二比较单元，所述第一比较单元用于比较所述上位机计算得到的各个电弧能量的大小，所述第二比较单元用于比较各个所述数据采集卡采集到的电流值的大小。
8.根据权利要求5所述的用于测试接触器的装置，其特征在于， 还包括比较器，与所述上位机电性连接； 所述比较器包括第一比较单元和第二比较单元，所述第一比较单元用于比较所述上位机计算得到的各个电弧能量的大小，所述第二比较单元用于比较各个所述数据采集卡采集到的 电流值的大小。
专利摘要本实用新型提供一种用于测试接触器的装置，其中，包括电压电流监测组件，用于监测接触器的动触头和静触头之间的电压值和电流值；数据采集卡，与所述电压电流监测组件电性连接，用于采集所述电压电流监测组件监测得到的电压值和电流值；上位机，与所述数据采集卡电性连接，用于根据所述电压值和电流值计算所述接触器的动触头和静触头断开时的电弧能量。上述技术方案提供的用于测试接触器的装置，通过综合比较两款甚至多款接触器的接通和断开的瞬时特性以及吸合保持后的稳态特性，实现在两个甚至多个同规格接触器中，选择出接通电流冲击小，过载能力强，断开瞬间电弧能量小以及灭弧效果好的接触器。
文档编号G01R31/327GK202815178SQ20122042938
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者李红垒, 高山岳, 曾庆周, 肖涵予, 陈果 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司