丁云光

[摘要]主要研究交流繼電器電壽命試驗(yàn)的檢測(cè)技術(shù)，包括試驗(yàn)主電路、計(jì)算機(jī)控制與檢測(cè)電路、控制時(shí)序。在此基礎(chǔ)上研制計(jì)算機(jī)控制的試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備在控制試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)，對(duì)交流繼電器的觸點(diǎn)閉合壓降、開路電壓、繼電器動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)試驗(yàn)樣品出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)判斷和記錄試品的失效類型。

[關(guān)鍵詞]交流繼電器 電壽命檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0310021－01

一、引言

繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)而動(dòng)作的自動(dòng)控制電器。

計(jì)算機(jī)技術(shù)在電器試驗(yàn)中的應(yīng)用，將電器試驗(yàn)的整體水平提升到一個(gè)新的高度。采用計(jì)算機(jī)控制與檢測(cè)的試驗(yàn)設(shè)備，不僅能夠完成對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)控制，而且在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)試驗(yàn)條件、試品狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。更加全面完整地反映試驗(yàn)的情況。

二、繼電器的使用類別

繼電器被劃分為不同的使用類別。在不同的使用類別中，繼電器的接通和分?jǐn)鄺l件不同。為了準(zhǔn)確地得到繼電器在不同使用類別下的電壽命，其電壽命的試驗(yàn)方法也不同。隨著繼電器進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用，其使用類別也將進(jìn)一步增加。根據(jù)行業(yè)習(xí)慣，交流繼電器的使用類別大致分為：電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載、電動(dòng)機(jī)負(fù)載和照明負(fù)載。本文中的試驗(yàn)設(shè)備主要是面向前兩種使用類別的。

三、試驗(yàn)主回路設(shè)計(jì)

為了滿足不同規(guī)格試品的試驗(yàn)要求，增強(qiáng)設(shè)備的通用性。

從圖1（略）中可見，負(fù)載有兩條并聯(lián)支路，每條支路各有一個(gè)可調(diào)電阻和電感串聯(lián)組成，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻和電感，可以得到小同的試驗(yàn)電流和功率因數(shù)。試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)電流和功率因數(shù)的要求，采用公式（1）、（2）分別計(jì)算出電阻和電感。

在繼電器電壽命試驗(yàn)中，主要關(guān)注的是繼電器觸點(diǎn)間的開路電壓和接觸壓降。通過(guò)測(cè)量和判斷繼電器觸點(diǎn)間的開路電壓和接觸壓降是否正常，來(lái)判定試品是否失效，并確定失效類型。例如：試品黏合、試品不吸合等故障。試驗(yàn)電流是用來(lái)檢測(cè)試驗(yàn)負(fù)載電路工作是否正常，是由計(jì)算機(jī)控制一個(gè)波動(dòng)開關(guān)SA實(shí)現(xiàn)檢測(cè)回路的切換。

四、計(jì)算機(jī)控制與檢測(cè)

控制所使用的計(jì)算機(jī)采用研華工控機(jī)；接口板選用PCL818HG作為A/D采樣板，用PCL720控制電流檢測(cè)回路的選擇和試品的打開與閉合。

（一）電壓、電流檢測(cè)

檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離處理后調(diào)理成A/D量程以內(nèi)的信號(hào)。

（二）試驗(yàn)控制

圖1給出了試驗(yàn)控制原理圖。圖中的直流故態(tài)繼電器起到功率放大作用，它的前端連接整流橋，其作用是使計(jì)算機(jī)既可以控制交流試品線圈，也可以控制直流試品線圈。

五、控制軟件設(shè)計(jì)

（一）軟件組成

該軟件有五個(gè)文件組成，分別是主文件、檢測(cè)文件、參數(shù)輸入文件、打印文件、說(shuō)明文件。

（二）檢測(cè)模塊

檢測(cè)程序是該設(shè)備軟件中的核心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流繼電器的觸點(diǎn)閉合壓降、開路電壓、繼電器動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，自動(dòng)判斷試品的失效類型，動(dòng)態(tài)波形顯示及故障報(bào)警。

用戶可以設(shè)置試驗(yàn)頻率，需要試驗(yàn)的次數(shù)、允許失效的次數(shù)，負(fù)載因數(shù)（占空比）；觸點(diǎn)閉合、斷開門限電壓等參數(shù)。按照要求，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)觸點(diǎn)閉合、斷開門限電壓值計(jì)算動(dòng)作時(shí)間、釋放時(shí)間；檢測(cè)觸點(diǎn)間電壓與門限值比較，判斷是否失效。試驗(yàn)完成后，即可打印試驗(yàn)報(bào)告。

六、設(shè)備故障自我診斷

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，利用設(shè)備自身的檢測(cè)功能對(duì)主要的線路進(jìn)行檢測(cè)，提供測(cè)試數(shù)據(jù)，幫助維護(hù)人員確定故障點(diǎn)，通過(guò)更換新型號(hào)的零部件等方式來(lái)改善設(shè)備的可靠性，提高設(shè)備壽命，從而提高設(shè)備使用率。

在此設(shè)備中，對(duì)試驗(yàn)回路可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，這樣能以最快的速度找到故障的所在，這樣大大提高了設(shè)備調(diào)試和檢修的效率。通過(guò)故障樹畫出故障邏輯分析圖，如圖2所示，通過(guò)此圖可以對(duì)故障的各種因素全面系統(tǒng)地分析，從而采取相應(yīng)的排除辦法，這樣，可以提高設(shè)備的可靠性，能夠迅速針對(duì)檢測(cè)中試品失效的發(fā)生，快速判斷出是設(shè)備的問(wèn)題還是試品的問(wèn)題。

七、結(jié)束語(yǔ)

該試驗(yàn)裝置可以進(jìn)行接通與分?jǐn)鄺l件相同的試驗(yàn)也可進(jìn)行條件不同的試驗(yàn)，用戶可以設(shè)置試驗(yàn)的工作方式，試驗(yàn)頻率和某些參數(shù)。系統(tǒng)可以在PC機(jī)屏幕上顯示試品觸點(diǎn)接通與斷開電路時(shí)的電壓、電流波形，還可顯示主電路電源電壓值及電流值，極大地豐富了試驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息。

該試驗(yàn)設(shè)備可以對(duì)試品觸點(diǎn)的閉合壓降及斷開時(shí)觸點(diǎn)間電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性評(píng)估，并可根據(jù)產(chǎn)品故障情況進(jìn)行失效分析，從而可為改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供依據(jù)，這對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性有重要價(jià)值。

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