研發(fā)A系列接觸器電壽命檢測試驗臺

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　　【摘 要】對于接觸器電壽命的檢測，傳統(tǒng)方案采用陪試品進行電路切換，用單片機技術(shù)或PLC技術(shù)控制進行數(shù)據(jù)采集。因此，對于大電流接觸器(A750)電壽命檢測(AC-3)，很難找到合適的陪試品，并且陪試品接通和分斷導致電路切換的時間很難控制，測試效率也不高，單片機技術(shù)和PLC技術(shù)采樣頻率不高導致得出的數(shù)據(jù)不夠精確。新方案采用可控硅技術(shù)進行電路切換，測試效率高，實現(xiàn)了電路切換迅速、精確，IPC高頻率的采樣使得測試的波形和數(shù)據(jù)在人機界面清晰準確的顯示。

　　【關(guān)鍵詞】接觸器;可控硅;工控機;電壽命檢測

　　引言

　　在低壓開關(guān)行業(yè)中，接觸器主要用于遠距離控制接通和分斷頻率不高的設(shè)備，為了保證接觸器有可靠的接通和分斷能力，所以對接觸器質(zhì)量的檢測是必不可少的，其中包括電壽命的檢測。接觸器電壽命的檢測就是在常溫(高溫)環(huán)境下對接觸器進行通電(標稱的額定電流)，接觸器觸點通斷正常所能達到的次數(shù)。根據(jù)JB2455-85“低壓接觸器”中規(guī)定了不同使用類別時驗證交流接觸器電壽命的試驗條件，制定了本課題接觸器電壽命檢測系統(tǒng)的四種試驗條件。

　　在傳統(tǒng)的接觸器電壽命檢測設(shè)備中，采用陪試品進行電路切換，這種方式存在很大的弊端。

　　(1)陪試品的觸點是機械動作，因此觸點在接通和斷開的時候存在電弧問題，電弧的產(chǎn)生影響檢測電流電壓準確度。并且隨著電腐蝕程度加大，電弧更大，燃弧時間更長，測量出的數(shù)據(jù)更不準確。

　　(2)對于大電流交流接觸器的測試，傳統(tǒng)方案要檢測A750有兩種方法：一種是找到額定電流為750AX6=4500A的接觸器;另一種是用幾個接觸器并聯(lián)，使并聯(lián)的幾個接觸器總電流達到或大于4500A。第一種方法中的額定電流為4500A的接觸器，ABB公司生產(chǎn)了一種額定電流為5000A拍合式接觸器，這種接觸器體積很大，價格也很高，造出來的檢測設(shè)備成本會很高。第二種并聯(lián)接觸器的方法無法保證幾個接觸器觸點同時接通和分斷，所以第一個接通和最后一個分斷的觸點很容易燒壞，從而導致測試的中止。

　　單片機技術(shù)和PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面采用循環(huán)掃描方式，所以當主電路出現(xiàn)問題而需要掃描的程序很多時，主電路不能及時的受到保護。單片機和PLC處理任務(wù)單一，運算速度慢，在復雜應(yīng)用和大量數(shù)據(jù)處理方面不適應(yīng)。

　　1.總體方案設(shè)計

　　根據(jù)對目前接觸器電壽命測試臺存在的缺陷的改進，圖1為新方案的規(guī)劃。調(diào)節(jié)負載的可調(diào)電阻，可調(diào)電容以及可調(diào)電感，使之適應(yīng)AC-3類測試。外接電源通過變壓器，把U變成1/6U。過控制部分，接通變壓器下端的三個可控硅，同時測量相電壓。待相電壓正常，接通測試品K1的線圈測試100ms后，通過控制部分切斷變壓器下端的三個可控硅，同時接通右側(cè)三個可控硅進行測試80ms，這樣一次測試結(jié)束。在這個過程中，采集了3個相間電壓，1個測試品兩端的電壓以及3個線電流。采集3個相電壓數(shù)據(jù)主要考慮電壓從U到1/6U切換電路造成短路，從而對變壓器造成損壞。采集測試品兩端的電壓由兩個作用，一是檢測測試品觸點是否完全接通和斷開;二是為了計算測試品的功率因素。采集3個線電流數(shù)據(jù)也有兩個功能，一是檢測線電流是否符合理論計算結(jié)果，對電路起保護作用;二是為了計算功率因素。

　　2.新方案關(guān)鍵技術(shù)確定

　　2.1 測試效率

　　根據(jù)AC-3類測試要求，接通時間和斷時間比為1：9。根據(jù)接觸器電壽命檢測要求，測試時間為100ms，所以分斷時間為900ms。

　　傳統(tǒng)方案采用陪試品，陪試品是觸點接通和分斷，接通和分斷時間相對較長且時間難以控制，為了保護主回路，傳統(tǒng)方案一般測試的測試品循環(huán)不超過3個。

　　采用可控硅代替陪試品，可控硅的切換時間相對于陪試品小得多，可以控制在5～20ms內(nèi)。設(shè)循環(huán)測試n個測試品，所以測試時間為100n，分斷時間為1000-100n，每兩個測試品測試的時間間隔為(1000-100n)/(n-1)，因為時間間隔至少要為可控硅切換時間的兩倍，所以(1000-100n)/(n-1)≥40，即n=6或7，為了對主電路的保護，取n=6，因此大大提高了測試的效率。

　　2.2大電流接觸器的測試

　　額定電流大的可控硅在市場上很普遍，臺基峴峰品牌可控硅，有KK、KP、KA、KS、ZK和ZK系列，電流200A～5000A，電壓400V～7000V。在通過電流方面完全滿足檢測要求，而且價格很實惠。所以不存在陪試品第一種方法的缺陷。而且可控硅是無觸點的接通和斷開，所以不會存在陪試品第二種方法中燒壞的情況。

　　2.3采集的波形處理和對主回路的保護

　　工控機數(shù)據(jù)采集是終端處理方式，所以檢測到對主回路有危害的信號，可以快速的做出保護動作，避免主回路受到危害。同時工控機作為控制核心，人機界面可視性強，易于操作;設(shè)計平臺多，程序語言多，可移植性好;可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，組態(tài)及遠程控制和訪問;具有同時處理多任務(wù)，運行速度快，所以適合處理大量數(shù)據(jù)的特點。

　　3.結(jié)語

　　本設(shè)計采用可控硅代替陪試品，避免了陪試品由于觸點的機械動作而造成循環(huán)測試效率不高和觸點斷開造成的電弧問題。同時運用工控機，加強了對主回路的保護和處理大量數(shù)據(jù)等優(yōu)點。該系統(tǒng)具有試驗功能綜合的特點， 能高效地實現(xiàn)針對交流接觸器的AC3 /AC4試驗。它集試驗、保護、測量、通信和控制于一體，成本較低，便于產(chǎn)業(yè)化，具有較高的工業(yè)價值。

　　【參考文獻】

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