斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，包括有電腦主機(jī)，電腦主機(jī)連接有接口面板，電腦主機(jī)分別通過(guò)導(dǎo)線連接有多個(gè)測(cè)試裝置，測(cè)試裝置通過(guò)測(cè)試線連接有傳感器。本發(fā)明還公開(kāi)了上述的測(cè)試方法，將斷路器與測(cè)試平臺(tái)連接好后，利用主控板內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法對(duì)斷路器進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)與以往斷路器機(jī)械特性測(cè)試儀器相比，能夠有效提高斷路器機(jī)械特性測(cè)試精度和測(cè)試效率，減小測(cè)試誤差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，避免不合格產(chǎn)品投入運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于斷路器機(jī)械特性測(cè)試設(shè)備及方法【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，本發(fā)明還涉及斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，尤其是智能變電站的大力建設(shè)，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的可靠性提出了更嚴(yán)格的要求。斷路器作為電力系統(tǒng)中最主要的控制和保護(hù)設(shè)備，其重要性不言而喻。斷路器的控制作用主要體現(xiàn)為:能可靠地投入或退出相應(yīng)的電氣設(shè)備和線路，以滿足電網(wǎng)的實(shí)時(shí)需求；斷路器的保護(hù)作用主要體現(xiàn)為:能夠快速有效地切除線路和電氣設(shè)備發(fā)生故障的部分，保證沒(méi)有發(fā)生故障的線路和電氣設(shè)備能夠安全運(yùn)行。
[0003]故障是指系統(tǒng)或設(shè)備不能正常工作，也包括系統(tǒng)的瑕疵。斷路器故障主要包括有:拒合、拒分、誤合和誤分等幾種故障類型。其中，機(jī)構(gòu)卡澀、鐵芯松動(dòng)或卡澀、部件變形或損壞以及脫扣失靈等故障表現(xiàn)為操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障。電源故障、二次接線接觸不好、輔助開(kāi)關(guān)切換不靈以及端子松動(dòng)表現(xiàn)為電氣故障(主控制或輔助部分)。
[0004]以往的斷路器機(jī)械特性測(cè)試主要是通過(guò)光線示波器進(jìn)行，但由于其本身精度不高、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)困難不易進(jìn)行后續(xù)處理等原因逐漸淘汰。后來(lái)又出現(xiàn)了采用數(shù)字存儲(chǔ)示波器的測(cè)試系統(tǒng)和配以筆記本電腦的測(cè)試儀，其更適用于用戶的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，但它們極易產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間，造成數(shù)據(jù)丟包的危險(xiǎn)，具有測(cè)量的數(shù)據(jù)信號(hào)不精確的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，不僅能夠有效提高斷路器機(jī)械特性測(cè)試精度和測(cè)試效率，還及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，避免不合格產(chǎn)品投入運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法。
[0007]本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，包括有電腦主機(jī)，電腦主機(jī)連接有接口面板，電腦主機(jī)分別通過(guò)導(dǎo)線連接有多個(gè)測(cè)試裝置，測(cè)試裝置通過(guò)測(cè)試線連接有傳感器。
[0008]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于；
[0009]測(cè)試裝置，包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的數(shù)字量輸入輸出板、模擬信號(hào)采集板、通信板、主控板及電源板；數(shù)字量輸入輸出板連接有輔助觸頭；通信板采用CAN總線與電腦主機(jī)連接。
[0010]主控板內(nèi)設(shè)置有DSP數(shù)字處理芯片和A/D轉(zhuǎn)換芯片。
[0011]傳感器由光電編碼器、精密電流傳感器和分合閘控制信號(hào)線組成；光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器的主軸上，光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上；精密電流傳感器的輸入端與斷路器的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接。[0012]接口面板上分別設(shè)有觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口 ；觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口分別通過(guò)CAN總線與電腦主機(jī)連接。
[0013]精密電流傳感器采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器。
[0014]本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0015]步驟1、將傳感器3與斷路器4連接，具體連接方式如下:
[0016]將傳感器3內(nèi)的光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器4的主軸上，將光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上；
[0017]將精密電流傳感器的輸入端與斷路器4的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接;
[0018]將分合閘控制信號(hào)線的輸出接口分別與斷路器4的合分閘回路和儲(chǔ)能電機(jī)回路相連。
[0019]步驟2、經(jīng)步驟I將斷路器4與測(cè)試平臺(tái)的傳感器3連接好后，利用主控板8內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法對(duì)斷路器4進(jìn)行測(cè)試，最終顯示測(cè)試結(jié)果。
[0020]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于:
[0021]步驟2具體按照以下步驟實(shí)施:
[0022]步驟2.1、通過(guò)主控板內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法，讀取斷路器當(dāng)前分合閘狀態(tài):
[0023]若讀取的斷路器當(dāng)前狀態(tài)為分閘狀態(tài)，則進(jìn)入步驟2.2 ；
[0024]步驟2.2、經(jīng)步驟2.1判斷斷路器處于分閘狀態(tài)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法界面操作測(cè)試裝置，由測(cè)試裝置發(fā)出斷路器合閘指令；
[0025]步驟2.3、將步驟2.2，斷路器接收到合閘指令后產(chǎn)生合閘，由傳感器內(nèi)的光電編碼器采集合閘行程信號(hào)，并通過(guò)測(cè)試線將合閘行程信號(hào)傳輸至測(cè)試裝置；
[0026]與此同時(shí)，測(cè)試裝置采集傳感器內(nèi)精密電流傳感器輸出的電流信號(hào)；
[0027]步驟2.4、測(cè)試裝置對(duì)經(jīng)步驟2.3采集到的合閘行程信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算出相應(yīng)的特性參數(shù)，特性參數(shù)具體為:分閘線圈電流最大值、合閘線圈電流最大值、儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值、剛分時(shí)刻及剛合時(shí)刻；
[0028]步驟2.5、電腦主機(jī)通過(guò)通信接口與測(cè)試裝置通信，接收觸頭行程數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)CCStudio軟件進(jìn)行圖譜繪制，分別得到分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線；
[0029]步驟2.6、將經(jīng)步驟2.5得到觸頭行程數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)及分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線通過(guò)電腦主機(jī)對(duì)合、分閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、觸頭行程參數(shù)在CCStudio軟件界面上進(jìn)行展示。
[0030]步驟2.4中的特性參數(shù)具體按照以下算法實(shí)施:
[0031]分閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0032]I = I (tl)*Kl*K2 ;
[0033]其中，I(tl)為分閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;[0034]合閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0035]I = I(t2)*Kl*K2 ;
[0036]其中，I(t2)為合閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0037]儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0038]I = I (t3)*Kl*K2 ;
[0039]其中，I(t3)為儲(chǔ)能電機(jī)采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0040]剛分時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施:
[0041]分閘過(guò)程中V = s/t ；
[0042]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛分時(shí)刻；
[0043]剛合時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施:
[0044]合閘過(guò)程中V = s/t ;
[0045]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛合時(shí)刻。
[0046]本發(fā)明的有益效果在于:
[0047](I)本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)中設(shè)置有測(cè)試裝置，測(cè)試裝置通過(guò)16位AD采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，采用測(cè)試精度高、抗震性能好的光電編碼器進(jìn)行觸頭行程測(cè)試，利用電腦主機(jī)上的專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和功能檢查；
[0048](2)本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)提供斷路器控制功能，可通過(guò)電腦主機(jī)上的軟件進(jìn)行相應(yīng)的合閘、分閘操作。
[0049](3)采用本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，具有測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)潔、方便及測(cè)試精度高的優(yōu)勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050]圖1是本發(fā)明的斷斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖2是本發(fā)明的斷斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)中測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖中，1.電腦主機(jī)，2.測(cè)試裝置，3.傳感器，4.斷路器，5.數(shù)字量輸入輸出板，
6.模擬信號(hào)采集板，7.通信板，8.主控板，9.電源板。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0054]本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有電腦主機(jī)1，電腦主機(jī)I連接有接口面板，電腦主機(jī)I分別通過(guò)導(dǎo)線連接有多個(gè)測(cè)試裝置2，測(cè)試裝置2通過(guò)測(cè)試線連接有傳感器3。
[0055]測(cè)試裝置2，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的數(shù)字量輸入輸出板5、模擬信號(hào)采集板6、通信板7、主控板8及電源板9 ;其中數(shù)字量輸入輸出板5連接有輔助觸頭，通信板7采用CAN總線與電腦主機(jī)I連接，主控板8內(nèi)采用DSP數(shù)字處理芯片作為主控芯片，并采用A/D轉(zhuǎn)換芯片將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。
[0056]接口面板上分別設(shè)有觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口，觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口分別通過(guò)CAN總線與電腦主機(jī)I連接，完成與電腦主機(jī)I之間進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0057]傳感器3由光電編碼器、精密電流傳感器和分合閘控制信號(hào)線組成，光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器4的主軸上，光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上；精密電流傳感器的輸入端與斷路器4的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接。
[0058]本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0059]步驟1、將傳感器3與斷路器4連接，具體連接方式如下:
[0060]將傳感器3內(nèi)的光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器4的主軸上，將光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上；
[0061]將精密電流傳感器的輸入端與斷路器4的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接;
[0062]將分合閘控制信號(hào)線的輸出接口分別與斷路器4的合分閘回路和儲(chǔ)能電機(jī)回路相連。
[0063]步驟2、經(jīng)步驟I將斷路器4與測(cè)試平臺(tái)的傳感器3連接好后，開(kāi)始對(duì)斷路器4進(jìn)行測(cè)試，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0064]步驟2.1、通過(guò)主控板8內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法，讀取斷路器4當(dāng)前分合閘狀態(tài):
[0065]若讀取的斷路器4當(dāng)前狀態(tài)為分閘狀態(tài)，則進(jìn)入步驟2.2 ；
[0066]步驟2.2、經(jīng)步驟2.1判斷斷路器4處于分閘狀態(tài)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法界面操作測(cè)試裝置2，由測(cè)試裝置2發(fā)出斷路器4合閘指令；
[0067]步驟2.3、將步驟2.2，斷路器4接收到合閘指令后產(chǎn)生合閘，由傳感器3內(nèi)的光電編碼器采集合閘行程信號(hào)，并通過(guò)測(cè)試線將合閘行程信號(hào)傳輸至測(cè)試裝置2 ；
[0068]與此同時(shí)，測(cè)試裝置2采集傳感器3內(nèi)精密電流傳感器輸出的電流信號(hào)；
[0069]步驟2.4、測(cè)試裝置2對(duì)經(jīng)步驟2.3采集到的合閘行程信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算出相應(yīng)的特性參數(shù)，特性參數(shù)具體為:分閘線圈電流最大值、合閘線圈電流最大值、儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值、剛分時(shí)刻及剛合時(shí)刻；
[0070]分閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0071]I = I (tl)*Kl*K2 ;
[0072]其中，I(tl)為分閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0073]合閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:[0074]I = I(t2)*Kl*K2 ;
[0075]其中，I(t2)為合閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0076]儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0077]I = I (t3)*Kl*K2 ;
[0078]其中，I(t3)為儲(chǔ)能電機(jī)采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0079]剛分時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施:
[0080]分閘過(guò)程中V = s/t ;
[0081]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛分時(shí)刻；
[0082]剛合時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施:
[0083]合閘過(guò)程中V = s/t ;
[0084]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛合時(shí)刻；
[0085]步驟2.5、電腦主機(jī)I通過(guò)通信接口與測(cè)試裝置2通信，接收觸頭行程數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)CCStudio軟件進(jìn)行圖譜繪制，分別得到分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線；
[0086]步驟2.6、將經(jīng)步驟2.5得到觸頭行程數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)及分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線通過(guò)電腦主機(jī)I對(duì)合、分閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、觸頭行程參數(shù)在CCStudio軟件界面上進(jìn)行展示。
[0087]本發(fā)明斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)中各部件的作用:
[0088]傳感器3采用光電編碼器進(jìn)行位移測(cè)量，采用精密電流傳感器進(jìn)行分合閘線圈電流和儲(chǔ)能電機(jī)電流測(cè)量。
[0089]測(cè)試裝置2中的電源板9能夠?qū)?00V?240V交流電轉(zhuǎn)化為直流24V、±12V、5V
三種電壓供整套裝置使用。
[0090]主控板8采用DSP數(shù)字處理芯片作為主控芯片，DSP數(shù)字處理芯片支持浮點(diǎn)運(yùn)算且外設(shè)豐富；主控板8內(nèi)還采用單獨(dú)的高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片輸入的對(duì)合分閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、動(dòng)觸頭行程模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度高數(shù)據(jù)可靠。
[0091]主控板8內(nèi)還嵌有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法，用于讀取斷路器4的分合閘狀態(tài)后對(duì)斷路器4下達(dá)與原有狀態(tài)相反的指令(例如:讀取到斷路器4原處于分閘狀態(tài)，則實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法界面操作測(cè)試裝置2向斷路器4下達(dá)合閘指令)，斷路器4接到指令并執(zhí)行指令后，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)由傳感器3采集并將信號(hào)傳輸至測(cè)試裝置2，測(cè)試裝置2處理并調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算出分閘線圈電流最大值、合閘線圈電流最大值、儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值、剛分時(shí)亥IJ、剛合時(shí)刻特性參數(shù)，并通過(guò)CCStudio軟件進(jìn)行圖譜繪制，各波形曲線可通過(guò)顯示界面進(jìn)行顯示。
[0092]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法具體如下:[0093]1.分閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
[0094]I = I(tl)*Kl*K2 ;
[0095]其中，I(tl)為分閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0096]2.合閘線圈電流最大值:
[0097]I = I (t2)*Kl*K2 ;
[0098]其中，I(t2)為合閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0099]3.儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值:
[0100]I = I(t3)*Kl*K2 ;
[0101]其中，I(t3)為儲(chǔ)能電機(jī)采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中模擬系數(shù)設(shè)為100;
[0102]4.剛分時(shí)刻:
[0103]分閘過(guò)程中V = s/t ;
[0104]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛分時(shí)刻；
[0105]5.剛合時(shí)刻:
[0106]合閘過(guò)程中V = s/t ;
[0107]其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛合時(shí)刻；
[0108]通信板7采用CAN總線與電腦主機(jī)I互聯(lián)，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、傳輸數(shù)據(jù)量大及通信速率快。
[0109]模擬信號(hào)采集板6每一路采用單獨(dú)的電源供電，采用線性光耦進(jìn)行信號(hào)前后兩級(jí)的隔離，傳感器3過(guò)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)采集板6之后被輸送至主控板8內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換
-H-* I I
心/T O
[0110]數(shù)字量輸入輸出板5通過(guò)連接相應(yīng)的輔助觸頭能夠得到斷路器4的分合狀態(tài)，分閘、合閘時(shí)間。
[0111]本發(fā)明的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)可對(duì)斷路器機(jī)械特性參數(shù)中的分閘線圈電流、合閘線圈電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、分閘位移、合閘位移、輔助觸點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行波形繪制，并在波形上標(biāo)示出相應(yīng)特性參數(shù)，特性參數(shù)有:分閘線圈電流最大值、合閘線圈電流最大值、儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值、剛分時(shí)刻、剛合時(shí)刻等，從而對(duì)斷路器機(jī)械特性進(jìn)行分析和判斷。
[0112]本發(fā)明的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)主要針對(duì)大批量斷路器機(jī)械特性測(cè)試的需要，并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，本產(chǎn)品具有較大實(shí)用價(jià)值。
[0113]本發(fā)明的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)與以往斷路器機(jī)械特性測(cè)試儀器相比，能夠有效提高斷路器機(jī)械特性測(cè)試精度和測(cè)試效率，減小測(cè)試誤差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，避免不合格產(chǎn)品投入運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括有電腦主機(jī)(I)，所述電腦主機(jī)(I)連接有接口面板，所述電腦主機(jī)(I)分別通過(guò)導(dǎo)線連接有多個(gè)測(cè)試裝置(2)，所述測(cè)試裝置(2)通過(guò)測(cè)試線連接有傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)試裝置(2)，包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的數(shù)字量輸入輸出板(5)、模擬信號(hào)采集板(6)、通信板(7)、主控板⑶及電源板(9)； 所述數(shù)字量輸入輸出板(5)連接有輔助觸頭； 所述通信板(7)采用CAN總線與所述電腦主機(jī)(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述主控板(8)內(nèi)設(shè)置有DSP數(shù)字處理芯片和A/D轉(zhuǎn)換芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述傳感器(3)由光電編碼器、精密電流傳感器和分合閘控制信號(hào)線組成； 所述光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器(4)的主軸上，所述光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上； 所述精密電流傳感器的輸入端與斷路器(4)的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，所述精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述接口面板上分別設(shè)有觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口 ； 所述觸頭行程信號(hào)處理接口、電流信號(hào)處理接口、公共接口分別通過(guò)CAN總線與所述電腦主機(jī)⑴連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述精密電流傳感器采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器。
7.斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1、將傳感器3與斷路器4連接，具體連接方式如下: 將傳感器3內(nèi)的光電編碼器通過(guò)磁性底座吸附于斷路器4的主軸上，將光電編碼器的輸出線連接于接口面板上的觸頭行程信號(hào)處理接口上； 將精密電流傳感器的輸入端與斷路器4的合、分閘線圈及儲(chǔ)能電機(jī)電流線圈串接，精密電流傳感器的輸出端通過(guò)分合閘控制信號(hào)線與接口面板上的電流信號(hào)處理接口連接； 將分合閘控制信號(hào)線的輸出接口分別與斷路器4的合分閘回路和儲(chǔ)能電機(jī)回路相連。 步驟2、經(jīng)步驟I將斷路器4與測(cè)試平臺(tái)的傳感器3連接好后，利用主控板8內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法對(duì)斷路器4進(jìn)行測(cè)試，最終顯示測(cè)試結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟2.1、通過(guò)主控板(8)內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法，讀取斷路器(4)當(dāng)前分合閘狀態(tài): 若讀取的斷路器(4)當(dāng)前狀態(tài)為分閘狀態(tài)，則進(jìn)入步驟2.2 ； 步驟2.2、經(jīng)步驟2.1判斷斷路器(4)處于分閘狀態(tài)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法界面操作測(cè)試裝置⑵，由測(cè)試裝置⑵發(fā)出斷路器⑷合閘指令；步驟2.3、將步驟2.2，斷路器(4)接收到合閘指令后產(chǎn)生合閘，由傳感器(3)內(nèi)的光電編碼器采集合閘行程信號(hào)，并通過(guò)測(cè)試線將合閘行程信號(hào)傳輸至測(cè)試裝置(2); 與此同時(shí)，測(cè)試裝置(2)采集傳感器(3)內(nèi)精密電流傳感器輸出的電流信號(hào)； 步驟2.4、測(cè)試裝置(2)對(duì)經(jīng)步驟2.3采集到的合閘行程信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法計(jì)算出相應(yīng)的特性參數(shù)，特性參數(shù)具體為:分閘線圈電流最大值、合閘線圈電流最大值、儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值、剛分時(shí)刻及剛合時(shí)刻； 步驟2.5、電腦主機(jī)(I)通過(guò)通信接口與測(cè)試裝置(2)通信，接收觸頭行程數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)CCStudio軟件進(jìn)行圖譜繪制，分別得到分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線； 步驟2.6、將經(jīng)步驟2.5得到觸頭行程數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)及分閘電流波形、合閘電流波形、分閘位移、合閘位移和輔助觸點(diǎn)變化曲線通過(guò)電腦主機(jī)(I)對(duì)合、分閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、觸頭行程參數(shù)在CCStudio軟件界面上進(jìn)行展示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器機(jī)械特性測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述步驟2.4中的特性參數(shù)具體按照以下算法實(shí)施: 分閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
I = I(tl)*Kl*K2 ； 其中，I(tl)為分閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的 精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中豐旲擬系數(shù)設(shè)為100 ； 合閘線圈電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
I = I(t2)*Kl*K2 ； 其中，I(t2)為合閘線圈采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中豐旲擬系數(shù)設(shè)為100 ； 儲(chǔ)能電機(jī)電流最大值，具體按照以下算法實(shí)施:
I= I(t3)*Kl*K2 ； 其中，I(t3)為儲(chǔ)能電機(jī)采樣值的最大值；K1為精密電流傳感器的變比，本發(fā)明中采用的是型號(hào)為CHB-50P的精密電流傳感器，其變比設(shè)為200 ；K2為模擬通道的系數(shù)，在本發(fā)明中豐旲擬系數(shù)設(shè)為100 ； 剛分時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施: 分閘過(guò)程中V = s/t ; 其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛分時(shí)刻； 剛合時(shí)刻，具體按照以下算法實(shí)施: 合閘過(guò)程中V = s/t ; 其中，V為瞬時(shí)速度，S為相鄰兩點(diǎn)的差值，即位移差，t為0.0001秒，將采樣時(shí)間內(nèi)的速度值V進(jìn)行比較，速度V最大的時(shí)刻即為剛合時(shí)刻。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK104007384SQ201410200753
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】黃新波, 陶晨, 劉斌, 朱海濤, 吉樹(shù)亮, 張周雄 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)