專利名稱：：一種繼電器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電氣控制領(lǐng)域中一種繼電器的控制方法。
背景技術(shù)：
：繼電器是一種電氣控制器件，是一種用較小的電流去控制較大電流的"自動(dòng)幵關(guān)"。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器按原理可分為電磁繼電器、固態(tài)繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器等，繼電器按觸點(diǎn)負(fù)載可分為微功率繼電器、弱功率繼電器、中功率繼電器、大功率繼電器、節(jié)能功率繼電器等。除現(xiàn)有的固態(tài)繼電器外，其他繼電器無一例外都存在有活動(dòng)部件，也就不可避免的產(chǎn)生了吸合時(shí)間、釋放時(shí)間不確定等問題，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定型及準(zhǔn)確度降低。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的旨在提供一種繼電器的控制方法，能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器的工作狀態(tài)，提高控制繼電器的準(zhǔn)確度和可靠性，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種繼電器的控制方法，其步驟如下-1).檢測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器其中的一組同步動(dòng)合、動(dòng)開觸頭的吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間U和保持時(shí)間tb，其中吸合時(shí)間thh包括吸合啟動(dòng)時(shí)間tht和吸合上行時(shí)間U2，釋放時(shí)間thk包括釋放啟動(dòng)時(shí)間tu和釋放下行時(shí)間tk2;2).根據(jù)步驟1)中所述吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間thk，確定該繼電器的預(yù)測(cè)值，包括吸合預(yù)測(cè)時(shí)間Q、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4，其中吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^包括吸合啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間,w和吸合上行預(yù)測(cè)時(shí)間^，釋放預(yù)測(cè)時(shí)間,M包括釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間/41和釋放下行預(yù)測(cè)時(shí)間42;3).將步驟1)中所述吸合時(shí)間U、釋放時(shí)間thk及步驟2)中得到的吸合預(yù)測(cè)時(shí)間Q、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4分別與根據(jù)事先設(shè)定的條件參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)判別該繼電器工作狀態(tài)是否正常；4)當(dāng)步驟3)中所述繼電器吸合時(shí)間thh、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^及釋放時(shí)間thk、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間^均滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，判斷為繼電器工作狀態(tài)正常；5)當(dāng)步驟3)中所述繼電器吸合時(shí)間U、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^及釋放時(shí)間thk、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4中至少有一個(gè)不滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，繼電器工作狀態(tài)則判斷為不正常；此時(shí)，更換繼電器，重新進(jìn)行步驟l)。作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟2)中，所述繼電器的吸合預(yù)測(cè)時(shí)間4、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間^可通過一次移動(dòng)平均法或一次指數(shù)平滑法確定。所述的吸合啟動(dòng)時(shí)間U,為該繼電器線圈加電至動(dòng)開觸頭斷開之間的時(shí)間，吸合上行時(shí)間th2為動(dòng)開觸頭斷開至動(dòng)合觸頭閉合之間的時(shí)間，吸合時(shí)間U為吸合啟動(dòng)時(shí)間U與吸合上行時(shí)間W之和，保持時(shí)間tb為動(dòng)合觸頭閉合開至繼電器線圈失電之間的時(shí)間，釋放啟動(dòng)時(shí)間tkl為繼電器線圈失電至動(dòng)合觸頭斷開之間的時(shí)間，釋放下行時(shí)間tk2為動(dòng)合觸頭斷開至動(dòng)開觸頭閉合之間的時(shí)間，釋放時(shí)間U為釋放啟動(dòng)時(shí)間tk,與釋放下行時(shí)間U之和，動(dòng)合觸頭閉合時(shí)間th為動(dòng)合觸頭閉合至動(dòng)合觸頭斷開之間的時(shí)間，動(dòng)開觸頭斷開時(shí)間tk為動(dòng)開觸頭斷開至動(dòng)開觸頭閉合之間的時(shí)間。本發(fā)明所述繼電器的控制方法能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器的工作狀態(tài)，5并結(jié)合繼電器的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)控制每個(gè)繼電器響應(yīng)，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。圖1是繼電器控制部分電路原理圖2是繼電器驅(qū)動(dòng)部分電路原理圖3(a)是繼電器線圈電壓波形圖3(b)是繼電器動(dòng)合觸頭負(fù)載電壓波形圖;圖3(c)是繼電器動(dòng)開觸頭負(fù)載電壓波形圖;圖4是調(diào)液壓裝置驅(qū)動(dòng)部分電路原理圖5是調(diào)液壓裝置控制部分電路原理在上述附圖中U,-繼電器線圈輸入電壓；Rh-繼電器動(dòng)合觸頭負(fù)載；Uh-動(dòng)合觸頭負(fù)載電壓；tf繼電器線圈t二O加電時(shí)刻，tr動(dòng)合觸頭閉合時(shí)刻；t廠動(dòng)合觸頭斷開時(shí)刻；K-繼電器KR-熱繼電器；M-電機(jī)；U-繼電器動(dòng)合、動(dòng)開觸頭輸入電壓;Rk-繼電器動(dòng)開觸頭負(fù)載；U「動(dòng)開觸頭負(fù)載電壓；tr動(dòng)開觸頭斷開時(shí)刻；tf繼電器線圈失電時(shí)刻；t5-動(dòng)開觸頭閉合時(shí)刻；KM1-繼電器；KM2-繼電器；SB1-按鈕開關(guān)；SB2-按鈕開關(guān);Ui-三相電機(jī)輸入電壓。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:一種繼電器的控制方法實(shí)施例如下某一繼電器控制部分、驅(qū)動(dòng)部分電路原理圖分別如圖l、圖2所示。Us為繼電器線圈輸入電壓；U為繼電器動(dòng)合、動(dòng)開觸頭輸入電壓；K為繼電器；Rh為繼電器動(dòng)合觸頭負(fù)載；Rk為繼電器動(dòng)開觸頭負(fù)載；Uh為繼電器動(dòng)合觸頭負(fù)載電壓；Uk為繼電器動(dòng)開觸頭負(fù)載電壓；該繼電器的吸合啟動(dòng)時(shí)間tw為該繼電器線圈加電至動(dòng)開觸頭斷開之間的時(shí)間，吸合上行時(shí)間th2為動(dòng)開觸頭斷開至動(dòng)合觸頭閉合之間的時(shí)間，吸合時(shí)間Uh為吸合啟動(dòng)時(shí)間U與吸合上行時(shí)間W之和，保持時(shí)間tb為動(dòng)合觸頭閉合開至繼電器線圈失電之間的時(shí)間，釋放啟動(dòng)時(shí)間tkl為繼電器線圈失電至動(dòng)合觸頭斷開之間的時(shí)間，釋放下行時(shí)間"2為動(dòng)合觸頭斷開至動(dòng)開觸頭閉合之間的時(shí)間，釋放時(shí)間thk為釋放啟動(dòng)時(shí)間tu與釋放下行時(shí)間tk2之和，動(dòng)合觸頭閉合時(shí)間th為動(dòng)合觸頭閉合至動(dòng)合觸頭斷開之間的時(shí)間，動(dòng)開觸頭斷開時(shí)間tk為動(dòng)開觸頭斷開至動(dòng)開觸頭閉合之間的時(shí)間。該繼電器系統(tǒng)的電壓波形圖如圖3所示。to為繼電器線圈t二O加電時(shí)刻，t,為動(dòng)開觸頭斷開時(shí)刻；t2為動(dòng)合觸頭閉合時(shí)刻；t3為繼電器線圈失電時(shí)刻；t4為動(dòng)合觸頭斷開時(shí)刻；"U為動(dòng)開觸頭閉合時(shí)刻。且有thl=t,(1)th2=t廣t,(2)thh=t2(3)tki二t廣t3(4)thk=ts-ttb二t3-tth—一ttk二ts-t式中tw為吸合啟動(dòng)時(shí)間，th2為吸合上行時(shí)間，"U為吸合時(shí)間，U為釋放啟動(dòng)時(shí)間，tk2為釋放下行時(shí)間，"U為釋放時(shí)間，tb為保持時(shí)間，th為動(dòng)合觸頭閉合時(shí)間，tk為動(dòng)開觸頭斷開時(shí)間。步驟如下1).檢測(cè)并存儲(chǔ)本系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器其中的一組同步動(dòng)合、動(dòng)開觸頭的吸合啟動(dòng)時(shí)間th,、吸合上行時(shí)間U、保持時(shí)間tb、釋放啟動(dòng)時(shí)間tk,、釋放下行時(shí)間tk2，如上所述；2).根據(jù)步驟1)中所述繼電器吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間thk，確定該繼電器的預(yù)測(cè)值，包括吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4，其中吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^包括吸合啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間4和吸合上行預(yù)測(cè)時(shí)間^，釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4包括釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間/,,和釋放預(yù)測(cè)下行時(shí)間42;3).將步驟1)中所述繼電器吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間U及步驟2)中得到的吸合預(yù)測(cè)時(shí)間4、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4分別與根據(jù)事先設(shè)定的條件參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)判別該繼電器工作狀態(tài)是否正常；4)當(dāng)步驟3)中所述繼電器吸合時(shí)間Uh、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間Q及釋放時(shí)間thk、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間C均滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，判斷為繼電器工作狀態(tài)正常；5)如果步驟3)中所述繼電器吸合時(shí)間thh、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間^及釋放時(shí)間thk、(5)(6)(7)(8)(9)釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4至少中有一個(gè)不滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，繼電器工作狀態(tài)則判斷為不正常；此時(shí)，更換繼電器，重新進(jìn)行步驟l)。上述繼電器的吸合預(yù)測(cè)時(shí)間4、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4的確定可以是一次移動(dòng)平均法、一次指數(shù)平滑法。在實(shí)施例中分別采用一次移動(dòng)平均法、一次指數(shù)平滑法計(jì)算繼電器線圈t=0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的預(yù)測(cè)時(shí)間^和釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間rtl。一次移動(dòng)平均法、一次指數(shù)平滑法的計(jì)算公式舉例如下一次移動(dòng)平均法-設(shè)當(dāng)前時(shí)期為t，已知時(shí)間序列檢測(cè)值為x,，x2，x3，…，Xt，假設(shè)按連續(xù)n個(gè)時(shí)期的檢測(cè)值計(jì)算一個(gè)平均數(shù)，作為對(duì)下一個(gè)時(shí)期即(t+l)時(shí)期的預(yù)測(cè)值，用F,+,表示+1=丄(A+x2+x3+…+xf_+1)=丄《x,(13)式中，x'為最新檢測(cè)值，F(xiàn),+,為下一期的預(yù)測(cè)值。當(dāng)n=l，表示直接用最新的檢測(cè)值作為下一期的預(yù)測(cè)值。一次指數(shù)平滑法設(shè)當(dāng)前時(shí)期為t，己知時(shí)間序列檢測(cè)值為Xl，X2，X3，…，Xt，作為對(duì)下一個(gè)時(shí)期即(t+l)時(shí)期的預(yù)測(cè)值，用《+1表示F,+1=ox,+(l_a)《(14)式中，Xt為本期檢測(cè)值，F(xiàn),為上期對(duì)本期的預(yù)測(cè)值，"為平滑常數(shù)，F(xiàn),+,為下一期的預(yù)測(cè)值。一次指數(shù)平滑法的初值的確定有幾種方法①取第一期的檢測(cè)值為初值；②取最初幾期的平均值為初值；本發(fā)明所述繼電器的控制方法計(jì)算實(shí)施例如下已知某一繼電器K的釋放啟動(dòng)時(shí)間U分別為9.7、9.5、9.6、9.8、9.6、9.7、9.8、9.6、9.8、9.7毫秒，假定繼電器釋放啟動(dòng)時(shí)間tkl>50毫秒時(shí)判為工作狀態(tài)不正常，吸合時(shí)間thh為實(shí)際檢測(cè)值62毫秒，現(xiàn)要求動(dòng)合觸頭閉合時(shí)間U為205毫秒。①采用一次移動(dòng)平均法(n二4)計(jì)算釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間^，其計(jì)算如表1所示又<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>因?yàn)镃=^=9.725毫秒<50毫秒，且繼電器K在此次工作之前的釋放啟動(dòng)時(shí)間均小于50毫秒，所以繼電器K的釋放啟動(dòng)工作狀態(tài)為正常。繼電器線圈t=0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的時(shí)間/;:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>②采用一次指數(shù)平滑法計(jì)算釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間4，取第一期的檢測(cè)值為初值，a=0.1，其計(jì)算如表l所示又<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>因?yàn)?=^=9.695毫秒<50毫秒，且繼電器K在此次工作之前的釋放啟動(dòng)時(shí)間均小于50毫秒，所以繼電器的工作狀態(tài)為正常。繼電器線圈t=0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的預(yù)測(cè)時(shí)間<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實(shí)施例2:本發(fā)明所述繼電器的控制方法用于液壓裝置中的組合控制時(shí)，具體計(jì)算舉例如下一個(gè)帶自鎖功能、KM1、KM2分別為控制電機(jī)M正、反轉(zhuǎn)兩個(gè)繼電器的調(diào)液壓裝置，其電路原理圖分別如圖4、5所示，該調(diào)液壓裝置允許采用"先減后增"的方法，即對(duì)累加增加量控制實(shí)行少減多增、對(duì)累加減少量控制實(shí)行多減少增，在其液壓穩(wěn)定時(shí)測(cè)得壓力值，用一次指數(shù)平滑法確定其壓力預(yù)測(cè)值/',經(jīng)測(cè)算，現(xiàn)擬進(jìn)行累加增量A為68毫秒的增加量調(diào)整，設(shè)定先減的保持時(shí)間U為500毫秒，已知控制電機(jī)M反轉(zhuǎn)的繼電器KM2工作狀態(tài)正常，繼電器KM2的吸合時(shí)間^2、釋放啟動(dòng)時(shí)間^、釋放下行時(shí)間^預(yù)測(cè)值分別為62、9.6、64毫秒，因此先減的繼電器KM2在t:0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的預(yù)測(cè)時(shí)間/32為42=,M2+U=62+500=562(毫秒)實(shí)際測(cè)得繼電器KM2的動(dòng)合觸頭閉合時(shí)間W為510毫秒，已知控制電機(jī)M正轉(zhuǎn)繼電器KM1的釋放啟動(dòng)時(shí)間tw分別為9.7、9.5、9.6、9.8、9.6、9.7、9.8、9.6、9.8、9.7毫秒，假定繼電器釋放啟動(dòng)時(shí)間tku》50毫秒時(shí)判為工作狀態(tài)不①采用一次移動(dòng)平均法(n=4)計(jì)算繼電器KM1的釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間^，其計(jì)算如表1所示且4,==(x7+;c8+x9+x10)/"=(9.8+9.6+9.8+9.7)/4=9.725"9.7(毫％10因?yàn)?,=巧，=9.725毫秒<50毫秒，且繼電器KM1在此次工作之前的釋放啟動(dòng)時(shí)間均小于50毫秒，所以繼電器KM1的工作狀態(tài)為正常。繼電器KM1在t二0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的預(yù)測(cè)時(shí)間/31::=thhl+th2+△-,川=62+510+68-9.725二640.275^640.3毫秒)②采用一次指數(shù)平滑法計(jì)算繼電器KM1的釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間^，取第一期的實(shí)際值為初值，a=0.1，其計(jì)算如表2所示且/川=/^=6^+(1-a)《=0.1X9.7+(l—0.1)X9.694=9.695^9.7(毫秒)因?yàn)?u=^=9.695毫秒<50毫秒，且繼電器KM1在此次工作之前的釋放啟動(dòng)時(shí)間均小于50毫秒，所以繼電器的工作狀態(tài)為正常。繼電器KM1在t=0時(shí)加電至繼電器線圈失電之間的預(yù)測(cè)時(shí)間^:,31=thh,+th2+△-4,二62+510+68-9.695=640.305^640.3(毫秒)表2序列時(shí)間慮秒)移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值(間隔=4)指數(shù)平滑預(yù)測(cè)值(a=0.1)19.729.59.70039.69.680<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1、一種繼電器的控制方法，其特征是，包括如下步驟1).檢測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器其中的一組同步動(dòng)合、動(dòng)開觸頭的吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間thk和保持時(shí)間tb，其中吸合時(shí)間thh包括吸合啟動(dòng)時(shí)間th1和吸合上行時(shí)間th2，釋放時(shí)間thk包括釋放啟動(dòng)時(shí)間tk1和釋放下行時(shí)間tk2；其中吸合啟動(dòng)時(shí)間th1為該繼電器線圈加電至動(dòng)開觸頭斷開之間的時(shí)間，吸合上行時(shí)間th2為動(dòng)開觸頭斷開至動(dòng)合觸頭閉合之間的時(shí)間，吸合時(shí)間thh為吸合啟動(dòng)時(shí)間th1與吸合上行時(shí)間th2之和，保持時(shí)間tb為動(dòng)合觸頭閉合開至繼電器線圈失電之間的時(shí)間，釋放啟動(dòng)時(shí)間tk1為繼電器線圈失電至動(dòng)合觸頭斷開之間的時(shí)間，釋放下行時(shí)間tk2為動(dòng)合觸頭斷開至動(dòng)開觸頭閉合之間的時(shí)間，釋放時(shí)間thk為釋放啟動(dòng)時(shí)間tk1與釋放下行時(shí)間tk2之和；2).根據(jù)步驟1)中所述吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間thk，確定該繼電器的預(yù)測(cè)值，包括吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t′hh、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t′hk，其中吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t′hh包括吸合啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間t′h1和吸合上行預(yù)測(cè)時(shí)間t′h1，釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t′hk包括釋放啟動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)間t′k1和釋放下行預(yù)測(cè)時(shí)間t′k2；3).將步驟1)中所述吸合時(shí)間thh、釋放時(shí)間thk及步驟2)中得到的吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t′hh、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t′hk分別與根據(jù)事先設(shè)定的條件參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)判別該繼電器工作狀態(tài)是否正常；4)當(dāng)步驟3)中所述吸合時(shí)間thh、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t′hh及釋放時(shí)間thk、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t′hk均滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，判斷為繼電器工作狀態(tài)正常；5)當(dāng)步驟3)中所述繼電器吸合時(shí)間thh、吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t′hh及釋放時(shí)間thk、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t′hk中至少有一個(gè)不滿足事先設(shè)定的條件參數(shù)時(shí)，繼電器工作狀態(tài)則判斷為不正常。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述繼電器的控制方法，其特征是，所述步驟2)中，吸合預(yù)測(cè)時(shí)間4和釋放預(yù)測(cè)時(shí)間4均可通過一次移動(dòng)平均法或一次指數(shù)平滑法確定。全文摘要一種繼電器的控制方法，包括如下步驟檢測(cè)并存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器其中的一組同步動(dòng)合、動(dòng)開觸頭的吸合時(shí)間t_hh、釋放時(shí)間t_hk和保持時(shí)間t_b，其中吸合時(shí)間t_hh包括吸合啟動(dòng)時(shí)間t_h1和吸合上行時(shí)間t_h2，釋放時(shí)間t_hk包括釋放啟動(dòng)時(shí)間t_k1和釋放下行時(shí)間t_k2；并據(jù)此確定該繼電器的預(yù)測(cè)值，包括吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t_hh′、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t_hk′，將所述吸合時(shí)間t_hh、釋放時(shí)間t_hk及吸合預(yù)測(cè)時(shí)間t_hh′、釋放預(yù)測(cè)時(shí)間t_hk′分別與根據(jù)事先設(shè)定的條件參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)判別繼電器工作狀態(tài)是否正常。本發(fā)明所述繼電器的控制方法能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)繼電器的工作狀態(tài)，結(jié)合繼電器的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)控制繼電器響應(yīng)，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。文檔編號(hào)H01H47/02GK101625939SQ200910044018公開日2010年1月13日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者斌李,洪陳,黎福海申請(qǐng)人:湖南大學(xué)