低壓電器觸點間收縮電阻檢測技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2019-07-13 17:21:18來源:
情況,它是影響電器電壽命的重要因素之。傳統(tǒng)的檢測方法是讓觸點接通。較大的電流,以消除薄膜電阻,此時觸點的接觸電阻即為收縮電阻。該種檢測方法對電器觸點有定的損失。當(dāng)交流電流流過閉合觸點時,觸點間電壓降包含次諧波成分。而次諧波的大小依賴于收縮電阻衣,解決次諧波電壓的檢測問,從而實現(xiàn)對電器觸點無傷害的收縮電阻檢測方法。
1引言低吒電器觸點的接觸電阻直接影響觸點的電壽命,可作為電器的篩選指標(biāo)之。因此,有關(guān)接觸電阻的檢測方法與檢測設(shè)備的研究,直是電器學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱門課。付年召開次的15電接觸會,際繼電器年會等,際會以及國內(nèi)的有關(guān)會議上都涉及到接觸電叭的檢測方法與檢測裝置的文章。在文獻(xiàn)1中,作者提出在繼電器電壽命試驗中,對接觸電阻進(jìn)行檢測,用來判定繼電器是否失效。在文獻(xiàn)2中,作者提出了采用計兌機控制的接觸電阻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。文獻(xiàn)3的文章中也提到了相關(guān)的內(nèi)容。
由于動靜觸頭的面凹凸不平微觀上,造成電器觸頭閉合時的+完整接觸,從而形成電流杜太行男。1963年生。畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)計算機應(yīng)用專業(yè),碩士學(xué)位?,F(xiàn)為河北工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院副院長副教授。在職博士生從事低壓電器試驗計算機控制與檢測技術(shù)工作。
陸儉國男,1958年畢業(yè)于清華大學(xué)電機系?,F(xiàn)任河北工業(yè)大學(xué)電器研宄所所長教授博士生導(dǎo)師。國家級專家,編寫專著18部發(fā)線的收縮現(xiàn)象,這種原因產(chǎn)生的電阻稱為收縮電阻。由于電器閉合時觸頭間的接觸電阻除了收縮電阻之外還包括薄膜電限,1此,給收縮電肌的檢測帶來很大不便。傳統(tǒng)的檢測方法是讓觸頭接通1較大的電流,以消除薄膜電阻,此時觸頭的接觸電阻即認(rèn)為是收縮電限,然而電流的選擇存在定的難度,電流選擇過小,不足以消除薄膜電阻。選得過大會損傷電器的觸頭。因此,收縮電阻的檢測直是電器檢測的難點之。
住文獻(xiàn)4作者剛述了接觸電的組成,以及觸頭壓降的特點,并提出采用鎖相放大和諧波測試的方法,用來測量次諧波電壓。從而實現(xiàn)測量收縮電阻的目的。
從80年代至今,在低壓電器檢測中計算機技術(shù)發(fā)展非常迅速。許多研究單位生產(chǎn)廠家在試驗室乃至生產(chǎn)線上使用計算機以及電子技術(shù)作為低壓電器的測試手段。計算機控制的試驗設(shè)備具有許多常規(guī)設(shè)備所不具備的優(yōu)勢。計算機除了具有控制與數(shù)據(jù)采集功能外,還具有很強的數(shù)據(jù)處理功能。在電器試驗電器檢測中,可以利用計算機數(shù)據(jù)處理功能計算電氣參數(shù)。在該方面的研宄處于剛剛起步階段,具有廣闊的發(fā)展空間。本文根據(jù)觸頭間電壓降的特點,利用計算機采集觸點間的電壓值,經(jīng)過1數(shù)據(jù)處理,計算觸頭間電壓次諾波的幅值。
比較終得到電器觸頭間的收縮電阻數(shù)值。
2觸頭間電壓降的特點屯器觸頭閉!時。其動靜觸頭之間的接觸電阻由兩部分組成,收縮電阻和薄膜電阻。即R收縮電;電阻溫度系數(shù)如果觸頭上流過的電流為恒流,則在收縮電阻上產(chǎn)生的壓降,等廠。
令灸=,129入,對于不同材料可得出不同的眾值。則如果選擇恒流電流=81時,可以得到觸頭間電壓降為由式7可,當(dāng)對接觸元件流過正弦波電流時,在接觸處產(chǎn)生的接觸電壓降位括該1弦基波關(guān)。因此,如果能檢測出接觸電壓降的次諧波成分,就能計算出觸頭常溫下的收縮電阻。本文闡述種利用快速傅1葉貨換奶7,分次諧波電壓從而得到收縮電阻的原理和方法。
3觸頭間的電壓采集與處理薄膜電阻假設(shè),在常溫下收縮電阻為,流過收縮電阻的屯流為,此時。會引起定的溫升根據(jù)焦耳定律,溫升2可以為入接觸材料電肌系數(shù)接觸材料導(dǎo)熱系數(shù)電器觸頭閉合時,首先采集觸頭之間的電壓,通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計算出收縮電阻。
3.1觸頭間電壓采集頻書為50出交流恒流電源,電流可以選擇在屯器擇電觸頭閉合經(jīng)過定,間后。計算機以;1的采集頻率采集觸點間的電壓信號,并保存這罐據(jù)。,艦計算收1現(xiàn)此耐,標(biāo)準(zhǔn)鐸譜為了比較大限度地降低譜泄漏對譜分析的影響,要求觀測時間盡量長。直接傅里葉變換運算1付1農(nóng)樣點處做2次運,速度太慢,由,17和出的快速。纟里葉變換廠1算法將計算次數(shù)減少到?jīng)r212步,大大提高了計算速度,給數(shù)字信號的處理帶來了革命性的進(jìn)步。
3.3收縮電阻的計算以定的頻率對觸頭兩端電壓倍進(jìn)行采樣,得到2個數(shù)據(jù)。
對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換,求出頻域信號,頻域信號在電流基波頻率與倍頻處出現(xiàn)峰伯,如閣4所小選擇適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)對頻域信號進(jìn)行處理,只保留次諧波處的峰值。
對經(jīng)過處理的頻域信號進(jìn)行快速傅里葉反變換,轉(zhuǎn)換為時域信號,此時時域信號己經(jīng)去掉了基波頻率倍辦而剩信1計算次諧波信號的幅值兒然后由特征值有譜峰頻率,譜峰寬度;譜的周期重復(fù)的間隔當(dāng)被觀測的信號是初始相角為,的正弦信號單色信號時,如果存在,=財,財為整數(shù),則譜的單性比較好。否則將得到形狀為的譜分布,這種現(xiàn)象被稱為譜泄漏。山廠對觀測信號的初始相位為,以及從為整數(shù)的要求,在實際應(yīng)用中很難作到,譜泄漏的現(xiàn)象在所難免。3分別給出了標(biāo)準(zhǔn)正弦波的頻譜,和通過時間窗產(chǎn)烏1譜泄漏的頻譜交流恒漳電炻3.2數(shù)據(jù)處理傅里葉變換給出了涪號時域或頻域的相互轉(zhuǎn)換根據(jù)倍的頻譜來再現(xiàn)時域信如廠式時域信1付應(yīng)的頻域信號丑通常是個復(fù)函數(shù),它包含實部和虛部也可以農(nóng)用幅度和相位及為實際上,對信號的采樣總是在有限的時間里進(jìn)行,這個時間區(qū)間被稱為時間窗。2為在有限的時間窗里的采樣數(shù)據(jù)和它們對應(yīng)的譜。其中定義幾個,征的時間間隔譜的給定的分量周期時間商1周期1.;采樣周期1.它們的頻域可得因為觸頭材料確定時為己知的常數(shù),則常溫下的收縮電阻及⑷可以確定。
3.4檢測結(jié)果對比選擇5廠型繼電器作為試品,進(jìn)行收縮電阻檢測的對比試驗該繼電器的勵磁電壓為DC.Mi725UVAC2A1jiM下面試驗順序進(jìn)行檢測采用本文中介紹的方法,測量計算得到的收縮屯阻為穴2交流恒流源選擇為,為了消除膜電阻,讓繼電器接通分?jǐn)?0入,漢傻次后,該種處理方法被稱為負(fù)荷老化。根據(jù)經(jīng)驗。該種繼屯器按照述負(fù)荷老化與法處理后,基本上可以消除薄膜電阻,對觸頭的損傷程度也不大。此時,再米用1檢測觸頭接觸電阻心。
衣1給出個試品的試驗付比數(shù)據(jù),從1的數(shù)據(jù)對比中可電阻及2和心基木1致,說明木文提出的收縮電阻檢測方法的1確性試品編號4結(jié)論實現(xiàn)電器觸頭收縮電阻的無傷害檢測,避免了傳統(tǒng)檢測方法付觸頭的影響,導(dǎo)致電器電奪命的降。
采用計算機虛擬儀器技水,計這電器試驗檢測中的電參數(shù),極大地豐富了計算機控制試驗與檢測裝置的功能,使其成為種集控制檢測測量為體的高性能的試驗與檢測設(shè)備。
4楊冬蓮。對電壽命試驗方法的探討。低壓電器,1995 5劉松強。數(shù)字信號處理系統(tǒng)及其應(yīng)用。北京清華大學(xué)出版社,1996上接第67頁29244949312段耀勇。棱元插值函數(shù)的統(tǒng)導(dǎo)出方法。西安交通大收稿日期2002