接觸器和起動器的電壽命(ac－3)試驗設備及控制方法
2023-12-02 23:47:51
專利名稱：接觸器和起動器的電壽命(ac－3)試驗設備及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗設備及其控制方法，屬於低壓電器試驗技術領域。
背景技術：
機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗傳統的試驗迴路(如圖1)採用接觸器為電源的切換裝置(俗稱陪試品以下筒稱CK)，其缺點是陪試品的分斷容量相當於試品的20倍以上。然而近年來交流接觸器發展很快，在容量和操作頻率上有了很大的提高。以兩臺400V 630A的接觸器的試驗為例，有的廠商將AC-3的頻率提高到1200次/小時，陪試品要以2400次/小時的高頻分斷3780A COS＝0.35的電流。
目前的交流接觸器的約定操作試驗也不足萬次。對於一個AC-3的壽命試驗有的要進行60萬次(250A及以上)，有的要進行150萬次(250A以下)。上述AC-3試驗，就帶來以下幾個方面的問題1、陪試品接觸器損耗太大，更換接觸器帶來很大的工作量。2、接觸器的觸頭在分斷時產生的銀氧化鎘等有毒氣體、味道難聞且對人體有很大的傷害。3、高頻動作的接觸器的噪音使現場工作環境惡化。
以60萬次的壽命為例根據目前的情況每進行2萬次左右試驗更換一臺接觸器，加上維修保養可以適當減少損耗，但一次試驗要消耗接觸器20-30臺。如果以每隻接觸器為1500元計，一項AC-3壽命試驗要消耗的接觸器折合人民幣在4萬元左右。這就是說，在現在的低壓電器檢測AC-3項目中，如果要用接觸器來作陪試品其消耗相當於我們的試驗收入，因此無試驗利潤可言，基於上述原因，AC-3大容量壽命試驗室的設備改造迫在眉睫。
發明內容
本發明的目的在於提供一種接觸器和起動器的電壽命AC-3試驗設備及其控制方法，該試驗設備及其控制方法是一種試驗方法簡便、試驗設備不易燒毀，試驗成本低、試驗效率高的試驗方式。
為了達到上述目的，本發明的解決技術方案是在試驗設備的試驗迴路裡採用電力電子元件作為無觸點開關電器來替代現用的接觸器，該電力電子元件無觸點分斷器採用的是晶閘管，晶閘管觸發脈衝採用疊加脈衝技術，等效於門板上有持續的觸發電平，既保證晶閘管可靠導通，又克服了過零點出現的電壓毛刺現象，也不需要過零檢測環節。將克服接觸器在分斷大電流時產生的電弧燒損，如果作AC-3項目試驗時，就不必像以前那樣更換接觸器，如此下去試驗成本就會大大降低。該發明的控制時序，代表本發明的控制步驟CK的控制時間t0、t1(部分)，其電壓為Ue，Cs1的控制時間t1、t2、t3(部分)，CT的控制時間t3、t4，其電壓為1/6Ue。
本發明的有益效果由於在試驗迴路裡採用電力電子元件晶閘管作為無觸點開關電器來替代現用的接觸器，將克服接觸器在分斷大電流時產生的電弧燒損，因此(AC-3)試驗克服了接觸器做陪試品而造成的損耗、毒氣、噪聲等問題，試驗成本大為降低，試驗利潤大幅度提高，具有較大的經濟效益和社會效益。
圖1為傳統的AC-3試驗設備中試驗迴路示意圖；圖2為本發明的AC-3試驗設備中試驗迴路示意圖；圖3本發明的AC-3試驗設備中試驗示波圖；圖4試驗迴路的控制時序圖。
具體實施例方式
以下結合附圖及實施例對本發明作比較詳細說明。
參照圖1，這是傳統的AC-3試驗設備中試驗迴路示意圖。
如圖1所示，在試驗迴路裡有隔離閘刀1、斷路器2，與斷路器連接的是機電式接觸器3、6，電壽命(AC-3)試驗通常有兩臺試品，目前的迴路在一個周期內CK CT要動作兩次。即CK的操作頻率是試品的兩倍，這樣就加快了CK的損壞。
參照圖2，這是發明的AC-3試驗設備中試驗迴路示意圖。
如圖2所示，在試驗設備的迴路裡，陪試品接觸器3、6的位置處，採用電力電子元件晶閘管做為無觸點分斷器來替代現用的接觸器，在試驗時，晶閘管作為無觸點分斷器來替代現用的接觸器將克服接觸器做陪試品而造成的損耗、毒氣、噪聲等問題。
反並聯晶閘管，以保證電流的全波導通，將幾隻晶閘管並聯以增大容量。
參照圖3，這是本發明的AC-3試驗設備中試驗示波圖。
如圖3所示，a、b、c三相電壓、電流波形如圖所示Ue所示電壓波形，1/6Ue所示的電壓波形；6Ie所示的電流波形，Ie所示的電流波形。
參照圖4，這是本發明試驗迴路的控制時序圖。
如圖4所示，這種控制時序，代表本發明的控制步驟CK的控制時間t0、t1(部分)，其電壓為Ue，Cs1的控制時間t1、t2、t3(部分)，Ct的控制時間t3、t4，其電壓為1/6Ue。CT的控制時間t0、t1(部分)，其電壓為Ue，Cs2的控制時間t1、t2、t3(部分)，Ct的控制時間t3、t4，其電壓為1/6Ue。
以下簡單說明其工作原理機電式接觸器和電動機起動器的電壽命試驗的試驗特點有兩個特殊點1、鼠籠式異步電機的起動電流較大。2、鼠籠式異步電機在運行中斷開時受反向電勢的影響埠的電壓有明顯的下降。為了模擬實際的情況，採用如圖2的試驗試驗線路圖，調節負載(電阻器串聯空心電抗器)使得額定電壓下的電流為6Ie(Ie試品的額定電流)，以滿足電機的起動要求。通過迴路的切換，使得試品在0.17Ue電壓下分斷額定電流Ie，以模擬電機的運行中斷開的情況。在如圖4的控制時序的控制下，可以得到如圖3的試驗效果。該情況與實際運行中電機的起、停情況基本一致。
權利要求
1.一種機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗設備，包括試驗迴路裡隔離閘刀(1)、斷路器(2)、陪試品接觸器(3)、(6)、電阻器(4)和電抗器(5)，其特徵在於所述的陪試品接觸器(3)、(6)處，採用電力電子元件作為無觸點開關電器來替代，該試驗線路可調節負載電阻器(4)和串聯空心電抗器(5)，使得額定電壓下的電流為6Ie，以滿足電機的起動要求，通過迴路的切換，使得試品在0.17Ue電壓下分斷額定電流Ie，以模擬電機的運行中斷開的情況。
2.如權利要求1所述的機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗設備，其特徵在於所述的電力電子元件是一種晶閘管。
3.如權利要求1或2機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗設備，其特徵在於所述的晶閘管採用反並聯，保證電流的全波導通，將幾隻晶閘管並聯以增大容量。
4.一種接觸器和起動器的電壽命(AC-3)的控制方法，這種控制時序，代表本發明的控制步驟CK的控制時間t0、t1(部分)，其電壓為Ue，Cs1的控制時間t1、t2、t3(部分)，Ct的控制時間t3、t4，其電壓為1/6Ue。CT的控制時間t0、t1(部分)，其電壓為Ue，Cs2的控制時間t1、t2、t3(部分)，Ct的控制時間t3、t4，其電壓為1/6Ue。
5.如權利要求1所述的機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC-3)試驗設備，其特徵在於所述的晶閘管觸發脈衝採用疊加脈衝技術，等效於門極上有持續的觸發電平，既保證了晶閘管可靠導通，又克服了過零點出現的電壓毛刺現象，也不需要過零檢測環節。
全文摘要
本發明涉及一種機電式接觸器和電動機起動器的電壽命(AC－3)試驗設備及其控制方法，該試驗設備迴路包括隔離閘刀1、斷路器2，與斷路器連接的是機電式接觸器3、6、電阻器4和電抗器5，其特徵在於所述的陪試品接觸器3、6處，採用電力電子元件反並聯晶閘管做為無觸點開關電器來替代，該試驗線路可調節負載該試驗線路可調節負載電阻器4和串聯空心電抗器5，使得額定電壓下的電流為6Ie，以滿足電機的起動要求，通過迴路的切換，使得試品在0.17Ue電壓下分斷額定電流Ie，以模擬電機的運行中斷開的情況。該(AC－3)的控制方法是本發明的控制步驟CK的控制時間t
文檔編號G01R31/327GK1609626SQ20041006775
公開日2005年4月27日 申請日期2004年11月3日 優先權日2004年11月3日
發明者王愛國 申請人:上海電器科學研究所(集團)有限公司