一種接觸器試驗裝置初探

薛鑫

（青島杰瑞工控技術(shù)有限公司，山東 青島 266500）

1 接觸器工作原理

接觸器合閘后，主觸點閉合，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲，推動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。

2 試驗裝置組成與控制原理

試驗臺電氣系統(tǒng)包括計算機(jī)測控系統(tǒng)、輸入顯示打印系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等電氣控制及保護(hù)系統(tǒng)。計算機(jī)測控系統(tǒng)選用工業(yè)計算機(jī)配備試驗臺專用軟件，輸入顯示打印系統(tǒng)配備工業(yè)用鼠標(biāo)鍵盤、面板安裝的顯示器、A4黑色激光打印機(jī)。信號采集系統(tǒng)包括采集電壓、電流傳感器的值，以及DC5V開關(guān)量信號。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是按照試驗要求處理采集的試驗數(shù)據(jù)，由試驗臺軟件自動完成。開關(guān)、按鈕等電器控制及保護(hù)系統(tǒng)主要控制整個系統(tǒng)的電源、開關(guān)按鈕操作等的供電電源以及系統(tǒng)的短路過載等保護(hù)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

數(shù)據(jù)采集、處理軟件是基于Windows平臺下的可視的編程語言編寫而成的應(yīng)用程序。整個程序界面清晰，操作簡便，數(shù)據(jù)采集、計算、處理、存儲、檢索及測試結(jié)果打印全部自動進(jìn)行，并可以繪制電流-時間曲線。軟件操作采用人性化設(shè)計，根據(jù)測量流程，逐步完成接觸器測試試驗。

在接觸器測試軟件界面上，可以直觀地看到系統(tǒng)試驗過程的執(zhí)行情況，界面左上方顯示設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)。

4 試驗內(nèi)容及方法

4.1 動作特性試驗

給線圈通額定電壓，通過采集板卡實時檢測設(shè)備輔助觸點的開關(guān)量信號（DC 5V），設(shè)備的常開觸點均閉合，常閉觸點均斷開，然后去掉線圈的電壓，再檢測輔助觸點狀態(tài)，各觸點恢復(fù)初始狀態(tài)。

4.2 吸合電壓

將被試件的常開輔助觸點與DC5V開關(guān)信號相連接，然后將被試件線圈接到電壓源接口，待操作人員確認(rèn)連接好，將試驗臺面板電源開關(guān)接通，然后通過試驗臺控制柜調(diào)節(jié)電壓源電壓從被試件額定電壓的50%緩慢上升，上升速度可控制，待調(diào)節(jié)到被試件額定電壓的70%時減慢調(diào)節(jié)速度，實時檢測數(shù)據(jù)采集板卡的每個通道，當(dāng)被試件相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道檢測到高電平信號（5V開關(guān)量），并且之后的幾秒鐘都沒有再出現(xiàn)斷開的現(xiàn)象，記錄最初被試件吸合的電壓即為被試件的吸合電壓；若后來出現(xiàn)了斷開現(xiàn)象，則復(fù)位電壓紀(jì)錄值，待重新吸合后，重復(fù)上一種測試記錄方式，直到測試完成，同時，將記錄的電壓值保存到電腦上，方便后期的查詢及打印。

4.3 釋放電壓

將被試件的常開輔助觸點與DC5V開關(guān)信號相連接，然后，將被試件線圈接到電壓源接口，待操作人員確認(rèn)連接好后，將試驗臺面板電源開關(guān)接通，將電壓調(diào)節(jié)到被試件額定電壓的70%，檢測數(shù)據(jù)采集板卡的相應(yīng)通道，確保每個被試件可靠吸合，然后通過試驗臺控制柜調(diào)節(jié)電壓源電壓從額定電壓緩慢下降，下降速度可控制，待調(diào)節(jié)到被試件額定電壓的30%時減慢調(diào)節(jié)速度，實時檢測數(shù)據(jù)采集板卡的每個通道，當(dāng)被試件相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道檢測到低電平信號（0V開關(guān)量），并且之后的幾秒鐘都沒有再出現(xiàn)吸合的現(xiàn)象，記錄最初被試件斷開的電壓，即為被試件的釋放電壓；若后來出現(xiàn)了吸合現(xiàn)象，則復(fù)位電壓紀(jì)錄值，待重新斷開后，重復(fù)上一種測試記錄方式，直到測試完成，同時，將記錄的電壓值保存到電腦上，方便后期的查詢及打印。

4.4 吸合時間

將被試件的常開輔助觸點連接到端子排對應(yīng)位置，然后將被試件線圈接到電壓源接口，待操作人員確認(rèn)連接好后，試驗臺面板上的電源選擇開關(guān)接通，將電壓源電壓直接調(diào)節(jié)到被試件的額定電壓，確認(rèn)接線正確后，接通電壓源，此時，測試程序開始計時，實時檢測數(shù)據(jù)采集板卡的每個通道，當(dāng)被試件相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道均檢測到高電平信號（5V開關(guān)量），測試程序停止計時，此時，就完成了一次測試。

4.5 釋放時間

將被試件的常開輔助觸點連接到端子排對應(yīng)位置，然后，將被試件線圈接到電壓源接口，待操作人員確認(rèn)連接好后，將試驗臺面板電源開關(guān)接通，將電壓源電壓直接調(diào)節(jié)到被試件的額定電壓，確認(rèn)接線正確后，接通電壓源，待觸點都吸合后，復(fù)位測試軟件計時，然后突然斷開電源，此時，測試程序開始計時，實時檢測數(shù)據(jù)采集板卡的每個通道，當(dāng)任意一組被試件的數(shù)據(jù)采集通道均檢測到低電平信號（5V開關(guān)量），測試軟件停止計時，就完成了一次測試。

4.6 保護(hù)特性試驗

將被試件的主觸點接到電流源的兩端，通過控制臺控制電流源輸出相應(yīng)的電流，并開始計時，然后，實時檢測回路電流，當(dāng)回路斷開時，停止計時，并記錄保存實驗數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

本文主要對軌道交通車輛使用的接觸器的工作原理進(jìn)行了研究，通過分析接觸器的參數(shù)性能，設(shè)計了接觸器試驗裝置，編寫了配套軟件實現(xiàn)對接觸器參數(shù)性能測試，判斷了接觸器能否滿足使用需求，從而確保軌道交通車輛安全可靠運營。