CN102175970A

CN102175970A - 智能框架断路器过载瞬时试验台及控制方法

Info

Publication number: CN102175970A
Application number: CN201110007203XA
Authority: CN
Inventors: 尹国祥; 石立新; 杨忠堂; 吴应奎; 杨位银; 何帮均
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: CN102175970B

Abstract

本发明涉及一种智能框架断路器过载瞬时试验台及控制方法。其特点是它包括有一工业控制计算机、一工业触摸显示屏和一稳流电源；工业触摸显示屏通过配套线缆与工业控制计算机相连；稳流电源包括有：一开关电源，开关电源并接在220伏电源间，工业控制计算机的一个输出端口连接到信号处理单元与一继电器控制电路、接触器控制电路、电机控制电路以及与三个自动稳流电路相连。本发明的变压器为控制调压电机通电时间，即电流采回信号需要多大电流计算出电压，再计算出给电机的时间，三相反复调整，达到稳流效果。另外，试验电路为星形接法，每调整一相电流都会影响其它两相，通过反馈信号同时动作，从而提高了稳流速度，稳流时间在2s以内且稳流精度高。

Description

智能框架断路器过载瞬时试验台及控制方法

技术领域

本发明属于一种智能框架断路器试验设备，特别是涉及一种智能框架断路器过载瞬时试验台及控制方法。

背景技术

低压电器是机械工业的基础元件，其产品的性能和质量直接影响电力系统与工业控制系统的可靠运行。按照国家标准及IEC标准，低压断路器在出厂前都必须进行包括过载长延时脱扣特性在内的试验。而市场上断路器脱扣特性试验台的主要技术参数包括：三相调压技术；三相稳流采用的是角形输入星形输出的接法，三相之间互相牵扯，其中一相影响较大，另两相则发生小幅动作，造成稳流不准，三相稳流采用的人工三相稳流，因为人工需要反复调整三相电流才能达到试验所需电流，因此调整一个电流范围用时很长，大约需要几分钟到十几分钟，精度不高于3％。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种稳流速度快、精度高的智能框架断路器过载瞬时试验台及控制方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题对于智能框架断路器过载瞬时试验台所采取的技术方案是：它包括有一工业控制计算机、一工业触摸显示屏和一稳流电源；所述的工业触摸显示屏通过配套线缆与所述的工业控制计算机相连；所述的稳流电源包括有：一开关电源，所述的开关电源并接在220伏电源间，产生电源24伏、及对应的地为GND1，和产生电源5伏、及对应的地为GND2；所述的工业控制计算机的4、5、6端口分别通过第一、二、三限流电阻(R1、R2、R3)与第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的阳极连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的阴极与GND2连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的发射极与GND1连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的集电极与第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)控制线圈的一端连接，第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)控制线圈的另一端与+24v连接；第一、二、三接触器(KM1、KM2、KM3)控制线圈的一端连接220伏交流电源N极，另一端分别与第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)常开节点一端连接，所述第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)常开节点的另一端与220伏交流电源另一极连接；信号处理单元输入端口1、2与反应第一调压器(TV1)位置的第一小变压器(t1)的二次侧连接；信号处理单元输入端口3、4与套在第一变压器(T1)付边引出线上的第一互感器(CT1)两端连接；信号处理单元输入端口7、8与反应第二调压器(TV2)位置的第二小变压器(t2)二次侧连接；信号处理单元输入端口5、6与套在第二变压器(T2)付边引出线上的第二互感器(CT2)两端连接；信号处理单元输入端口9、10与反应第三调压器(TV3)位置的第三小变压器(t3)二次侧连接；信号处理单元输入端口11、12与套在第三变压器(T3)付边引出线上的第三互感器(CT3)两端连接；所述的信号处理单元中采用OP07等集成运放将输入端口1、2和3、4和5、6和7、8和9、10和11、12的信号放大为工业控制计算机可识别的等效信号，所述信号处理单元输出端13、14、15、16、17、18与所述工控机输入端7、8、9、10、11、12连接；所述的工业控制计算机的13、14、15端口分别通过第六、七、八限流电阻(R6、R7、R8)与第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的阳极连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的阴极与GND2连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的发射极与GND1连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的集电极与第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)控制线圈的一端连接，第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)控制线圈的另一端与+24v连接；第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)的各自两组常开和两组常闭结点分别串入第一、二、三电机(M1、M2、M3)使所述的第一、二、三电机(M1、M2、M3)可正反转的第一、二、三电机(M1、M2、M3)正转和反转回路；所述的第一、二、三电机(M1、M2、M3)的正反转回路的一端接24伏电源正极，另一端接第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的漏极，所述第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的源极接GND1；所述的第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的栅极分别与第一、二、三三极管(V21、V22、V23)的发射极相连；所述的第一、二、三三极管(V21、V22、V23)的集电极接24伏正极，其基极接所述工业控制计算机的1、2、3端，其发射极通过第九、十、十一电阻(R9、R10、R11)接GND1；第一、二、三接触器(KM1、KM2、KM3)的各一个常开节点分别将第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)的输出端串入到第一、二、三变压器(T1、T2、T3)的原边；所述第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)的原边接380伏交流电源；所述第一、二、三电机(M1、M2、M3)的旋转轴与所述的第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)输出端的滑动端同轴转动；所述的第一、二、三变压器(T1、T2、T3)各自付边两个输出端中的一端分别与连接被检测断路器三个输入端中的一个接线端相连，所述的第一、二、三变压器(T1、T2、T3)各自付边两个输出端中的另一端彼此相连并与连接被检测断路器三个输出端的接线端相连。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题对于所述的智能框架断路器过载瞬时试验台的控制方法所采取的技术方案是：通过所述的工业触摸显示屏用户进行试验电流设定，其稳流控制步骤如下：

1.判断用户是否进行了试验电流设定，如果没有进行则继续等待；

2.如果已设定所述试验电流，将调压器调至最低输出电流，再接通电流回路，调整调压器使输出电流上升；

3.在调整调压器使输出电流上升过程中，判断A相实际电流与所述设定试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

4.若A相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则进一步判断B相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

5.若B相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则进一步判断C相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

6.若C相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则关断电流回路，并提示：“稳流完成，开始试验？”稳流过程结束。

本发明具有的优点和积极效果是：稳流速度快、精度高：这是因为本发明设计使用的变压器为控制调压电机(直流电机)通电时间，根据电压计算出电机转动应使用的时间，由计算机定量给电机输出电压，电机要求转动达到稳流目的，也就是，电流采回信号需要多大电流，计算出电压，再计算出给电机的时间，三相反复调整，达到稳流效果。由于计算机反应速度快、计算精准，所以可达到稳流速度快、精度高。另外，本试验台试验电路为星形接法，每调整一相电流都会影响其它两相，调整一相变动大，另外两相变动小，通过反馈信号同时动作，从而提高了稳流速度，稳流时间在2s以内。

附图说明

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的控制步骤流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1所示，它包括有一工业控制计算机、一工业触摸显示屏和一稳流电源；工业触摸显示屏通过配套线缆与工业控制计算机相连；稳流电源包括有：一开关电源，开关电源并接在220伏电源间，产生电源24伏、及对应的地GND1，和产生电源5伏、及对应的地GND；工业控制计算机的4、5、6端口与继电器控制单元的连接是分别通过限流电阻R1、R2、R3与光耦U1、U2、U3的阳极连接，光耦U1、U2、U3的阴极与GND2连接，光耦U1、U2、U3的发射极与GND1连接，光耦U1、U2、U3的集电极与继电器KA1、KA2、KA3控制线圈的一端连接，继电器KA1、KA2、KA3控制线圈的另一端与+24v连接；接触器控制单元的接触器KM1、KM2、KM3控制线圈的一端连接交流电源N极，另一端分别与继电器KA1、KA2、KA3常开节点一端连接，继电器KA1、KA2、KA3常开节点的另一端与220伏交流电源另一极连接；试验电流控制单元的信号处理单元输入端口1、2与反应调压器TV1位置的小变压器t1的二次侧连接；信号处理单元输入端口3、4与套在变压器T1付边引出线上的互感器CT1两端连接；信号处理单元输入端口7、8与反应调压器TV2位置的小变压器t2二次侧连接；信号处理单元输入端口5、6与套在变压器T2付边引出线上的互感器CT2两端连接；信号处理单元输入端口9、10与反应调压器TV3位置的小变压器t3二次侧连接；信号处理单元输入端口11、12与套在变压器T3付边引出线上的互感器CT3两端连接；所述的信号处理单元中采用OP07等集成运放将输入端口1、2和3、4和5、6和7、8和9、10和11、12的信号放大为工业控制计算机可识别的等效信号，所述信号处理单元输出端13、14、15、16、17、18与所述工控机输入端7、8、9、10、11、12连接；工业控制计算机的13、14、15端口分别通过限流电阻R6、R7、R8与光耦U6、U7、U8的阳极连接；光耦U6、U7、U8的阴极与GND2连接；光耦U6、U7、U8的集电极与继电器KA6、KA7、KA8控制线圈的一端连接，光耦U6、U7、U8的发射极与GND1连接，继电器KA6、KA7、KA8控制线圈的另一端与+24伏连接；电机正反转控制单元的继电器KA6、KA7、KA8的各自两组常开和两组常闭结点分别串入电机M1、M2、M3使电机M1、M2、M3可正反转的电机M1、M2、M3正转和反转回路；电机M1、M2、M3的正反转回路的一端接24伏电源正极，另一端接场效应管VT1、VT2、VT3的漏极，场效应管VT1、VT2、VT3的源极接GND1；场效应管VT1、VT2、VT3的栅极分别与三极管V21、V22、V23的发射极相连；三极管V21、V22、V23的集电极接24伏正极，其基极接工业控制计算机的1、2、3端，其发射极通过电阻R9、R10、R11接地GND1；接触器KM1、KM2、KM3的各一个常开节点分别将调压器TV1、TV2、TV3的输出端串入到变压器T1、T2、T3的原边；调压器TV1、TV2、TV3的原边分别接380伏交流电源的L1、L2，L2、L3和L1、L3；电机M1、M2、M3的旋转轴与调压器TV1、TV2、TV3输出端的滑动端同轴转动；变压器T1、T2、T3各自付边两个输出端中的一端分别与连接被检测断路器三个输入端中的一个接线端相连，变压器T1、T2、T3各自付边两个输出端中的另一端彼此相连并与连接被检测断路器三个输出端的接线端相连。

如图2所示，通过图1所示本发明的电路原理图中的工业触摸显示屏，用户可进行试验电流设定，本发明的稳流控制步骤如下：

本发明的控制原理是：信号处理单元将CT1、CT2、CT3互感器信号处理后输入到工控机，工控机将此信号对应的电流值与设定值比较，得出变压器T1、T2、T3副边对应互感器CT1、CT2、CT3的目的信号，根据固定变比计算出变压器T1、T2、T3原边即调压器TV1、TV2、TV3对应的目的位置时，反应调压器TV1、TV2、TV3位置的变压器t1、t2、t3的副边输出信号，控制继电器KA6、KA7、KA8分别控制电机M1、M2、M3正转或反转，KA6、KA7、KA8不吸合时电机为正传，吸合时为反转，进而驱动三极管计算出应调整多大电压，经查表核对出对应的通电时间，带动调压器TV1、TV2、TV3转动，同时采集反应调压器TV1、TV2、TV3位置的变压器t1、t2、t3副边输出信号，当变压器t1、t2、t3副边输出信号达到计算出的目的信号，此时再次由信号处理单元将CT1、CT2、CT3互感器信号处理后输入到工控机，该信号对应的电流值与设定值相差0.5％以内时控制电机停止旋转，提示用户稳流成功，否则重复上述过程，直到实际电流值与设定值相差0.5％以内时结束电流调整过程。

Claims

1.一种智能框架断路器过载瞬时试验台，其特征是：它包括有一工业控制计算机、一工业触摸显示屏和一稳流电源；所述的工业触摸显示屏通过配套线缆与所述的工业控制计算机相连；所述的稳流电源包括有：一开关电源，所述的开关电源并接在220伏电源间，产生电源24伏、及对应的地为GND1，和产生电源5伏、及对应的地为GND2；所述的工业控制计算机的4、5、6端口分别通过第一、二、三限流电阻(R1、R2、R3)与第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的阳极连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的阴极与GND2连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的发射极与GND1连接，第一、二、三光耦(U1、U2、U3)的集电极与第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)控制线圈的一端连接，第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)控制线圈的另一端与+24v连接；第一、二、三接触器(KM1、KM2、KM3)控制线圈的一端连接220伏交流电源N极，另一端分别与第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)常开节点一端连接，所述第一、二、三继电器(KA1、KA2、KA3)常开节点的另一端与220伏交流电源另一极连接；信号处理单元输入端口1、2与反应第一调压器(TV1)位置的第一小变压器(t1)的二次侧连接；信号处理单元输入端口3、4与套在第一变压器(T1)付边引出线上的第一互感器(CT1)两端连接；信号处理单元输入端口7、8与反应第二调压器(TV2)位置的第二小变压器(t2)二次侧连接；信号处理单元输入端口5、6与套在第二变压器(T2)付边引出线上的第二互感器(CT2)两端连接；信号处理单元输入端口9、10与反应第三调压器(TV3)位置的第三小变压器(t3)二次侧连接；信号处理单元输入端口11、12与套在第三变压器(T3)付边引出线上的第三互感器(CT3)两端连接；所述的信号处理单元中采用OP07等集成运放将输入端口1、2和3、4和5、6和7、8和9、10和11、12的信号放大为工业控制计算机可识别的等效信号，所述信号处理单元输出端13、14、15、16、17、18与所述工控机输入端7、8、9、10、11、12连接；所述的工业控制计算机的13、14、15端口分别通过第六、七、八限流电阻(R6、R7、R8)与第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的阳极连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的阴极与GND2连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的发射极与GND1连接，第六、七、八光耦(U6、U7、U8)的集电极与第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)控制线圈的一端连接，第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)控制线圈的另一端与+24v连接；第六、七、八继电器(KA6、KA7、KA8)的各自两组常开和两组常闭结点分别串入第一、二、三电机(M1、M2、M3)使所述的第一、二、三电机(M1、M2、M3)可正反转的第一、二、三电机(M1、M2、M3)正转和反转回路；所述的第一、二、三电机(M1、M2、M3)的正反转回路的一端接24伏电源正极，另一端接第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的漏极，所述第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的源极接GND1；所述的第一、二、三场效应管(VT1、VT2、VT3)的栅极分别与第一、二、三三极管(V21、V22、V23)的发射极相连；所述的第一、二、三三极管(V21、V22、V23)的集电极接24伏正极，其基极接所述工业控制计算机的1、2、3端，其发射极通过第九、十、十一电阻(R9、R10、R11)接GND1；第一、二、三接触器(KM1、KM2、KM3)的各一个常开节点分别将第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)的输出端串入到第一、二、三变压器(T1、T2、T3)的原边；所述第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)的原边接380伏交流电源；所述第一、二、三电机(M1、M2、M3)的旋转轴与所述的第一、二、三调压器(TV1、TV2、TV3)输出端的滑动端同轴转动；所述的第一、二、三变压器(T1、T2、T3)各自付边两个输出端中的一端分别与连接被检测断路器三个输入端中的一个接线端相连，所述的第一、二、三变压器(T1、T2、T3)各自付边两个输出端中的另一端彼此相连并与连接被检测断路器三个输出端的接线端相连。

2.一种如权利要求1所述的智能框架断路器过载瞬时试验台的控制方法，其特征是：通过所述的工业触摸显示屏用户进行试验电流设定，其稳流控制步骤如下：

(1)判断用户是否进行了试验电流设定，如果没有进行则继续等待；

(2)如果已设定所述试验电流，将调压器调至最低输出电流，再接通电流回路，调整调压器使输出电流上升；

(3)在调整调压器使输出电流上升过程中，判断A相实际电流与所述设定试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

(4)若A相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则进一步判断B相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

(5)若B相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则进一步判断C相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值是否小于所述设定试验电流的0.5％，若不小于则继续调整输出电流；

(6)若C相实际电流与设定所述试验电流之差的绝对值小于所述设定试验电流的0.5％时，则关断电流回路，并提示：“稳流完成，开始试验？”稳流过程结束。