CN104316868A - 接触器动态特性测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测设备技术领域，确切的说是用于测试接触器动态特性的测试设备。本发明采用的技术方案如下：一种接触器动态特性测试设备，包括有工作台，以及安装在工作台上的接触器固定装置、接触器动态特性测试装置，所述接触器动态特性测试装置包括有单片机控制系统、数据采集系统、上位机、以及激光位移传感器，所述工作台包括有相互独立的接触器安装台架和测试台架，所述接触器固定装置安装在接触器安装台架上，接触器动态特性测试装置设置在测试台架上。本发明与现有技术相比，具有检测结果可靠，操作方便的优点。

Description

接触器动态特性测试设备

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，确切的说是用于测试接触器动态特性的测试设备。 

背景技术

接触器是一种广泛应用于电力系统并实现远程控制的低压电器，其每年的使用数量以亿计。随着我国经济和电力系统的发展，每年对接触器的需求也不断在增加，因此，提高接触器的可靠性和寿命等性能成为一种迫切的需求。 

接触器是一种电磁式电器，主要包括电磁机构和机械机构。接触器的动态过程包括吸合和释放过程。当对线圈加载电流时，在磁场的作用下，动铁芯克服反力作用，迅速向静铁芯移动，发生碰撞后两者保持吸合状态。当线圈断电时，磁场消失，由于主力、反力弹簧的作用，动静铁芯分离，接触器实现触头的分断。然而，若吸合时动静铁芯的碰撞速度过大，则会减小机械寿命，增加触头弹跳，产生电弧，将减小电寿命。若释放的速度过大，也会造成机械寿命不合格，若释放的速度太小，则触间电弧燃烧时间过长，也会造成电寿命不合格。因此，接触器的动态特性可以直接反映其性能指标，通过研究接触器的动态特性可以为接触器的优化设计提供理论、试验依据。 

现有的接触器动态特性测试设备，包括有工作台，工作台上设置有接触器固定装置以及接触器动态特性测试装置，单片机控制系统、数据采集系统、上位机、以及激光位移传感器（如图1所示）；激光位移计准确定位被测量目标，接触器固定装置用于固定安装接触器；，其检测过程(如图2所示)为：将接触器固定在接触器固定装置上，激光位移计定位接触器上被测量目标（如接触器的触头、动铁芯，用于检测触头或动铁芯的位移和速度、加速度等），上位机向单片机控制系统发送启动模式；启动模式分为相位控制模式和一般的通断模式；待单片机控制系统接受模式指令后，上位机启动数据采集命令，紧接着上位机向单片机控制系统发送启动接触器吸合和释放的命令；待接触器吸合完毕后，停止数据采集；然后将所采集的数据保存成excel文件，然后对数据进行分析处理并得出响应的结果，最后显示；完成测试过程。 

现有的接触器动态特性测试设备，存在如下缺陷：1）接触器动态特性测试装置和接触器固定装置固定在同一工作台上，在检测过程中，接触器吸合或者释放产生的强大的碰撞对接触器动态特性测试装置存在干扰，影响测试结果。 

2）接触器固定装置的结构设计不合理，存在接触器安装麻烦、费劲（大的型号有一二十公斤），没有适合多种款式、型号的设计以及固定不牢固的问题。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种接触器动态特性测试装置与接触器固定装置分离设计，检测结果可靠，操作方便的接触器动态特性测试设备。 

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种接触器动态特性测试设备，包括有工作台，以及安装在工作台上的接触器固定装置、接触器动态特性测试装置，所述接触器动态特性测试装置包括有单片机控制系统、数据采集系统、上位机、以及激光位移传感器，其特征在于：所述的工作台包括有相互独立的接触器安装台架和测试台架，所述接触器固定装置安装在接触器安装台架上，接触器动态特性测试装置设置在测试台架上。 

通过采用上述技术方案，将接触器固定装置和接触器动态特性测试装置设置在独立的接触器安装台架和测试台架，避免了由于接触器吸合或者释放产生的强大的碰撞对接触器动态特性测试装置的干扰，从而提高测试结果的准确性，检测更为可靠，而且由于接触器安装装置与接触器动态特性测试装置分离后，在检测时，可事先将多个接触器分别固定在不同的接触器安装台架上，检测过程中更换不同的接触器安装台架与检测台架配合，实现快速的完成对不同接触器的检测，提高检测效率，即实现多个带接触器安装装置的接触器安装台架与同一个接触器动态特性测试装置配合完成检测，避免检测过程过程中，对多个接触器检测时，需要接触器进行拆装，而影响测试效率。 

本发明进一步设置为：所述测试台架上设有激光位移计三维定位系统，激光位移计三维定位系统包括X轴定位机构、Y轴定位机构以及Z轴定位机构，所述X轴定位机构包括有框式固定架，框式固定架沿着X轴方向滑移配合在测试台架上，框式固定架与测试台架之间设有驱动框式固定架沿X轴方向滑移定位的驱动组件，所述Y轴定位机构和Z轴定位机构设置在框式固定架内，Y轴定位机构和Z轴定位机构为丝杠螺母机构，激光位移计经Y轴定位机构和Z轴定位机构实现Y向、Z向移动定位。 

通过采用上述技术方案，实现激光位移计的三维移动方便准确的定位被测量目标，保证接触器动态特性测试装置与接触器固定装置分体后，而且可实现激光位移计三维坐标位置同步调节，从而达到定位效率高，而且整个三维定位系统具有结构紧凑，工作稳定可靠的优点，从而达到设备检测结果可靠，操作方便。 

本发明进一步设置为：所述Y轴定位机构包括有Y向移动架以及Y向丝杠，Y向移动架的Z向两端沿着Y轴方向滑移配合在框式固定架内，Y向丝杠沿着Y轴方 向布置，Y向丝杠旋转动配在框式固定架内，Y向丝杠驱动连接有驱动Y向丝杠转动的Y向驱动电机，Y向丝杠上套设有Y向滑移螺母块，Y向移动架固定安装在Y向滑移螺母块上，所述Z轴定位机构安装在Y向移动架上，Z轴定位机构包括有Z向滑移螺母块、Z向丝杠以及Z向驱动电机，所述Z向丝杠沿Z向布置，Z向滑移螺母块沿着Z向滑移配合在Y向移动架上，Z向滑移螺母套设在Z向丝杠上，Z向驱动电机与Z向丝杠驱动连接，所述激光位移计固定在Z向滑移螺母块上。 

通过采用上述技术方案，Y轴定位机构与X轴定位机构结构设置合理，有效保证三维调节系统工作稳定。 

本发明进一步设置为：所述X轴定位机构的驱动组件包括有X向驱动电机、X向丝杠以及X向滑移螺母块，所述X向丝杠沿着X轴向布置，X向滑移螺母块套设在X向丝杠上，X向滑移螺母块与所述框式固定架固定连接，所述X向驱动电机与X向丝杠驱动连接。 

通过采用上述技术方案，具有移动架驱动稳定可靠，从而提高整个三维定位系统的稳定性。 

本发明进一步设置为：所述接触器固定装置包括有安装架，安装架顶部设有限位顶板，限位顶板下方设有可升降的接触器放置台，接触器放置台与限位顶板之间具有夹持固定接触器的接触器上下夹紧空间，接触器放置台上连接有驱动接触器放置台升降的升降机构，所述限位顶板后端与安装架的背板固定连接，限位顶板前端设有接触器压紧组件，所述接触器放置台前端也设有接触器压紧组件，所述接触器压紧组件与安装架的背板之间形成接触器左右压固空间，所述接触器压紧组件包括有可沿左右方向滑动的滑动座，滑动座上设有沿前后方向布置的锁紧螺栓。 

通过采用上述技术方案，接触器安装时，接触器放置台下降至最低位置，接触器压紧组件的滑动座滑出接触器放置位置，方便接触器放置的在接触器放置台上，然后接触器放置台上升，并将接触器器上下夹紧固定，再将接触器压紧组件的滑动座滑入接触器位置，旋紧锁紧螺栓，将接触器压紧在安装架背板上，形成前后夹持固定，达到接触器的可靠固定，防止接触器垂直方向、前后方向的震动，从而有效避免接触器动作时的大幅度震动，从而保证检测的结果准确可靠；采用螺栓对接触器前后压紧，压紧力大，压紧可靠；同时，上下夹紧空间和左右压固空间均为可调节，可适应不同大小型号的接触器固定安装。 

本发明进一步设置为：所述升降机构包括有升降电机、升降架、升降丝杠以及螺母板，螺母板固定安装在安装架上，升降架包括有位于螺母板下方的底板，底板上固定有导柱，螺母板上设有供导柱穿出的导向孔，所述导柱相对于与底板连接一端的另一端穿出螺母板的导向孔并固定在接触器放置台上，所述升降电机固定在底板上，升降电机与升降丝杆驱动连接，升降丝杆螺纹旋装在螺母板的螺纹孔内，所述升降丝杆相对于与升降电机连接一端的另一端穿过螺母板的螺纹孔并固定在接触器放置台上。 

通过采用上述技术方案，采用丝杆螺母实现接触器放置台的升降，螺纹配合实现对接触器的夹紧，具有夹持力大，接触器固定牢固可靠，有效放置接触器震动，且该升降机构结构紧凑，驱动稳定可靠。 

本发明进一步设置为：所述测试台架底部设有滚轮。 

通过采用上述技术方案，方便对测试台架进行移动，实现快速与固定在不同接触器安装台架的接触器进行检测，提高检测效率。 

下面结合附图对本发明作进一步描述。 

附图说明

图1为本发明背景技术接触器动态特性测试设备测量框图； 

图2为本发明背景技术接触器动态特性测试设备测试流程图；

图3为本发明具体实施例接触器动态特性测试设备结构示意图；

图4为本发明具体实施例激光位移计三维定位系统结构示意图；

图5为本发明具体实施例接触器固定装置结构示意图。

具体实施方式

 参见附图1-5，本发明公开的一种接触器动态特性测试设备，包括有工作台，以及安装在工作台上的接触器固定装置1、接触器动态特性测试装置，所述接触器动态特性测试装置包括有有单片机控制系统、数据采集系统、上位机、以及激光位移传感器2，其中单片机控制系统、数据采集系统、上位机等形成的电子测试和控制部分为本领域普通技术人员所熟知的公知技术，故为便于阐述和理解本发明的发明点，本具体实施例中对上述部分不再赘述。所述的工作台包括有相互独立的接触器安装台架3和测试台架4，所述接触器固定装置1安装在接触器安装台架3上，接触器动态特性测试装置设置在测试台架4上。将接触器固定装置和接触器动态特性测试装置设置在独立的接触器安装台架和测试台架，避免了由于接触器吸合或者释放产生的强大的碰撞对接触器动态特性测试装置的干扰，从而提高测试结果的准确性，检测更为可靠，而且由于接触器安装装置与接触器动态特性测试装置分离后，在检测时，可事先将多个接触器分别固定在不同的接触器安装台架上，检测过程中更换不同的接触器安装台架与检测台架配合，实现快速的完成对不同接触器的检测，提高检测效率，即实现多个带接触器安装装置的接触器安装台架与同一个接触器动态特性测试装置配合完成检测，避免检测过程过程中，对多个接触器检测时，需要接触器进行拆装，而影响测试效率。为进一步的方便接触器动态特性测试装置移动至不同接触器安装台架旁，在所述测试台架4底部设有滚轮41。 

由于接触器的固定和检测分开后，则激光位移计对于接触器上被测量目标的准确定位更为困难；为此本发明创造进行了如下改进： 

所述测试台架4上设有激光位移计三维定位系统5；激光位移计三维定位系统5包括X轴定位机构51、Y轴定位机构52以及Z轴定位机构53；所述X轴定位机构51包括有框式固定架511，框式固定架511沿着X轴方向滑移配合在测试台架4上，在测试台架4上设有沿着X轴向布置的支承导轨512，在测试台架4设有两根并列的支承导轨512，框式固定架511底部设有导轨槽，框式固定架511经导轨槽支承在支承导轨512上；框式固定架511与测试台架4之间设有驱动框式固定架511沿X轴方向滑移定位的驱动组件；其中驱动组件包括有X向驱动电机513、X向丝杠514以及X向滑移螺母块515，所述X向丝杠514沿着X轴向布置，X向滑移螺母块515套设在X向丝杠514上，X向滑移螺母块515与所述框式固定架511固定连接，其中，X向滑移螺母块515固定在框式固定架511底部中间位置，所述X向驱动电机513与X向丝杠514驱动连接；为进一步提高框式固定架的稳定性，X向滑移螺母块515中穿设有X向导杆516，在X向丝杠514两侧均设有一X向导杆516，X向滑移螺母块515滑动导向配合在X向导杆516。

所述Y轴定位机构52和Z轴定位机构53设置在框式固定架511内，Y轴定位机构52和Z轴定位机构53为丝杠螺母机构，激光位移计2经Y轴定位机构52和Z轴定位机构53实现Y向、Z向移动定位。框式固定架带动Y轴定位机构和Z轴定位机构X向移动定位，再经Y轴定位机构和Z轴定位机构实现Y向、Z向移动定位，实现激光位移计的三维定位，具有移动定位准确和方便，保证接触器动态特性测试装置与接触器固定装置分体后，激光位移计对被测目标准确定位，而且可实现激光位移计三维坐标位置同步调节，从而达到定位效率高，而且整个三维定位系统具有结构紧凑，工作稳定可靠的优点，从而达到设备检测结果可靠，操作方便。 

其中，所述Y轴定位机构52包括有Y向移动架521以及Y向丝杠522，Y向移动架521的Z向两端沿着Y轴方向滑移配合在框式固定架511内；Y向丝杠522沿着Y轴方向布置，Y向丝杠522旋转动配在框式固定架511内，Y向丝杠522驱动连接有驱动Y向丝杠522转动的Y向驱动电机523，Y向丝杠522上套设有Y向滑移螺母块524，Y向移动架521固定安装在Y向滑移螺母块524上；Y向滑移螺母块524固定在Y向移动架521底部，Y向移动架521Z向一端（即Y向移动架521的底部）经Y向滑移螺母块524、Y向丝杠522滑移配合在框式固定架511上，为保证Y向移动架521更为稳定，在Y向丝杠522两侧均设有一Y向导杆525，Y向滑移螺母块524套设在Y向导杆525上可滑移；框式固定架511对应Y向移动架521顶端开设有沿着Y向的条形轨道槽526，Y向移动架521顶端与条形轨道槽526滑移导向配合。 

所述Z轴定位机构53安装在Y向移动架521上，Z轴定位机构53包括有Z向滑移螺母块531、Z向丝杠532以及Z向驱动电机533，所述Z向丝杠532沿Z向布置，Z向滑移螺母块531沿着Z向滑移配合在Y向移动架521上，Z向滑移螺母531套设在Z向丝杠532上；Z向驱动电机533与Z向丝杠532驱动连接。所述激光位移计2固定在Z向滑移螺母块531上。为保证Z向滑移螺母块531安装稳定可靠，Z向丝杠532两侧平行布置有Z向导杆534，Z向滑移螺母块531套设在Z向导杆534上可滑移；其中，Z向丝杠532插设在所述条形轨道槽526内，构成Y向移动架521顶端滑移导向配合在框式固定架511内。这样，Y轴定位机构与X轴定位机构结构设置合理，有效保证三维调节系统工作稳定。当然作为本发明可行的方案，Y轴定位机构可以安装在Z轴定位机构上，激光位移计安装在Y轴定位机构，即Z轴定位机构动作时，Z轴定位机构同时发生Y向移动。 

为保证接触器固定可靠，以避免接触器震动造成接触器的动态特性测试结果误差；所述接触器固定装置1包括有安装架11，安装架11顶部设有限位顶板12，限位顶板12下方设有可升降的接触器放置台13，接触器放置台13与限位顶板12之间具有夹持固定接触器6的接触器上下夹紧空间7，接触器放置台13上连接有驱动接触器放置台13升降的升降机构；所述限位顶板12后端与安装架11的背板111固定连接，限位顶板12前端设有接触器压紧组件；所述接触器放置台13前端也设有接触器压紧组件；本具体实施例中，限位顶板12前端以及接触器放置台13前端均设有两套接触器压紧组件。所述接触器压紧组件与安装架11的背板111之间形成接触器6左右压固空间，所述接触器压紧组件包括有可沿左右方向滑动的滑动座14，滑动座14上设有沿前后方向布置的锁紧螺栓15。接触器安装时，接触器放置台下降至最低位置，接触器压紧组件的滑动座滑出接触器放置位置，方便接触器放置的在接触器放置台上；然后接触器放置台上升，并将接触器器上下夹紧固定，再将接触器压紧组件的滑动座滑入接触器位置，旋紧锁紧螺栓，将接触器压紧在安装架背板上，形成前后夹持固定，达到接触器的可靠固定，防止接触器垂直方向、前后方向的震动，从而有效避免接触器动作时的大幅度震动，从而保证检测的结果准确可靠；采用螺栓对接触器前后压紧，压紧力大，压紧可靠。 

进一步的：所述升降机构包括有升降电机16、升降架、升降丝杠18以及螺母板19；螺母板19固定安装在安装架11上。所述的升降架包括有位于螺母板19下方的底板171，底板171上固定有导柱172，螺母板19上设有供导柱172穿出的导向孔，所述导柱172相对于与底板171连接一端的另一端穿出螺母板19的导向孔并固定在接触器放置台13上；所述升降电机16固定在底板171上，升降电机16与升降丝杆18驱动连接，升降丝杆18螺纹旋装在螺母板19的螺纹孔191内，所述升降丝杆18相对于与升降电机16连接一端的另一端穿过螺母板19的螺纹孔191并固定在接触器放置台13上。采用丝杆螺母实现接触器放置台的升降，螺纹配合实现对接触器的夹紧，具有夹持力大，接触器固定牢固可靠，有效放置接触器震动，且该种结构下的丝杆螺母机构能很好的适用接触器放置台的升降驱动，升降机构结构紧凑，驱动稳定可靠，保证接触器放置台顶面平整，便于接触器放置在接触器放置台上。当然作为本发明变形方案，升降机构可以采用气缸、液压缸、齿轮齿条机构或电机卷收拉索，拉索经滑轮组转向后固定在接触器放置台上，从而实现升降驱动等等，但存在结构复杂，或稳定性差，或夹持力小等缺陷，故本发明优先采用本具体实施例的结构设计。 

Claims (7)

1.一种接触器动态特性测试设备，包括有工作台，以及安装在工作台上的接触器固定装置、接触器动态特性测试装置，所述接触器动态特性测试装置包括有单片机控制系统、数据采集系统、上位机、以及激光位移传感器，其特征在于：所述的工作台包括有相互独立的接触器安装台架和测试台架，所述接触器固定装置安装在接触器安装台架上，接触器动态特性测试装置设置在测试台架上。

2.根据权利要求1所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述测试台架上设有激光位移计三维定位系统，激光位移计三维定位系统包括X轴定位机构、Y轴定位机构以及Z轴定位机构，所述X轴定位机构包括有框式固定架，框式固定架沿着X轴方向滑移配合在测试台架上，框式固定架与测试台架之间设有驱动框式固定架沿X轴方向滑移定位的驱动组件，所述Y轴定位机构和Z轴定位机构设置在框式固定架内，Y轴定位机构和Z轴定位机构为丝杠螺母机构，激光位移计经Y轴定位机构和Z轴定位机构实现Y向、Z向移动定位。

3.根据权利要求2所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述Y轴定位机构包括有Y向移动架以及Y向丝杠，Y向移动架的Z向两端沿着Y轴方向滑移配合在框式固定架内，Y向丝杠沿着Y轴方 向布置，Y向丝杠旋转动配在框式固定架内，Y向丝杠驱动连接有驱动Y向丝杠转动的Y向驱动电机，Y向丝杠上套设有Y向滑移螺母块，Y向移动架固定安装在Y向滑移螺母块上，所述Z轴定位机构安装在Y向移动架上，Z轴定位机构包括有Z向滑移螺母块、Z向丝杠以及Z向驱动电机，所述Z向丝杠沿Z向布置，Z向滑移螺母块沿着Z向滑移配合在Y向移动架上，Z向滑移螺母套设在Z向丝杠上，Z向驱动电机与Z向丝杠驱动连接，所述激光位移计固定在Z向滑移螺母块上。

4.根据权利要求2或3所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述X轴定位机构的驱动组件包括有X向驱动电机、X向丝杠以及X向滑移螺母块，所述X向丝杠沿着X轴向布置，X向滑移螺母块套设在X向丝杠上，X向滑移螺母块与所述框式固定架固定连接，所述X向驱动电机与X向丝杠驱动连接。

5.根据权利要求1或2或3所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述接触器固定装置包括有安装架，安装架顶部设有限位顶板，限位顶板下方设有可升降的接触器放置台，接触器放置台与限位顶板之间具有夹持固定接触器的接触器上下夹紧空间，接触器放置台上连接有驱动接触器放置台升降的升降机构，所述限位顶板后端与安装架的背板固定连接，限位顶板前端设有接触器压紧组件，所述接触器放置台前端也设有接触器压紧组件，所述接触器压紧组件与安装架的背板之间形成接触器左右压固空间，所述接触器压紧组件包括有可沿左右方向滑动的滑动座，滑动座上设有沿前后方向布置的锁紧螺栓。

6.根据权利要求5所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述升降机构包括有升降电机、升降架、升降丝杠以及螺母板，螺母板固定安装在安装架上，升降架包括有位于螺母板下方的底板，底板上固定有导柱，螺母板上设有供导柱穿出的导向孔，所述导柱相对于与底板连接一端的另一端穿出螺母板的导向孔并固定在接触器放置台上，所述升降电机固定在底板上，升降电机与升降丝杆驱动连接，升降丝杆螺纹旋装在螺母板的螺纹孔内，所述升降丝杆相对于与升降电机连接一端的另一端穿过螺母板的螺纹孔并固定在接触器放置台上。

7.根据权利要求1所述接触器动态特性测试设备，其特征在于：所述测试台架底部设有滚轮。