CN105466604A - 一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置，通过获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式，计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，进而能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

Description

一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，更具体的说，是涉及一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置。

背景技术

随着自动化技术的发展，开关电磁铁线圈已经被广泛应用到各种控制电路中，而开关电磁铁线圈在工作的过程中经常会出现烧毁的情况，并且，开关电磁铁线圈被烧毁的情况大多是由于开关机构机械故障导致的，因此，在开关电磁铁线圈工作的过程中，对其施加保护措施避免出现烧毁情况成为目前亟待解决的问题。

而当前大多是通过增加时间继电器的方式来实现开关电磁铁线圈的保护，主要是在接收到开关合闸(或跳闸)信号后，通过时间继电器控制电磁铁供电回路的断开，防止线圈被烧毁。

然而，现有技术中通过时间继电器控制的方案由于其保护动作时间固定，只有经过固定的保护动作时间之后，时间继电器才会控制断开电磁铁供电回路的开关。在某些情况下，例如通过开关电磁铁线圈的电流突然增大或者电压不稳定的时候，都会使得开关电磁铁线圈的发热量突然增大，而这个时候时间继电器无法得知开关电磁铁线圈的发热量突然增大的情况，却还需要等待一定的时间才能够断开电磁铁供电回路的开关，这种情况下，就会导致电磁铁线圈被烧毁，由此可见，现有技术采用时间继电器控制电磁铁供电回路开关动作的方案很难具体获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置，能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种开关电磁铁线圈发热量计算方法，包括：

获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；

依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

优选的，所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作包括：

获取所述开关合闸信号，依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；

或者，获取所述开关跳闸信号，依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

优选的，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；

或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

优选的，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；

或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。

一种开关电磁铁线圈发热量计算装置，包括：

获取单元，用于获取开关信号；

判断单元，用于依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

直流电流测量单元，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流；

直流电压测量单元，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压；

计算单元，用于依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

优选的，所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取单元包括：

第一获取子单元，用于获取所述开关合闸信号；

第二获取子单元，用于获取所述开关跳闸信号；

相应的，所述判断单元包括：

第一判断子单元，用于依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；

第二判断子单元，用于依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

优选的，所述直流电流测量单元包括：

第一直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；

第二直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

优选的，所述直流电压测量单元包括：

第一直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；

第二直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置，通过获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量。进而能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种开关电磁铁线圈发热量计算方法实施例1流程示意图；

图2为本发明实施例公开的一种开关电磁铁线圈发热量计算装置实施例2结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

由背景技术可知，现有技术中的采用时间继电器控制电磁铁供电回路开关动作的方案很难具体获知当前开关电磁铁线圈的发热量，为此，本发明公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法，通过获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量。进而能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。相应的，本发明还公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参阅附图1，为本发明公开的一种开关电磁铁线圈发热量计算方法实施例1流程示意图，该方法具体包括如下步骤：

S101：获取开关信号；

需要说明的是，所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取开关信号包括：获取所述开关合闸信号，或者，获取所述开关跳闸信号。

S102：依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

具体的，当获取所述开关合闸信号时，所述依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作包括：依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；当获取所述开关跳闸信号时，所述依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作包括：依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

S103：当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；

其中，可以通过霍尔传感器模块测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压，也可以通过其他测量模块来测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压，对此，本发明不做任何限定。

具体的，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

具体的，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。

S104：依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量。

需要说明的是，本发明实施例中依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量；其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

本发明实施例提出的开关电磁铁线圈发热量计算方法能够基于热效应累积公式，使保护具有反时限特性，当单位时间内发热量越大，说明线圈温升越快。

本实施例公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法，通过获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量。进而能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图2，为本发明公开的一种开关电磁铁线圈发热量计算装置实施例2结构示意图，该装置具体包括如下单元：

获取单元11，用于获取开关信号；

判断单元12，用于依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

直流电流测量单元13，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流；

直流电压测量单元14，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压；

计算单元15，用于依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

本发明实施例提出的开关电磁铁线圈发热量计算装置能够基于热效应累积公式，使保护具有反时限特性，当单位时间内发热量越大，说明线圈温升越快。

基于上述装置实施例2，本发明还可从以下单元中选取合适单元组成新的开关电磁铁线圈发热量计算装置，具体组成方式可对应方法实施例中的相关描述进行确定，本实施例不再赘述。

所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取单元11包括：

第一获取子单元，用于获取所述开关合闸信号；

第二获取子单元，用于获取所述开关跳闸信号。

相应的，所述判断单元12包括：

第一判断子单元，用于依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；

第二判断子单元，用于依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

所述直流电流测量单元13包括：

第一直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；

第二直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

所述直流电压测量单元14包括：

第一直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；

第二直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。

需要说明的是，上述各个单元的具体功能实现已在方法实施例中进行详细描述，装置实施例中将不再赘述。

综上所述：

本发明实施例公开了一种开关电磁铁线圈发热量计算方法及装置，通过获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量。进而能够准确获知当前开关电磁铁线圈的发热量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种开关电磁铁线圈发热量计算方法，其特征在于，包括：

获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流以及所述电磁铁线圈两端的直流电压；

依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取开关信号，依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作包括：

获取所述开关合闸信号，依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；

或者，获取所述开关跳闸信号，依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；

或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压包括：

当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；

或者，当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。

5.一种开关电磁铁线圈发热量计算装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取开关信号；

判断单元，用于依据所述开关信号判断所述电磁铁线圈是否发生开关动作；

直流电流测量单元，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈的直流电流；

直流电压测量单元，用于当所述电磁铁线圈发生开关动作时，测量所述电磁铁线圈两端的直流电压；

计算单元，用于依据测得的所述电磁铁线圈的直流电流、所述电磁铁线圈两端的直流电压以及热效应累积公式计算得到所述开关电磁铁线圈的发热量，其中，E为开关电磁铁线圈的发热量，I为电磁铁线圈电流，R为电磁铁线圈电阻，U为电磁铁线圈电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述开关信号包括：开关合闸信号或开关跳闸信号；

所述获取单元包括：

第一获取子单元，用于获取所述开关合闸信号；

第二获取子单元，用于获取所述开关跳闸信号；

相应的，所述判断单元包括：

第一判断子单元，用于依据所述开关合闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生合闸动作；

第二判断子单元，用于依据所述开关跳闸信号判断所述电磁铁线圈是否发生跳闸动作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述直流电流测量单元包括：

第一直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流；

第二直流电流测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中通过电磁铁线圈的直流电流。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述直流电压测量单元包括：

第一直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生合闸动作时，测量所述开关合闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压；

第二直流电压测量子单元，用于当所述电磁铁线圈发生跳闸动作时，测量所述开关跳闸过程中电磁铁线圈两端的直流电压。