电动机负载继电器试验条件与计算机控制的试验设备

论文摘要

继电器作为典型的控制元件,广泛地应用于各种控制系统中。继电器试验是检验继电器质量的重要手段,在所有的试验项目中,电寿命是重要的试验项目之一。通过电寿命试验不但可以得到继电器的电寿命指标,而且有助于分析继电器失效的原因,为改进产品设计提供重要的依据。随着继电器应用领域的增加,对继电器的各项技术指标的要求也越来越高。研究各种负载条件下继电器的工作特性,确定准确的试验条件,是研制高性能的试验设备和进行试验研究的基础。通过不断的技术创新,深入研究继电器失效的各种情况和造成失效的真正原因,增加试验设备的智能性和通用性,一直是国内外电器学术界研究的重要领域。本课题主要从以下方面展开工作。从电弧理论的角度建立了触点电气特性的数学模型。通过对典型单相双值电容异步电动机的动态特性分析,建立了数学模型。通过仿真与实际测量得出继电器控制此类负载的试验条件。基于i 2t能量不变的原则,阐述了起动试验电流持续时间的计算方法。继电器触点失效程度与触点间燃弧时间和电弧释放能量直接相关。以典型直流小功率电动机作为负载,对燃弧时间和电弧释放能量测量技术进行了探索。并阐述了以(DSP)TMS320F2812为核心的触点电弧采集卡硬件和软件的设计方法。燃弧特性的研究,对提高电寿命试验设备的性能和电寿命预测研究有重要意义。依据电寿命试验条件,研制了以工业控制计算机为中心的电动机负载继电器电寿命试验装置,介绍了电寿命试验装置的模拟负载和计算机测控部分的硬件设计,在软件方面实现了LabVIEW环境下试验程序的设计,并保留了DOS环境下试验程序作为选择。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 继电器特性及其应用现状
• 1-2 继电器电寿命试验的发展及现状
• 1-2-1 国内外研究的概况
• 1-2-2 继电器的使用类别
• 1-3 课题的研究内容和解决的问题
• 1-3-1 本课题的研究内容
• 1-3-2 本课题解决的问题
• 第二章 继电器电寿命试验条件的研究
• 2-1 继电器电寿命的研究方法
• 2-2 继电器电寿命的试验条件
• 2-3 单相异步电动机负载控制继电器的电寿命试验条件
• 2-3-1 单相异步电动机运行特性的分析
• 2-3-2 单相异步电动机仿真模型的建立
• 2-3-3 继电器触点动态模型的模拟仿真
• 2-3-4 试验条件的仿真结果分析
• 第三章 电动机负载继电器触点电弧特性的测量与研究
• 3-1 继电器触点分断电弧测量的意义
• 3-2 继电器分断直流负载触点电弧测量的总体思路
• 3-3 触点电弧采集装置的硬件设计
• 3-3-1 TMS320F2812 DSP为核心的板卡设计
• 3-3-1-1 TMS320F2812 DSP的硬件结构
• 3-3-1-2 CCS2000 仿真系统的介绍
• 3-3-2 AD采样和调理电路
• 3-3-3 DSP与PC机的通信设计
• 3-3-3-1 PCI接口芯片电路设计
• 3-3-3-2 DSP与PCI接口芯片的连接
• 3-4 触点电弧采集装置的软件设计
• 3-4-1 DSP的程序设计
• 3-4-2 上位机程序设计
• 3-4-3 PCI设备驱动程序设计
• 3-5 继电器触点电弧特性的研究
• 3-5-1 触点分断电弧测量结果的分析
• 3-5-2 触点电弧测量卡的不足和改进目标
• 第四章 继电器电寿命试验设备的硬件设计
• 4-1 电寿命试验设备微机测控部分总体构成
• 4-1-1 设备硬件设计要求
• 4-1-2 设备硬件设计思想
• 4-2 试验设备主回路的设计
• 4-3 基于PCL720 的控制电路的设计
• 4-3-1 试验的控制时序
• 4-3-2 PCL720 控制卡
• 4-3-3 控制回路的设计
• 4-4 基于PCL818 的检测电路的设计
• 4-4-1 PCL818HG数据采集卡
• 4-4-2 信号检测电路的设计
• 4-5 试验装置的防电磁干扰设计
• 第五章 继电器电寿命试验设备的软件设计
• 5-1 设备软件的总体结构
• 5-2 LabVIEW图形化编程实现
• 5-2-1 LabVIEW虚拟仪器的原理和构建方法
• 5-2-2 试验主程序的总体结构和实现方法
• 5-2-3 控制检测和数据采集程序的实现
• 5-2-4 程序设计中的几个关键问题
• 5-3 DOS平台控制软件的实现
• 5-3-1 DOS环境控制软件的特点和主要组成
• 5-3-2 定时中断技术的实现
• 5-3-3 动态波形显示的原理
• 5-4 试验参数的分析和失效判断机理
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果