专利名称：电磁接触器反力特性测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种新型电磁接触器反力测试装置，属于结构部件测试类。
背景技术：
由于电磁接触器结构的特殊性，其反力特性是由多个反力弹簧、主触头弹簧以及辅助触头弹簧构成，反力特性应是上述多个弹簧综合效应与可动部件位移之间的关系，它是电磁接触器产品开发与性能分析的重要参数。然而，迄今接触器反力特性主要是将各弹簧的反力特性，按照接触器的结构特点进行理论上的综合，缺乏实际结构的反力与位移之间的配合，而且这种理论上的反力特性无法体现弹簧与接触器结构加工及配合偏差带来的实际特性误差。因此，理论化的反力特性无法真实反映接触器运动过程的反力与位移关系。经检索可知，[文1]缪希仁等在《电工电能新技术》2001No.4(Vol20)上发表的“光机电电磁电器动态测试装置”、[文2]王颖等在《低压电器》1995No.5上发表的“交流接触器电气参数的自动化测试”、[文3]程肇基等在《低压电器》1988No.3发表的“交流接触器触头参数自动测试装置”，上述为代表的有关电磁电器及接触器的检测主要以电气参数为主，机械参数主要涉及铁芯及触头参数，对电磁机构反力特性未进行有效的检测。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述的不足，而研制的一种电磁接触器反力特性测试装置。
本实用新型的目的是这样实现的，螺杆机构的顶杆与拉压力传感器螺纹接触，拉压力传感器与反力测试头通过螺纹相联接，反力测试头压在电磁机构的可动部件上，螺杆机构固定在测试台上。
本实用新型具有设计(1)将反力特性的测试与接触器的机构动作联系在一起，在接触器可动部件移动的过程中测试反力特性；(2)将反力与位移检测同步进行，采用非接触的光机电位移测试装置实现位移检测，采用拉压力传感器实现反力检测；(3)将反力弹簧、触头弹簧及辅助触头弹簧与接触器的机构一体化考虑，可实现“反力——位移”特性的综合测试。一套反力检测装置安装在电磁接触器上，通过螺杆传动机构推进电磁接触器可动部件的移动，移动过程中电磁接触器机构内的各弹簧综合形成的反力，由反力检测装置中的拉压力传感器及其数字显示仪表显示出在不同位置时的反力大小，在将数显表上的反力读数输入计算机的可视化人机界面时，光机电位移检测装置可自动将对应的位移值显示及存储在可视化人机界面。为了准确测量辅助触点常开/常闭转换、主触头闭合及铁芯闭合时相应反力弹簧瞬间叠加使反力值突变的现象，设计了指示灯电路，以指示辅助触点常开/常闭转换、主触头闭合及铁芯闭合位置，以便在上述位置附近准确测量反力——位移特性值。
本实用新型与现有理论化的反力特性相比是一种综合反映电磁接触器结构化反力与位移之间关系的技术，并具备可视化反力特性曲线显示与存储功能。它将电磁接触器反力特性与电磁结构及其可动部件位移进行综合考虑，具有检测方便，并具备可视化人机界面，可保存“反力——位移特性”检测数据及其特性曲线。
实施例以下将结合附图对实用新型作进一步描述
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的可视化界面程序框图；图3为本实用新型的指示灯电路示意框图。
在图中，A1、A2分别为反力弹簧；B1、B2、B3分别为三相主触头及其触头弹簧；C1、C2分别为辅助触头及其弹簧；D1为电磁机构的可动部件；D2为静铁芯；E1、E2为励磁线圈；F为反力测试头；G为拉压力传感器；H为螺杆机构；I为反力数显表；J为光机电电磁机构位移测试装置；K为开关；L为灯；P为滚珠。
图1中A1、A2分别为反力弹簧，B1、B2、B3分别为三相主触头及其触头弹簧、C1、C2分别为辅助触头及其弹簧，电磁接触器的弹簧虽然在结构及数量上与图1不尽相同，但基本上由上述3种弹簧组成其电磁机构的反力特性。D1、D2分别为电磁机构的可动部件(衔铁)与静铁芯，当励磁线圈E1、E2通电时，电磁机构的可动部件D1将在电磁吸力的作用下克服前述的反力特性，由图中的初始位置起动，直至撞击到静铁芯D2完成电磁机构的可动部件D1与静铁芯D2的吸持闭合；在此期间还带动辅助触头及其弹簧C1的常闭/常开触点的转换动作，以及三相主触头及其触头弹簧B1、B2与B3的碰撞闭合。由此可知，前述由多个反力弹簧配合电磁机构形成的反力特性，对接触器电磁机构的吸合及释放过程的机械特性(触头及铁芯的闭合速度)及电气特性(触头弹跳)起着重要的影响作用。
本实用新型根据电磁接触器的结构特点，从多个不同弹簧与电磁机构的整体性出发，设计的图1所示的反力测试装置。它由以下几个部分组成F为反力测试头，G为拉压力传感器、H为螺杆机构、I为反力数显表，J为光机电电磁机构位移测试装置。反力测试头F其下部顶着电磁机构的可动部件D1，起着将可动部件移动过程中克服的弹簧反力传递给拉压力传感器G；当旋转螺杆机构H时，反力测试装置推进着拉压力传感器G及反力测试头F与电磁机构可动部件D1一起向静铁芯D2移动，综合弹簧反力将通过D1、F传递给G；当可动部件移动至某一位置时，一方面可从数显表I读取或采集到电磁机构的弹簧反力值，另一方面可从光机电电磁机构位移测试装置J自动测试该位置对应的电磁机构位移值(CCD线阵摄像机将对应位置的窄缝光信号传输给计算机采集系统，转换成位移值)。在螺杆机构H为的顶杆通过滚珠P与拉压力传感器G螺纹接触，保持拉压力传感器G在工作中的稳定性。光机电电磁机构位移测试装置J固定在测试台上，光机电位移测试装置J的窄缝光栅与拉压力传感器G及电磁机构的可动部件D1固定为一体，进行同步运动。
为了便于测试及应用反力特性，本实用新型利用计算机的可视化界面来检测电磁机构的“反力——位移特性”，其原理框图如图2所示，具体实施步骤如下(1)设定初始行程旋转螺杆机构H，推动拉压力传感器G及检测头F与电磁机构的可动部件D1轻触在一起；此时可利用光机电位移测试装置J测试电磁机构的可动部件D1在列阵CCD上的位置，并在计算机人机界面上将该位置作为初始行程即此时的位移值为零，且将数显表I上的反力数值作为初始反力输入到人机界面。
(2)调整行程位置旋转螺杆机构H，推动拉压力传感器G及检测头F与电磁机构的可动部件D1一起向静铁芯D2方向移动，为了准确获得反力特性，宜将移动步长控制在0.5mm左右。
(3)测量反力及位移值在每一行程位置，利用光机电位移测试装置J将检测到的位移值自动输入到人机界面，并将相应位置时数显表I上的读数作为电磁机构反力输入人机界面；在电磁机构由初始行程位置至可动部件D1与静铁芯D2闭合的全过程中，将经历辅助触头反力弹簧C1与C2、三相主触头及其触头弹簧B1-B3、以及反力弹簧A1与A2，在可动部件不同的位移处“瞬间”叠加到电磁机构上，因此，为了准确测试反力特性，本实用新型设计了图3所示的指示灯电路；图3的原理为①当电磁机构从辅助触头(C1、C2)的常闭触点K1断开转换到常开触点K2闭合时，指示灯L1由亮至不亮，L2由不亮至亮并保持至动静铁芯(D1与D2)闭合状态。②当电磁机构从三相主触头及其触头弹簧B1、B2与B3分断状态向闭合状态转换即K3闭合时，指示灯L3由不亮至亮，由L3点亮时刻起电磁机构进入了触头超程阶段，直至动静铁芯(D1与D2)闭合。③在触头超程阶段，当动静铁芯(D1与D2)相碰即K4闭合时，L4点亮，指示已完成可动部件D1的行程。考虑到各种反力弹簧(辅助触头C1-C2、三相主触头B1-B3及反力A1-A2)叠加到电磁机构时的“瞬间性”，因此在L1-L4指示灯状态变化前后应相对减少螺杆H的推进步长，以提高“反力——位移特性”的测量精度。
(4)行程位置判断重复步骤(3)直至图3中的指示灯L4点亮时，此时动静铁芯(D1与D2)闭合，指示电磁机构可动部件D1已完成其机构行程，可在人机界面上自动检测由装置J传输的电磁机构行程值，并在输入该行程下反力数显表I的反力值后，可结束人机界面对“反力——位移特性”的检测工作。
(5)特性曲线及其数据文件显示与存储此时可分别输入“反力——位移特性”曲线及其数据文件的名称，即可完成曲线及数据文件的显示与存储工作。
权利要求1.电磁接触器反力特性测试装置，其特征在于螺杆机构(H)的顶杆与拉压力传感器(G)螺纹接触，拉压力传感器(G)与反力测试头(F)通过螺纹相联接，反力测试头(F)压在电磁机构的可动部件(D1)上，螺杆机构(H)固定在测试台上。
2.根据权利要求1所述的电磁接触器反力特性测试装置，其特征在于在螺杆机构(H)为的顶杆通过滚珠(P)与拉压力传感器(G)螺纹接触。
3.根据权利要求1所述的电磁接触器反力特性测试装置，其特征在于光机电电磁机构位移测试装置(J)固定在测试台上，光机电位移测试装置(J)的窄缝光栅与拉压力传感器(G)及电磁机构的可动部件(D1)固定为一体。
专利摘要本实用新型公开了电磁接触器反力特性测试装置，它属于结构部件测试类。其螺杆机构的顶杆与拉压力传感器螺纹接触，拉压力传感器与反力测试头通过螺纹相联接，反力测试头压在电磁机构的可动部件上，螺杆机构固定在测试台上。本实用新型基于多个不同的反力弹簧与接触器电磁机构配合，从弹簧与机构的整体性出发测试电磁机构的位移及相应位置时的弹簧综合反力，并以计算机可视化人机界面为平台，形成“反力——位移特性”曲线及其数据文件。它与现有各弹簧反力按照机构尺寸进行简单的反力叠加形成的“理论化”反力特性相比，具有将电磁机构与反力特性一体化测试的特点，所测试的反力特性准确度高，为接触器产品的检测与开发提供了良好的技术条件。
文档编号G01R31/327GK2655253SQ0327735
公开日2004年11月10日 申请日期2003年7月29日 优先权日2003年7月29日
发明者缪希仁, 张培铭, 林苏斌 申请人:福州大学