开关电器电弧实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电弧试验技术领域，特别是一种关于开关电器触头分断电弧实验的开关电器电弧实验装置。
【背景技术】
[0002]断路器是供电系统中极为重要的电器设备，它不仅起着通断电路的作用，还起着切断故障电流的作用。目前已应用于航空航天和国民经济的各部门，是国防尖端技术、先进的工业和民用设备所不可缺少的基本元件之一。由于断路器故障可能给国家和人们带来巨大财产损失甚至威胁人们的生命，因此研制可靠高、开断容量大、寿命长的断路器是十分重要的。影响断路器寿命的一个重要因素是触点分断时的电弧烧蚀。因此研究各种因素对电弧烧蚀的影响显得格外重要。然而电弧燃烧过程是是多种影响因素的共同作用，涉及的因素较多，具有求解难度大，计算结果难以验证等难题。因此电弧实验装置的研究可以为深入理解燃弧机理、分析电弧特性、量化影响因素，进而提出快速灭弧的方法以提高断路器性能有效实验和验证支持。
[0003]由于影响燃弧的因素很多，如实验环境压强、触头分断速度、电弧功率、横向磁场、纵向磁场、触头超程、触头开距触头压力、负载电流、电源电压等，都属于影响电弧的因素，因此需要大量的实验来研究它们对电弧产生的影响，国内外各电弧理论研究机构都展开了对电弧实验装置的开发，但现有的装置都只能进行上述一项或者几项影响因素的实验。而且装置性能指标参差不齐，实验效率低，实验结果可信度无法保证，无法为电弧理论研究提供有效的保证，为此研究一套功能完善，高效可靠的电弧实验装置是十分必要的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种开关电器电弧实验装置。
[0005]实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种开关电器电弧实验装置，包括机械部分和与之电性连接的控制部分，所述机械部分包括底座，所述底座上设置有支撑块和静触头基座支撑块，所述支撑块和静触头基座支撑块上架设有相互平行的丝杠和光杆，所述光杆上设有动触头装置，所述动触头装置的下端套接在丝杠上，所述丝杠的一端固定连接有步进电机，所述步进电机带动丝杠驱动动触头装置在光杆上滑动，所述静触头基座支撑块上安装有静触头装置，所述步进电机和静触头装置分别与控制部分电性连接。
[0006]所述动触头装置是由设置在光杆上并可沿着光杆滑动的滑动块、安装在滑动块上的动触头基座以及安装在动触头基座一端的动触头共同构成的。
[0007]所述滑动块的下端套接在丝杠上，并在丝杠的驱动下沿着光杆滑动。
[0008]所述静触头装置是由安装在静触头基座支撑块上的静触头基座、位于静触头基座支撑块内并套在静触头基座上的压缩弹簧以及位于静触头基座一端上的静触头共同构成的。
[0009]所述静触头基座与动触头基座位于同一条直线上。
[0010]所述静触头基座上的静触头与动触头基座上的动触头的位置相对。
[0011]所述控制部分是由与步进电机和静触头装置分别电性连接的控制器、通过信号调整电路与控制器连接的数据采集和存储装置。
[0012]所述控制器为基于PLC控制的鸿宝达ET96型步进电机控制器。
[0013]所述数据采集和存储装置是由与控制器通过信号调整电路连接的泰克示波器、与泰克示波器连接配套使用的泰克示波探头P1500A以及与控制器通过信号调整电路连接的电流传感器共同构成的。
[0014]所述控制器与静触头电性连接。
[0015]利用本实用新型的技术方案制作的开关电器电弧实验装置，运行平稳，实验结果可信度高，能对多种影响因素进行实验，实验效率高，体积小(可在高低温箱，和高空箱中进行实验)。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所述开关电器电弧实验装置的机械部分的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型所述开关电器电弧试验装置的控制部分的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型所述数据采集和存储装置的电路图；
[0019]图中，1、底座；2、支撑块；3、静触头基座支撑块；4、丝杠；5、光杆；6、步进电机；7、滑动块；8、动触头基座；9、动触头；10、静触头基座；11、压缩弹簧；12、静触头；13、控制器；14、信号调节电路；15、数据采集和存储装置；16、泰克示波器；17、泰克示波探头P1500A ;18、电流传感器。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1是本实用新型所述开关电器电弧实验装置的结构示意图，如图所示，一种开关电器电弧实验装置，包括机械部分和与之电性连接的控制部分，所述机械部分包括底座(I)，所述底座上设置有支撑块(2)和静触头基座支撑块(3)，所述支撑块和静触头基座支撑块上架设有相互平行的丝杠(4)和光杆(5)，所述光杆上设有动触头装置，所述动触头装置的下端套接在丝杠上，所述丝杠的一端固定连接有步进电机(6)，所述步进电机带动丝杠驱动动触头装置在光杆上滑动，所述静触头基座支撑块上安装有静触头装置，所述步进电机和静触头装置分别与控制部分电性连接。其中，所述动触头装置是由设置在光杆上并可沿着光杆滑动的滑动块(7)、安装在滑动块上的动触头基座(8)以及安装在动触头基座一端的动触头(9)共同构成的；所述滑动块(7)的下端套接在丝杠上，并在丝杠的驱动下沿着光杆滑动；所述静触头装置是由安装在静触头基座支撑块上的静触头基座(10)、位于静触头基座支撑块内并套在静触头基座上的压缩弹簧(11)以及位于静触头基座一端上的静触头(12)共同构成的；所述静触头基座(10)与动触头基座位于同一条直线上；所述静触头基座(10)上的静触头与动触头基座上的动触头的位置相对；所述控制部分是由与步进电机和静触头装置分别电性连接的控制器(13)、通过信号调整电路(14)与控制器连接的数据采集和存储装置(15);所述数据采集和存储装置(15)是由与控制器通过信号调整电路连接的泰克示波器(16)、与泰克示波器连接配套使用的泰克示波探头P1500A(17)以及与控制器通过信号调整电路连接的电流传感器(18)共同构成的；所述控制器(13)与静触头电性连接。
[0021]本技术方案的特点是采用机械部分和控制部分组合构成整套实验装置，机械部分采用有压缩弹簧的机械结构，控制部分采用控制器控制步进电机的驱动结构，实现运动的压缩分离，通过压缩弹簧来避免了静触头与动触头碰撞带来的震荡，使实验结果更准确，同时采用步进电机做驱动，使误差限制在更小的范围。
[0022]在本技术方案中，触头初始分断速度可以通过以下步骤来调节:首先选定触头开距，再通过控制器调节压缩量，最后通过调节每秒所给的脉冲数量来调节初始速度大小。
[0023]上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种开关电器电弧实验装置，包括机械部分和与之电性连接的控制部分，其特征在于，所述机械部分包括底座(I)，所述底座上设置有支撑块(2)和静触头基座支撑块(3)，所述支撑块和静触头基座支撑块上架设有相互平行的丝杠(4)和光杆(5)，所述光杆上设有动触头装置，所述动触头装置的下端套接在丝杠上，所述丝杠的一端固定连接有步进电机(6)，所述步进电机带动丝杠驱动动触头装置在光杆上滑动，所述静触头基座支撑块上安装有静触头装置，所述步进电机和静触头装置分别与控制部分电性连接。2.根据权利要求1所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述动触头装置是由设置在光杆上并可沿着光杆滑动的滑动块(7)、安装在滑动块上的动触头基座(8)以及安装在动触头基座一端的动触头(9)共同构成的。3.根据权利要求2所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述滑动块(7)的下端套接在丝杠上，并在丝杠的驱动下沿着光杆滑动。4.根据权利要求1所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述静触头装置是由安装在静触头基座支撑块上的静触头基座(10)、位于静触头基座支撑块内并套在静触头基座上的压缩弹簧(11)以及位于静触头基座一端上的静触头(12)共同构成的。5.根据权利要求4所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述静触头基座(10)与动触头基座位于同一条直线上。6.根据权利要求5所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述静触头基座(10)上的静触头与动触头基座上的动触头的位置相对。7.根据权利要求1所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述控制部分是由与步进电机和静触头装置分别电性连接的控制器(13)、通过信号调整电路(14)与控制器连接的数据采集和存储装置(15)。8.根据权利要求7所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述控制器(13)为基于PLC控制的鸿宝达ET96型步进电机控制器。9.根据权利要求7所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述数据采集和存储装置(15)是由与控制器通过信号调整电路连接的泰克示波器(16)、与泰克示波器连接配套使用的泰克示波探头P1500A(17)以及与控制器通过信号调整电路连接的电流传感器(18)共同构成的。10.根据权利要求7所述的开关电器电弧实验装置，其特征在于，所述控制器(13)与静触头电性连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种开关电器电弧实验装置，包括机械部分和与之电性连接的控制部分，所述机械部分包括底座，所述底座上设置有支撑块和静触头基座支撑块，所述支撑块和静触头基座支撑块上架设有相互平行的丝杠和光杆，所述光杆上设有动触头装置，所述动触头装置的下端套接在丝杠上，所述丝杠的一端固定连接有步进电机，所述步进电机带动丝杠驱动动触头装置在光杆上滑动，所述静触头基座支撑块上安装有静触头装置，所述步进电机和静触头装置分别与控制部分电性连接。本实用新型的有益效果是，运行平稳，误差小，精确度高。
【IPC分类】G01R31/327
【公开号】CN204789931
【申请号】CN201520499488
【发明人】崔芮华, 李振平, 李超, 邓晚军
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月11日