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基于工业控制元件交流继电器的检测设计

论文编号:lw201810081504153739 所属栏目:电气工程论文 发布日期:2018年10月08日 论文作者:无忧论文网
基于工业控制元件交流继电器的检测设计 
摘    要
交流继电器噪声是判断其是否合格的关键依据,因此,需要对其进行精度的检测。已有的交流继电器噪声检测方法发费时费力,检测精度不高,无法保证交流继电器的质量。此外,由于车间的环境噪声很大,而交流继电器的噪声相对于环境噪声比较小,因此,难以实现交流继电器的在线监测,需要设计出可以准确地抓出交流噪声引起触点抖动的不良产品,又有测试速度快的特点,不到1秒即可完成,而且还便于实现在线检测。对于广大继电器制造企业提升品质、缓解员工劳动强度有较大意义。
首先,分析了交流继电器噪声产生的机理。讨论了交流继电器电流和磁通、磁阻以及匝数的关系,并且研究了相应的数学模型;研究了交流继电器的吸力,分析了铁心吸力的变化规律。
其次,进行了交流继电器的噪声采集和特征分析技术。讨论了交流继电器的噪声采集方法;分别研究了交流继电器噪声信号的时域分析方法和频域分析方法。
最后,设计了交流继电器噪声的在线噪声检测系统,进行了系统的硬件设计,并且设计了线圈的驱动电路,并且对在线检测系统的特性进行了分析,提出了系统判断交流继电器噪声的原理,通过测试结果表明该系统具有较好的在线检测效果。
关键词:交流继电器  在线检测  噪声
一、课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析):
交流继电器因线圈施加的交流电源呈周期性交替过零变化,继电器衔铁受交变吸力及反力作用会产生交流噪声,因此在设计时采取了预防措施,但吸力脉动变化仍会产生交流噪声。
在交流继电器中,其磁通随交流电流的交变而变化,但电磁吸力并不会改变方向,总是将衔铁吸向铁心。交流继电器与直流继电器不同的是这个吸力的大小在零和最大值之间周期变化,使衔铁产生振动噪声,这种声音称为交流声。这种振动对继电器的触点接触是非常有害的。
交流继电器在工作时,由于接触反力和脉动吸力的相互作用,还会使衔铁抖动而产生交流噪声。从交流继电器诞生至今,交流噪声一直是继电器生产厂家致命的问题,现有判断交流继电器的交流噪声,通常是采用耳朵能否听到来判定产品是否合格的,判断的依据完全由操作工界定。
现有技术的检测交流继电器噪声的方法,是做一个隔音室,用一台手动可调交流电源,电源输出端接检测工装,手工将继电器插入检测工装中,检测员用一只手去调整交流电源的输出电压,从低往额定电压慢慢上升,检测员用耳朵听交流继电器在施加线圈电压过程中的交流噪音大小,利用交流噪音的听觉情况,人工判断产品噪音是否在范围之内。
现有技术的这种检测交流继电器噪声的方法,主要存在如下弊端:
(1)需要设置单独的隔音室;
(2)噪音的大小,完全由操作人员的听觉来判定,判定的误差大;
(3)劳动强度大,完全靠人工操作;
(4)测试效率慢,测试1只产品的周期,熟练工也要花费3秒时间,日产量如果在1万个,最少要3个人,不间断工作才能完成。
本项研究可以准确地抓出交流噪声引起触点抖动的不良产品,又有测试速度快的特点,不到1秒即可完成,而且还便于实现在线检测。对于广大继电器制造企业提升品质、缓解员工劳动强度有较大意义。
二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件:
本次课题的主要任务是:
1、介绍交流继电器检测特别是交流噪音检测的方法、意义及其基本原理和发展过程;
2、了解IEC及GB、GJB继电器测试标准的几种基本方法;
3、综述交流继电器检测的基本方法及其各自的优缺点;
4、具体的硬件设计、测试时序、测试逻辑设计编写。
重点研究内容:交流继电器的交流噪声检测
实现途径、条件:
1、通过图书馆、阅览室广泛阅读相关书籍、期刊。
2、有效利用网络资源收集关于本课题的文章、案例,如中国知网、万方数据库等。
3、咨询有实务经验业内人士,听取经验之谈,了解有关情况。
4、交流继电器的交流噪音检测,前期已经摸索研究并初步取得一定的成果,目前初步的检测方法已经申请国家发明专利;
5、在收集大量资料后,完成设计并撰写设计说明书初稿,提交指导老师,再根据指导老师意见做适当的修改,最终完成毕业设计。
1.引言
交流继电器因线圈施加的交流电源呈周期性交替过零变化,继电器衔铁受交变吸力及反力作用会产生交流噪声,因此在设计时采取了预防措施,但吸力脉动变化仍会产生交流噪声。
在交流继电器中,其磁通随交流电流的交变而变化,但电磁吸力并不会改变方向,总是将衔铁吸向铁心。交流继电器与直流继电器不同的是这个吸力的大小在零和最大值之间周期变化,使衔铁产生振动噪声,这种声音称为交流声。这种振动对继电器的触点接触是非常有害的。
交流继电器在工作时,由于接触反力和脉动吸力的相互作用,还会使衔铁抖动而产生交流噪声。从交流继电器诞生至今,交流噪声一直是继电器生产厂家致命的问题,现有判断交流继电器的交流噪声,通常是采用耳朵能否听到来判定产品是否合格的,判断的依据完全由操作工界定。