[发明专利]可调机械参数的继电器及该继电器的熔焊力的测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电接触领域，特别涉及继电器触头实际动作过程中的熔焊力测试装置。

背景技术

继电器广泛应用于工业控制自动化、通信工程、电子信息工程、交通工程以及航天航空工程等行业中，在高端行业、特殊行业中对于电器、电子类元器件的需求普遍体现在“小型化、低功率、长寿命、高可靠性”几个方面。以电磁继电器为代表的机电元件的结构本质特征决定了其可靠性与长寿命的提高与机械调整参数组合息息相关。触头熔焊作为继电器最主要的失效形式，主要由开关电弧引起的触头表面金属熔化和气化最后导致，是现阶段电接触领域研究重点之一。现有的继电器通常被制成成品，其各个参数都是固定不变的，这样的继电器无法满足试验中对继电器各个参数进行调节的需求。

现阶段的熔焊力测试装置可简单归结为一类。即在静触头后连接应变式力传感器测量触头接触力，用电机或激振器驱动动触头运动，从而达到测量分断时刻熔焊力的目的。

该类装置与实际继电器相比，仍然存在很大差异，主要体现在：1)实际继电器中触头分断速度可达到1000mm/s级别，而受困于该类装置中使用的力传感器响应速度，该类装置分断速度远低于1000mm/s这个量级。2)该类装置无法实现继电器特有的参数如磁间隙和机械反力对熔焊力的影响，因此所得的结论无法直接应用于实际继电器产品的结构参数优化以及触点材料的选择。

发明内容

本发明为了解决现有的继电器不能实现机械参数的可调、现有的熔焊力测量装置不能直接测量继电器实际动作过程中的触头熔焊力、现有的触头熔焊力测量装置的分断速度达不到实际的继电器分断速度级别及无法获知继电器特有的参数如磁间隙和机械反力对熔焊力的影响导致的不能应用于实际继电器产品的结构参数优化以及触点材料的选择的问题，提出了可调机械参数的继电器及该继电器的熔焊力的测量装置及方法。

可调机械参数的继电器，它包括测试继电器及其固定装置，触点开距调整装置、磁间隙调整装置、机械反力调整机构、触点速度测量装置和隔振底座；

隔振底座的中心位置固定有二维平面滑台，测试继电器及其固定装置固定在二维平面滑台上，二维平面滑台用于调整测试继电器的平面位置；触点开距调整装置、磁间隙调整装置、机械反力调整装置和触点速度测量装置沿逆时针方向位于二维平面滑台的四个外表面且分别固定在隔振底座的上表面。

可调机械参数的继电器的熔焊力的测量装置，它包括电阻分压电路、信号调理电路、数据采集处理电路和上位机；

所述电阻分压电路的两端并联至动触点和静触点的两侧，用于得到触点电压；电阻分压电路的输出端连接信号调理电路的触点电压信号输入端；

所述压电石英力传感器的输出端连接信号调理电路的力信号输入端；信号调理电路的信号输出端连接数据采集处理电路的信号输入端，数据采集处理电路的信号输出端连接上位机的信号输入端。

本发明还适用于测量继电器的其他参数。

本发明所述的继电器，通过一号竖直滑台、二号竖直滑台和三号竖直滑台的上下滑动，从而实现了静触点和动触点之间的触点开距的调节、继电器线圈铁心与衔铁之间的磁间隙的调节及反力弹簧的反力大小的调节，进而得到了不同的静压力、磁间隙、反力弹簧的反力、触点开距等机械参数，解决了现有的继电器不能实现机械参数的可调的问题。

可调机械参数的继电器的熔焊力的测量装置,通过电阻分压电路测得了触点电压，通过可调机械参数的继电器中与静触点相连的压电石英力传感器测得了触点接触力，所述触点电压及力经过信号调理电路调理及数据采集处理电路后得到熔焊力并在上位机显示，完成了熔焊力的测量。或者通过霍尔电流传感器测得了触点电流，通过可调机械参数的继电器中的压电石英力传感器测得了力，所述触点电流及力经过信号调理电路调理及输出采集处理电路按熔焊力算法处理后得到熔焊力并在上位机中显示，也完成了力的测量。可调机械参数的继电器的熔焊力的测量方法通过计算触点电压上升沿前后力信号跃变差值得到熔焊力的值，为获取熔焊力的大小提供了简便的获取方式，且该熔焊力大小还呈现在波形上，便于观察。

本发明的可调机械参数的继电器，解决了现有的触头熔焊力的测量装置的分断速度达不到实际的继电器分断速度级别的问题，并进一步解决了无法获知继电器特有的参数如磁间隙和机械反力对熔焊力的影响，使得本发明的继电器能够应用于实际继电器产品的结构参数优化以及触点材料的选择。

附图说明

图1为可调机械参数的继电器的结构图；

图2为可调机械参数的继电器的各部件连接关系图；

图3为图2的局部放大图；