本文主要介绍了监测直流接触器的机械寿命试验直流电源设备在选用时注意的事项,论述了相关要求。关键词:直流接触器;寿命试验;生产监测;直流操作电源设备通常大多数的接触器生产厂家,为了评价产品的可靠性,会在新产品的研发阶段,申请产品认证、产品材料更改以及结构变化等情况下对产品进行机械寿命试验。而欧洲的一些接触器制造商为了更加严格控制产品质量,会筹建专门的试验室来对每月从生产线上抽取的一定比例的产品进行寿命试验。在建立试验室的时候, 技术工程师往往会考虑如何更合理地选用试验设备而保证试验过程的安全和可靠,尤其在对直流接触器进行寿命测试的时候,对设备的要求会相对更严格一些。现就用于直流接触器寿命试验的直流操作电源的特点和要求进行着重分析。
1 直流操作电源的性能、特点、使用范围
1.1 允许环境温度目前直流操作电源的允许环境温度为- 5 ℃～+ 40 ℃。在寿命试验过程中,环境温度发生改变,接触器的线圈电阻会受影响,从而导致接触器的接通激励受影响。在低温状态下, 激励会增加,从而也增加了电磁系统的机械负荷,影响的大小难以准确预测。但根据测试验证,在该环境温度范围下进行寿命试验,对试验的结果不会产生很大的影响,特别是对于直接直流操作的接触器,环境温度的变化不会导致寿命试验结果低于预先的规定值。
1.2 设备的噪声直流操作电源的噪声主要是在由交流充电环节的时候产生的。随着科学技术的发展,目前的直流操作电源的噪声已经降低至45 dB ,已经能给工作人员提供一个舒适的工作环境。
1. 3 纹波电压输出的直流操作电源的纹波电压应小于0. 1 %。
1. 4 输入交流电压变化范围直流设备输入电压有380 V 、220 V ,通常在工厂测试中采用的是220 V 输入。不管在何种输入电压下,设备输入电压都会因电网波动产生相应的波动。一般要求直流操作电源设备输入电压波动范围为±10 %以内。如果范围太小,当电网波动大时会引起直流设备失压,导致内部元件放电,不利于其他设备的正常工作运行。如果范围过大,会导致生产成本增加。
1. 5 直流输出电压变化范围直流电源的输出电压虽然是直流,但也会存在一定的波动。一般的输出电压波动范围都在±5 %的额定电压输出电压范围内,如果范围太大,会影响其他设备,严重的会损坏设备。
1. 6 直流操作电源的功率确定直流操作电源的功率确定在整个设备选用过程中十分关键,通常工厂会选用功率为5 kW 的设备,该设备基本能满足同时驱动多个试品进行寿命测试。
1. 6. 1 下面列举德国西门子公司的直流接触器产品在寿命试验过程中的功率数据统计,如表1所示,来重点分析该电源功率是如何满足寿命试验的要求。
从以上数据可看出,至结构尺寸3 的接触器(指直流接触器,下同) 的接通功率等于保持功率。由此可得出结论直流操作电源在同时驱动多个结构尺寸为0 或1 的接触器时会比较轻松,而对于带有直流省电电路,从结构尺寸为3 开始的接触器起,其接通功率较大,因而工作时不能同时驱动所有的接触器,也不能同时接通,但如果对于操作频率为1 000/ h ,而且是一个接一个接通的话,仍可因其较小的保持功率对多个接触器同时进行测试。
1. 6. 2 功率计算举例承接上例,表2 所示为不同规格直流接触器在不同操作频率下寿命试验时的功率分布情况。从表2 看出, 在操作频率为10 000/ h 和5 000/ h 时,接触器的接通功率等于保持功率。在操作频率为1 000/ h 时,接触器接通功率较大,在进行寿命试验时必须按照上表所示的分布状态进行试验。通常会按照表2 中所列的试品数量来进行寿命试验,这时可选以下两种驱动方式中的任何一种来接通相应的试品:
驱动方式A 功率(W) = 110 W + 30 W +2 946 W + 17. 7 W≈3 100 W 驱动方式B 功率(W) = 110 W + 30 W +2 592 W + 22. 4 W≈2 750 W 以上计算反映出,在任何一个驱动方式下,设备功率都不会被充分利用。当由于产品的改变而引起功率数据改变的时候,也要遵循不能用足电源功率的原则。由此例说明,在对直流操作电源的功率确定的时候,一定要考虑具体的试验状况,合理选用。如果选择不当,将会导致无法进行正常的测试,严重的会烧坏设备,或者使试品因非正常工作而造成损坏。
2 直流操作电源的使用维护
在设备安装到位后,进行日常的维护十分重要。首先要保证寿命试验室的环境温度、湿度符合要求,不能有腐蚀气体存在,如果达不到要求,会引起设备元件放电, 损坏设备。其次,要保证输入电压在运行中不会出现缺相事故和输入电压波动不超出限定值。另外,交流进线和直流输出电路熔丝(或空开) 端子不能松动、不能被腐蚀。*好能对设备每年进行一次全面的检查。
3 结束语
在选用寿命试验室直流操作电源设备时,应广泛进行调研,本着既省钱又实用的原则,比较多种整流方式的直流电源设备的性能、特点,并考虑寿命试验的功率容量要求,再结合价格和维护成本等因素后进行*后确定,以保证寿命试验能正常操作和运行。
1 直流操作电源的性能、特点、使用范围
1.1 允许环境温度目前直流操作电源的允许环境温度为- 5 ℃～+ 40 ℃。在寿命试验过程中,环境温度发生改变,接触器的线圈电阻会受影响,从而导致接触器的接通激励受影响。在低温状态下, 激励会增加,从而也增加了电磁系统的机械负荷,影响的大小难以准确预测。但根据测试验证,在该环境温度范围下进行寿命试验,对试验的结果不会产生很大的影响,特别是对于直接直流操作的接触器,环境温度的变化不会导致寿命试验结果低于预先的规定值。
1.2 设备的噪声直流操作电源的噪声主要是在由交流充电环节的时候产生的。随着科学技术的发展,目前的直流操作电源的噪声已经降低至45 dB ,已经能给工作人员提供一个舒适的工作环境。
1. 3 纹波电压输出的直流操作电源的纹波电压应小于0. 1 %。
1. 4 输入交流电压变化范围直流设备输入电压有380 V 、220 V ,通常在工厂测试中采用的是220 V 输入。不管在何种输入电压下,设备输入电压都会因电网波动产生相应的波动。一般要求直流操作电源设备输入电压波动范围为±10 %以内。如果范围太小,当电网波动大时会引起直流设备失压,导致内部元件放电,不利于其他设备的正常工作运行。如果范围过大,会导致生产成本增加。
1. 5 直流输出电压变化范围直流电源的输出电压虽然是直流,但也会存在一定的波动。一般的输出电压波动范围都在±5 %的额定电压输出电压范围内,如果范围太大,会影响其他设备,严重的会损坏设备。
1. 6 直流操作电源的功率确定直流操作电源的功率确定在整个设备选用过程中十分关键,通常工厂会选用功率为5 kW 的设备,该设备基本能满足同时驱动多个试品进行寿命测试。
1. 6. 1 下面列举德国西门子公司的直流接触器产品在寿命试验过程中的功率数据统计,如表1所示,来重点分析该电源功率是如何满足寿命试验的要求。
从以上数据可看出,至结构尺寸3 的接触器(指直流接触器,下同) 的接通功率等于保持功率。由此可得出结论直流操作电源在同时驱动多个结构尺寸为0 或1 的接触器时会比较轻松,而对于带有直流省电电路,从结构尺寸为3 开始的接触器起,其接通功率较大,因而工作时不能同时驱动所有的接触器,也不能同时接通,但如果对于操作频率为1 000/ h ,而且是一个接一个接通的话,仍可因其较小的保持功率对多个接触器同时进行测试。
1. 6. 2 功率计算举例承接上例,表2 所示为不同规格直流接触器在不同操作频率下寿命试验时的功率分布情况。从表2 看出, 在操作频率为10 000/ h 和5 000/ h 时,接触器的接通功率等于保持功率。在操作频率为1 000/ h 时,接触器接通功率较大,在进行寿命试验时必须按照上表所示的分布状态进行试验。通常会按照表2 中所列的试品数量来进行寿命试验,这时可选以下两种驱动方式中的任何一种来接通相应的试品:
驱动方式A 功率(W) = 110 W + 30 W +2 946 W + 17. 7 W≈3 100 W 驱动方式B 功率(W) = 110 W + 30 W +2 592 W + 22. 4 W≈2 750 W 以上计算反映出,在任何一个驱动方式下,设备功率都不会被充分利用。当由于产品的改变而引起功率数据改变的时候,也要遵循不能用足电源功率的原则。由此例说明,在对直流操作电源的功率确定的时候,一定要考虑具体的试验状况,合理选用。如果选择不当,将会导致无法进行正常的测试,严重的会烧坏设备,或者使试品因非正常工作而造成损坏。
2 直流操作电源的使用维护
在设备安装到位后,进行日常的维护十分重要。首先要保证寿命试验室的环境温度、湿度符合要求,不能有腐蚀气体存在,如果达不到要求,会引起设备元件放电, 损坏设备。其次,要保证输入电压在运行中不会出现缺相事故和输入电压波动不超出限定值。另外,交流进线和直流输出电路熔丝(或空开) 端子不能松动、不能被腐蚀。*好能对设备每年进行一次全面的检查。
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在选用寿命试验室直流操作电源设备时,应广泛进行调研,本着既省钱又实用的原则,比较多种整流方式的直流电源设备的性能、特点,并考虑寿命试验的功率容量要求,再结合价格和维护成本等因素后进行*后确定,以保证寿命试验能正常操作和运行。
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真，
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