诊断电气开关单元磨损的方法和设备及包括其的电气单元技术

一种用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，该方法包括用于监控电气单元的阶段(15)。该监控阶段使用：‑先前加载的并且表示电气单元的类型的学习数据，和‑与待监控的所述单元相对应并且在初始阶段期间被存储在存储器中的初始化数据(CRP)。该监控阶段(15)包括：‑在所述电气单元断开时进行测量(40)并获取测量曲线(CM)，‑根据测量曲线的值、初始化数据的值和学习数据(CRU)的值，确定(41)来自所述测量曲线的对温度不敏感的局部描述符的值，‑根据所述位置值确定(43‑45)全局状态等级。一种实施该方法的设备和电气单元。

Methods and equipment for diagnosing wear of electrical switch units and their electrical units

A method for diagnosing the wear state of an electrical switch unit includes a stage (15) for monitoring the electrical unit. The monitoring phase uses: \u2011 previously loaded learning data representing the type of electrical unit, and \u2011 initialization data (CRP) corresponding to the unit to be monitored and stored in memory during the initial phase. The monitoring stage (15) includes: \u2011 measuring when the electrical unit is disconnected (40) and obtaining the measuring curve (CM), \u2011 determining (41) the value of the temperature insensitive local descriptor from the measuring curve according to the value of the measuring curve, the value of the initialization data and the value of the learning data (CRU), \u2011 determining (43 \u2011 45) the global status level according to the position value. An apparatus and an electrical unit for implementing the method.

【技术实现步骤摘要】
诊断电气开关单元磨损的方法和设备及包括其的电气单元
本专利技术涉及用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，该方法包括用于监控电气单元的阶段。本专利技术还涉及实施该方法的诊断设备和单元。
技术介绍
用于诊断电气单元的状态的方法和设备通常通过将一个或多个电气特性与一系列值进行比较来监控它们。这些特性当中通常有电信号中的关注点(noteworthypoint)的电压、电流或时间参考。专利申请EP2584575中公开了这种类型的诊断方法。其他方法通过评估两个事件之间的时间或一个事件的持续时间来确定诸如接触器的电气单元的触头磨损。例如，用于断开或闭合触头的命令与所述断开或闭合的生效时刻之间的时间。专利申请WO03054895描述了根据控制命令之后原电流(primarycurrent)出现的时刻来检测电气单元的触头磨损的具体方法。已知的诊断方法和设备提供了令人满意的结果，但是不容易在现有的或已经安装的单元上部署。一般来说，需要对电气单元进行干预。而且，对于某些诸如接触器的电气单元的监控，需要具有更高的精度和确定性水平。已知设备的另一个缺点是它们对温度变化的敏感性。这种设备还需要温度测量以便补偿对电触头磨损的评估。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种用于诊断电气单元的方法和设备，该方法和设备提供了具有改进的确定性的结果，易于在电气单元上实施，并且对温度变化不敏感。在根据本专利技术的用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法中，包括用于监控所述电气单元的阶段，-所述监控阶段使用：-先前加载的并且与表示所述电气单元的产品类型相对应的学习数据，和-与待监控的所述单元相对应并且在初始化阶段期间被存储的初始化数据，并且-所述监控阶段包括：-在所述电气单元断开时进行测量并获取测量曲线，-根据所述测量曲线的值、所记录的初始化数据的值和第一次加载的学习数据的值来确定来自所述测量曲线的局部描述符的值，所述局部描述符中的至少一个是对温度差不敏感并且取决于所述测量曲线的关注点的描述符，-确定测量曲线的对温度不敏感的局部描述符的值相对于第二学习数据的位置，以及-根据测量曲线的局部描述符的值相对于所述第二学习数据的所述位置值来确定全局状态等级。根据本专利技术的一个优选实施例，第一描述符对应于从测量曲线的第一点开始的曲面或积分(integralorintegration)，所述第一点取决于所述测量曲线的第一关注点，所述第一关注点对应于信号变化方向的第一次改变或者所述测量信号的导数的符号改变，所述第一关注点表示电气单元的可移动部分的移动的开始。优选地，信号的积分从所述第一关注点出现之前的时间t1开始，时间t1在0至10ms的范围之间。有利地，当线圈电压曲线的信号为零或接近零伏时，信号的积分结束。例如，绝对值小于2伏。优选地，信号的积分持续在30ms至40ms之间。根据本专利技术的优选实施例，第二描述符对应于第二关注点的位置，或者对应于第二关注点相对于在一温度范围内定义的新单元的所述第二关注点的初始参考曲线或线的差，所述第二关注点对应于测量曲线上诸如信号变化的符号改变的值的变化，所述信号在第二关注点附近减小然后增加相对值。有利地，对温度不敏感的至少一个描述符在-20℃和80℃之间的差值小于5％。优选地，加载的学习数据表示描述符表现(behaviour)曲线，所述描述符表现曲线表示所述电信号在所述电气单元的生命期间的预定义特性。优选地，所述描述符表现曲线以直线段定义格式来加载，以便减少所述学习数据所需的存储空间。优选地，所述预加载的描述符表现曲线的值与待监控单元的状态或磨损等级相关联。根据优选实施例，该方法包括：-前期学习阶段，用于在多个预定的演练(manoeuvre)期间确定表示至少两条描述符表现曲线的学习数据，所述描述符表现曲线表示所述电信号在所述电气单元的生命期间的预定义特性，-将所述学习数据存储在存储器中，-加载所述学习数据，以及-在所述阶段中使用学习数据以监控所述电气单元。一种用于诊断电气开关单元的磨损状态的设备，所述电气开关单元连接到用于致动所述电气开关单元的触头的电磁线圈，所述设备包括用于实施诸如上文定义的诊断方法的处理电路。优选地，处理电路包括靠近所述单元的用于处理诊断的本地模块，所述本地模块连接到远离所述单元的外部处理模块。一种根据本专利技术的包括由控制电磁线圈致动的高功率电触头的电气单元，该电气单元包括用于诊断连接到所述电磁线圈的电气开关单元的磨损状态的设备，以致动所述触头并且实施诸如上文定义的诊断方法。附图说明从下面对本专利技术特定实施例的描述，其他优点和特征将变得更加清楚，这些实施例是通过非限制性示例给出的，并在附图中示出，其中：图1示出了根据本专利技术一个实施例的包括监控设备的电气单元的总图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的方法的学习阶段；图3示出了根据本专利技术一个实施例的设备和方法的加载阶段；图4示出了根据本专利技术一个实施例的设备和方法的初始化和处理阶段；图5示出了对于不同操作温度在待监控电气单元断开期间的信号的测量曲线；图6示出了根据本专利技术一个实施例的设备和方法的第一描述符；图7示出了根据本专利技术一个实施例的设备和方法的第一描述符随温度的变化曲线，以及关注点随温度的变化曲线；图8示出了在学习阶段期间生成并且在根据本专利技术一个实施例的设备和方法中使用的第一描述符的表现曲线；图9和图10示出了用于根据本专利技术一个实施例的设备和方法的第二描述符的建模；图11示出了根据本专利技术一个实施例的设备和方法的第二描述符随温度的变化曲线，以及关注点随温度的变化曲线；图12示出了在学习阶段期间生成并且在根据本专利技术一个实施例的设备和方法中使用的第二描述符的表现曲线；图13示出了处于良好或新条件的单元的信号测量曲线和磨损单元的信号测量曲线；图14示出了根据本专利技术一个实施例的方法的初始化阶段的步骤；图15示出了根据本专利技术一个实施例的方法的监控阶段；以及图16示出了根据本专利技术一个实施例的方法的监控阶段的步骤。具体实施方式在图1中，接触器类型的电气单元1包括一个或多个高功率电触头2，以向负载3供电或中断向负载3的电力供应。电触头由电磁线圈4控制。控制电路5控制电磁线圈4以闭合或断开触头2。电路5还在触头闭合时的浪涌阶段(surgephase)期间以及在以降低的能量和控制电流保持触头闭合的阶段期间控制线圈中流动的电流。用于诊断单元1的磨损的设备10与电气单元相关联或形成电气单元的一部分。设备10接收表示线圈4上的电量(诸如电压或电流)的信号，以控制触头。有利地，设备10与线圈并联，以便接收在触头断开时由线圈生成的电压信号。也可以使用来自线圈中流动的电流的信号。然而，在优选实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，该方法包括用于监控所述电气单元的阶段(15)，/n其特征在于：/n-所述监控阶段使用：/n-先前加载的并且与表示所述电气单元的产品类型相对应的学习数据(CD1，CD2)，和/n-与待监控的所述单元相对应的并且在初始化阶段(14)期间被存储在存储器中的初始化数据(CRP)，并且/n-所述监控阶段(15)包括：/n-在所述电气单元断开时进行测量(40)并获取测量曲线(CM)，/n-根据所述测量曲线(CM)的值、所存储的初始化数据(CRP)的值和第一次加载的学习数据的值来确定(41)来自所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1，DL2)的值，所述局部描述符(DL1，DL2)中的至少一个是对温度差不敏感并且取决于所述测量曲线(CM)的关注点(20，21)的描述符，/n-确定测量曲线(CM)的对温度不敏感的局部描述符(DL1，DL2)的值相对于第二学习数据(CD1，CD2)的位置，以及/n-根据测量曲线(CM)的局部描述符(DL1，DL2)的值相对于所述第二学习数据(CD1，CD2)的所述位置值来确定(43-45)的全局状态等级。/n

【技术特征摘要】
20180601 FR 18547861.一种用于诊断电气开关单元的磨损状态的方法，该方法包括用于监控所述电气单元的阶段(15)，
其特征在于：
-所述监控阶段使用：
-先前加载的并且与表示所述电气单元的产品类型相对应的学习数据(CD1，CD2)，和
-与待监控的所述单元相对应的并且在初始化阶段(14)期间被存储在存储器中的初始化数据(CRP)，并且
-所述监控阶段(15)包括：
-在所述电气单元断开时进行测量(40)并获取测量曲线(CM)，
-根据所述测量曲线(CM)的值、所存储的初始化数据(CRP)的值和第一次加载的学习数据的值来确定(41)来自所述测量曲线(CM)的局部描述符(DL1，DL2)的值，所述局部描述符(DL1，DL2)中的至少一个是对温度差不敏感并且取决于所述测量曲线(CM)的关注点(20，21)的描述符，
-确定测量曲线(CM)的对温度不敏感的局部描述符(DL1，DL2)的值相对于第二学习数据(CD1，CD2)的位置，以及
-根据测量曲线(CM)的局部描述符(DL1，DL2)的值相对于所述第二学习数据(CD1，CD2)的所述位置值来确定(43-45)的全局状态等级。


2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，第一描述符(D1，DL1)对应于从测量曲线(CM)的第一点开始的曲面或者积分(22)，所述第一点取决于所述测量曲线(CM)的第一关注点(20)，所述第一关注点(20)对应于信号变化方向的第一次改变或所述测量信号的导数的符号改变，所述第一关注点(20)表示电气单元的可移动部分的移动的开始。


3.根据权利要求2所述的诊断方法，其特征在于，信号的积分(22)从所述第一关注点(20)出现之前的时间t1开始，所述时间t1在0至10ms的范围之间。


4.根据权利要求2和3中任一项所述的诊断方法，其特征在于，当线圈电压曲线(CM)的信号为零或接近零伏时，信号的积分(22)结束。


5.根据权利要求2和3中任一项所述的诊断方法，其特征在于，信号的积分(22)持续在30ms至40ms之间。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的诊断方法，其特征在于，第二描述符(D2，DL2)对应于第二关注点(21)的位置，或者对应于第二关注点(21)相对于在一温度范围内定义的新单元的所述第二关注点(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：R奥尔班，J德福奇，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR