智能接触器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能接触器，包括至少一台机车接触器，还包括至少一台与所述机车接触器对应的下位机，所述下位机包括电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置、触头位置装置、A/D采集转换器、第一控制模块和第一通信模块，电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置和触头位置装置的输入端与机车接触器相连，输出端与A/D采集转换器相连，A/D采集转换器、第一通信模块与第一控制模块相连。本智能接触器能够实时监测机车接触器的主要参数，并对采集的信息进行收集、存储、分析和处理，实现了对接触器各电气回路运用状态的分析判断，提高了机车运用和检修的质量。

Intelligent contactor

【技术实现步骤摘要】
智能接触器
本技术涉及一种机车接触器，特别是涉及一种智能接触器。
技术介绍
接触器是工业控制中应用非常广泛的一种电器，是一种用按钮或其它主令器件来控制其通断的自动开关。接触器由电磁线圈，静衔铁，动衔铁，静触点，动触点和固定支架这些基本结构组成。其原理是当接触器的电磁线圈通入交流电时，会产生很强的磁场使装在线圈中心的静衔铁吸动动衔铁，当两组衔铁合拢时，安装在动衔铁上的动触点也随之与静触点闭合，使电气线路接通。当断开电磁线圈中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的作用下恢复到断开的状态。机车接触器在机车上是用来频繁地接通或切断带有负载的主辅助电路或大容量的控制电路。目前内燃、电力机车上主电路、辅助电路的控制中,交、直流接触器使用非常广泛，每台机车使用均超过50件，都是从控制设备发出指令给接触器线圈，电磁机构产生磁场，将衔铁吸合带动主触头闭合，有的通过辅助开关反馈接触器动作情况。比如HXN5型机车装有控制机车空气压缩机、电阻制动、燃油、滑油、启动等各类接触器。机车接触器在原理及应用上与普通接触器并无太大区别，但是机车的运行环境更为恶劣及多变，温度变化范围、车体的震动环境、复杂的电磁环境、不稳定的电源供给等等，尤其是内燃机车。这就为机车用接触器提出了更高的要求：宽电压的电源范围、温宽大的工作特性、极佳的抗震动性、稳定的磁路、触头的长寿命等等。一般而言，相对于普通地面用的接触器，机车用接触器是更加可靠、安全的接触器。当前的内燃、电力机车接触器在使用过程中，会经常出现吸合不良、过热、粘连等故障，造成机车设备故障，出现过热烧损时可引起机车火灾。这些频繁发生的故障，在接触器使用前期均存在潜在的故障现象，可以提前发现、预防。但由于机车上接触器较多，如果机车在日常运用中全部依靠人力深入检查、监测，人力、物力消耗较大，所以目前对接触器检修只有在机车修程中进行检修，造成机车接触器日常运用质量状态无法有效的进行控制。常规对接触器故障的处理手段基本上都是通过经验判定或更换接触器去“试验”解决，无法对接触器当时的电压、电流、温度等工作状态进行判断，对故障原因深入分析、判断、处理造成很大的影响。这种形态下的接触器在机车上几乎是在“单兵作战”，无接触器运行状态的监测、预警装置，在长期的应用中无法对各类接触器运行工作状态直接进行判断，导致接触器前期出现故障隐患无法及时的发现、处理，造成机车设备故障。所以，迫切需要一种能够对机车接触器的工作状态进行检测、判断、记录的智能系统。
技术实现思路
专利技术目的：本技术要解决的技术问题是提供一种智能接触器，解决了现有机车接触器日常运用质量状态无法有效进行控制的不足，能够实时监测包括故障时间、线圈电压、线圈电流、线圈温度、触头温度、环境温度、主触头合断状态等信息的机车接触器主要参数，并对采集的信息进行收集、存储、分析和处理，实现了对机车各电气回路运用状态的分析判断，提高了机车运用和检修的质量。技术方案：本技术所述的智能接触器，包括至少一台机车接触器，还包括至少一台与所述机车接触器对应的下位机，所述下位机包括电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置、触头位置装置、A/D采集转换器、第一控制模块和第一通信模块，电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置和触头位置装置的输入端与机车接触器相连，输出端与A/D采集转换器相连，A/D采集转换器、第一通信模块与第一控制模块相连。进一步的，还包括上位机，上位机包括第二控制模块、第二通信模块、显示模块和存储模块，第二通信模块、显示模块、存储模块与第二控制模块相连，第二通信模块能够与第一通信模块进行通信传输。进一步的，所述电压采集装置用于采集机车接触器的线圈电压，电压采集装置包括了用于将线圈电压缩放的分压电阻、用于被测信号与系统隔离的线性光耦HCNR201，其驱动级和缓冲级采用运算放大器LM158。进一步的，所述电流采集装置为包括了霍尔电流传感器HCS-LSP的电流测量电路。进一步的，所述温度采集装置包括环境温度采集装置、线圈温度采集装置和触头温度采集装置；所述环境温度采集装置为设置在机车接触器电路盒中的薄膜型温度传感器；所述线圈温度采集装置为设置在线圈内部的薄膜型温度传感器；所述触头温度采集装置为设置在触头引出铜排下的薄膜型温度传感器。进一步的，所述触头位置装置用于采集主触头的位置信息，包括了固定于主触头活动架下方的导磁芯棒和设置在设定位置的霍尔接近开关。进一步的，所述的A/D采集转换器为A/D转换芯片TLC2543。进一步的，所述的第一控制模块和第二控制模块为包含STM32F103VCT6微处理器的电路。进一步的，所述的第一通信模块和第二通信模块为包含nRF24L01芯片的无线收发电路。进一步的，所述的存储模块为SD卡存储模块。有益效果：本系统能够通过对机车接触器的工作状态监测，实现对接触器工作状态的智能判断、报警，对工作状态参数进行记录，通过对机车接触器使用状态进行实时检测，实现机车接触器质量预警功能，能够还原接触器运用的工作状态，并可通过记录的参数数据分析，及时发现、处理接触器潜在的故障隐患，提高机车接触器运用质量，进一步减少因接触器原因导致的机车设备故障。本系统在不改变现有机车接触器机械和电气结构的基础上通过增加若干传感器，配合微电子电路技术进行实现，成本低代价小，方便现有机车系统的改造升级和运用。附图说明图1是本技术实施方式的系统结构图；图2是本实施方式电压采集装置的电路原理图；图3是本实施方式触头位置装置中霍尔接近开关电路原理图；图4是本实施方式A/D转换芯片TLC2543的管脚图；图5是本实施方式显示模块的显示界面示意图；图6是本实施方式的使用流程图。具体实施方式本实施方式应用在HXN5型机车中故障率较高的空气压缩机接触器为例，所述的系统结构如图1所示，系统中包含若干个下位机，每台下位机连接一个机车中的机车接触器。所述下位机包括电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置、触头位置装置、A/D采集转换器、第一控制模块和第一通信模块。电压采集装置用于采集、电流采集装置、温度采集装置和触头位置装置的输入端与机车接触器相连，电压采集装置用于采集机车接触器线圈电压，电流采集装置用于采集机车接触器线圈电流，温度采集装置用于采集机车接触器的线圈温度、触头温度和环境温度，触头位置装置用于采集包括机车接触器主触头合断状态的主触头位置信息。上述采集装置的输出端与A/D采集转换器相连，进行模拟信号和数字信号的转换，与A/D采集转换器与第一控制模块相连，第一控制模块连接第一通信模块，第一通信模块用于所采集数据向远端上位机的通信传输。为了方便人员在远端的监测、分析和处理，作为一种优选方式，系统还包括上位机，上位机包括第二控制模块、第二通信模块、显示模块和存储模块，第二通信模块、显示模块、存储模块与第二控制模块相连，第二通信模块能够与第一通信模块进行通信传输。各个下位机将采集的数据通过第一通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能接触器，包括至少一台机车接触器，其特征在于：还包括至少一台与所述机车接触器对应的下位机，所述下位机包括电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置、触头位置装置、A/D采集转换器、第一控制模块和第一通信模块，电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置和触头位置装置的输入端与机车接触器相连，输出端与A/D采集转换器相连，A/D采集转换器、第一通信模块与第一控制模块相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能接触器，包括至少一台机车接触器，其特征在于：还包括至少一台与所述机车接触器对应的下位机，所述下位机包括电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置、触头位置装置、A/D采集转换器、第一控制模块和第一通信模块，电压采集装置、电流采集装置、温度采集装置和触头位置装置的输入端与机车接触器相连，输出端与A/D采集转换器相连，A/D采集转换器、第一通信模块与第一控制模块相连。


2.根据权利要求1所述的智能接触器，其特征在于：还包括上位机，上位机包括第二控制模块、第二通信模块、显示模块和存储模块，第二通信模块、显示模块、存储模块与第二控制模块相连，第二通信模块能够与第一通信模块进行通信传输。


3.根据权利要求1或2所述的智能接触器，其特征在于：所述电压采集装置用于采集机车接触器的线圈电压，电压采集装置包括了用于将线圈电压缩放的分压电阻、用于被测信号与系统隔离的线性光耦HCNR201，其驱动级和缓冲级采用运算放大器LM158。


4.根据权利要求1或2所述的智能接触器，其特征在于：所述电流采集装置为包括了霍尔电流传感器HCS-LSP的电流测量电路。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建新，沙静，司儒生，王玉坤，赵小长，吴琦，李海东，黄高峰，
申请(专利权)人：江苏泓光轨道设备有限公司，中国铁路上海局集团有限公司合肥机务段，
类型：新型
国别省市：江苏;32