关于器具开关发热、耐久性试验测试设备的研究.pdf
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1、技术创新/Technology and Innovation关于器具开关发热、耐久性试验测试设备的研究Research on Heating and Durability Test Equipment of Appliance Switch陈鹏江涛江朝军王莉郭华平(公牛集团股份有限公司慈溪315314)摘要:本文针对器具开关负载类型多、测试周期长、测试步骤多及繁琐和对测试人员要求高等特点,设计了一种关于器具开关发热、耐久性试验自动化测试系统。测试人员通过HMI人机界面设置试验程序,试验程序的设计可以把测试的每一个步骤按照标准要求自动衔接,直到最后导出测试报告,从而实现整个测试过程的自动化。该系
2、统不仅可以大大的减少试验周期、减少试验能耗浪费,还可以提高不同人员测试的结果一致性。关键词:器具开关;发热;耐久性测试;自动化测试Abstract:Aiming at the characteristics of multiple load types,long test period,multiple and complicated test stepsand high requirements for testers,this paper designs an automatic test system for heat and durability test of appliancesw
3、itches.The test program is set by the tester through the HMI human-machine interface.The design of the test programcan automatically connect each step of the test according to the standard requirements until the test report is exported atthe end,so as to realize the automation of the whole test proc
4、ess.This system can not only greatly reduce the test cycle,reduce the waste of test energy consumption,but also improve the consistency of different test results.Key words:switch for appliance;heating;endurance test;automatic test引言随着家用电器的发展,人们家中的小电器越来越多,这样会对移动式插座上带开关的需求也会越来越多,从而这对移动式插座上的开关的安全可靠性检测提
5、出了更高的要求。在器具开关的标准中,发热试验和耐久性试验是安全可靠性检测的重要项目,依据GB/T15092.1-2020器具开关第1部分:通用要求和GB/T15092.101-2020器具开关第1-1部分:机械开关要求2,器具开关的耐久性测试根据其标志参数需进行多项不同条件下的不同要求测试,其标准要求的负载类型就已达到9 种,GB/T2099.1-2021家用和类似用途插头插座第1部分:通用要求附录D中,对操作循环次数要求为10 0 0 0 次,结合质量客诉反馈用户在使用电脑适配器时,开关容易出现粘连现象,故公牛集团在器具开关企标上增加了电脑适配器负载。如果我们的测试方法采用传统检测设备和试验
6、方法进行测试,会容易造成检测设备稼动率低、检测周期长和检测结果一致性差等一些问题,从而这样检测人员要对标准的理解有较高的要求。下文介绍的是一个能够解决以上烦恼的自动化测试设备。此测试设备主要应用于器具开关的发热、耐久性检测中。46日用电器/ElectricalAppliances技术创新/日用电器1测试设备的设计1.1设备结构与原理设计该设备由PC计算机、温度无纸记录仪、可程式变频电源、可编程逻辑控制器(PLC)、示波器、交流接触器和各类型设备负载组成,如图1系统原理框图所示。下面将详细介绍各主要模块的功能。1.1.1 PC计算机PC计算机配置最低要求:i5处理器,内存8 G以上,操作系统:w
7、indows(w i n 7,w i n 8,w i n 10 都可以)。其串口需最少配备4个USB接口,一个PCI接口和一个RS 485接口。与PC计算机进行串口连接的设备为温度无纸记录仪、示波器、可程式变频电源和可编程逻辑控制器(PLC),在PC计算机端运行专门为该试验编写的程序软件,设置试验参数信息及自动生成测试报告。1.1.2可程式变频电源可程式变频电源需带有RS485通讯接口,可程式变频电源通过配置有RS485通讯接口,与PC计算机连接,测试员按照标准中要求在PC计算机端设置变频电源的输出参数,可程式变频电源输出端与检测样品的电源输入端相连接。1.1.3温度无纸记录仪通过温度无纸记录
8、仪(Agilent34970A)可实时监控每个测试点的温度,可在计算机上位机软件中实时显示出温度曲线。依据标准GB/T15092.101-2020器具开关第1-1部分:机械开关要求2 中第17.6.2 要求:端子温升不超过55K,即认为开关符合要求。1.1.4可编程逻辑控制器(PLC)可编程逻辑控制器(PLC)笔者采用三菱PLC(如FX2N),控制端与PC计算机连接,输出端与交流接触器、继电器连接,来执行PC计算机设置的试验程序指令,控制对应的交流接触器的断开与接通,从而实现不同负载类型之间的连接与切换。1.1.5交流接触器本设备共接有七个交流接触器,与可编程逻辑控制器(PLC)的输出端口相连
9、接,用来执行可编程逻辑控制器(PLC)输出的控制指令,来保证试验样品负载端与各中设备负载的接通与断开及切换。1.1.6示波器通过示波器(TektronixMD03014)对负载首次的冲击电流进行验证,示波器冲击电流波形图见图2 所示。确认其负载是否满足标准要求。冲击电流数值依据标逻辑控制器PCI接口计机RS485通讯USB通讯USB通讯第1路钨丝灯负载第2 路钨丝灯负载多路交流接触器可编程电源软导线器具开关示波器探头示波器温度记录仪第3路钨丝灯负载第4路钨丝灯负载阻感性负载软导线电源适配器负载电动机负载热电偶保护控制器图1系统原理框图2023年8 月/Aug.202347技术创新/Techno
10、logy and Innovation准 UL 943B-2017 Standard For Safety Appliance Leakage-Curent Interrupters 中的 34.7 条款:A synthetic load maybe used in place of tungsten-filament lamps if it is equivalentto a tungsten-filament load on the test circuit in question,andthe inrush current is at least ten times the normal
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