檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置及方法與流程

本發明涉及高速動車領域，具體而言，涉及一種檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置及方法。

背景技術：

高速動車具有速度高、省燃料、安全可靠、服務優良等優點，與普通列車相比，顯示出巨大的優越性。然而，我國高速列車在技術上還不夠成熟，在行駛過程中，列車的馬達啟動器、接觸器常出現觸點失效等故障，造成高速動車的元件松動虛接問題，嚴重影響了列車的安全運行。

因此，需要對高速動車的電器元件狀態進行在線檢測和進行故障診斷。然而，由于高速動車馬達啟動器及接觸器觸點正常閉合時電壓為毫伏級，而當斷開后電壓有可能為380V，因此測量電壓跨度大，現有測量裝置無法實現對此種大跨度電壓的檢測。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置及方法，以至少解決馬達控制器(啟動器、接觸器)的觸點閉合和斷開時電壓跨度大而難以采樣的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置，包括：

保護電路，具有分別連接至馬達控制器的觸點的兩個輸入端；

差分放大器，具有分別連接至保護電路的兩個輸出端的兩個輸入端；以及

檢測電路，連接至馬達控制器的觸點，檢測觸點的參數的變化結果，并根據參數的變化結果，確定觸點的觸電狀態，其中，觸點的觸電狀態至少包括觸點閉合和觸點故障。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的方法，包括：

將保護電路的兩個輸入端分別連接至馬達控制器的觸點；

將差分放大器的兩個輸入端分別連接至保護電路的兩個輸出端；以及

將檢測電路連接至馬達控制器的觸點，以檢測觸點的參數的變化結果，并根據參數的變化結果，確定觸點的觸電狀態，其中，觸點的觸電狀態至少包括觸點閉合和觸點故障。

在本發明實施例中，采用在測量裝置和方法中引用保護電路和差分放大器的方式，通過檢測電路檢測馬達控制器的觸點處的電壓和電流或觸點處的溫度，達到了在線檢測觸點的觸電狀態的目的，從而實現了結構簡單，攜帶方便，測量精度高的技術效果，進而解決了馬達控制器(啟動器、接觸器)的觸點閉合和斷開時電壓跨度大而難以采樣的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置的示意圖；以及

圖2是根據本發明實施例的檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的方法的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

根據本發明實施例，提供了一種檢測馬達控制器的觸電狀態的裝置實施例和一種檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的方法的實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。

本發明適用于對高速動車用馬達控制器(具體地，啟動器及接觸器)觸點電壓、電流、溫度等參數的變化趨勢進行監視；可實時測量和采集高速動車馬達控制器(具體地，啟動器及接觸器)觸點正常閉合和斷開時的電壓壓降、電流和溫度數據，并通過數據的分析，判斷馬達控制器(具體地，啟動器及接觸器)的觸點接觸狀態。另外，數據可以長期保存至測試裝置內并以無線的方式將數據發送給服務器。

圖1是根據本發明實施例的檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置的示意圖，具體地，示出了檢測馬達啟動器、接觸器的觸點觸電狀態的裝置的示意圖。

如圖1所示，該檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置包括：

保護電路，具有分別連接至馬達控制器的觸點的兩個輸入端；

差分放大器，具有分別連接至保護電路的兩個輸出端的兩個輸入端；以及

檢測電路(圖1中未示出)，連接至馬達控制器的觸點，檢測觸點的參數的變化結果，并根據參數的變化結果，確定觸點的觸電狀態，其中，觸點的觸電狀態至少包括觸點閉合和觸點故障。

具體地，如圖1所示，保護電路包括第一限流電阻R1、第二限流電阻R2和連接在第一限流電阻R1和第二限流電阻R2之間的保護器件D1ESD9B，其中，第一限流電阻R1的一端連接至觸點中的一個，第一限流電阻R1的另一端連接至過保護器件D1ESD9B的第一一端，第二限流電阻R2的一端連接至觸點中的相應的另一個，第一限流電阻R2的另一端連接至保護器件D1ESD9B的第二端，保護器件D1ESD9B的第一端和第二端作為兩個輸出端2、3連接至差分放大器的兩個輸入端。

D1ESD9B可以為瞬態抑制二極管(TVS)。

差分放大器可以是AD620。

經差分放大器放大后的模擬信號通過差分放大器的輸出端6送入后端的AD芯片進行數據轉換，差分放大器的另一輸出端5接地。

如圖1中所示，差分放大器包含在該檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置的處理部中，該處理部進一步包括輸入端1和輸出端8，2KΩ的電阻R3連接在輸入端1和輸出端8之間。+15V和-15V的電壓分別施加在處理部的端子4和端子7上。

當觸點閉合時，觸點電壓降為毫伏級，此時TVS由于沒有達到擊穿電壓而處于非導通狀態，電壓直接加在差分放大器的輸入端，經差分放大器放大后的模擬信號送入后端的AD芯片中進行數據轉換；而當觸點斷開時，觸點兩端變為高壓，此時TVS導通，并且通過R1、R2限流，起到了對差分放大器的保護。

本發明中，通過兩種方案實現對馬達控制器(啟動器及接觸器)觸點的故障檢測：

1.實時檢測馬達控制器(啟動器或接觸器)觸點上的電壓壓降和電流，以此來得到觸點的內阻，如果內阻不在設定范圍內，則說明觸點發生故障。

具體地，如圖1所示，V+、V-分別接在觸點兩端，即作為觸點電壓壓降的輸入。作為一個實例，檢測電路(圖1中未示出)可包括電壓表和電流表，其中，電壓表并聯連接至觸點，以檢測觸點兩端的電壓，電流表串聯連接至觸點，以檢測流過觸點的電流，根據所檢測的電壓和電流獲得觸點的內阻，如果內阻不在設定范圍內，則判斷觸點發生故障。

其中，根據所要檢測馬達啟動器的具體參數，內阻的設定范圍可通過裝置觸摸屏界面進行靈活設置，內阻的整定原則為：躲過所檢測馬達啟動器正常工作情況下可能出現的最小和最大觸點內阻。根據馬達控制器參數通過軟件設置。

2.實時檢測馬達控制器(啟動器或接觸器)觸點溫度，當溫度超過所設閾值時，說明觸點發生故障。

具體地，如圖1所示，檢測電路(圖1中未示出)可包括溫度傳感器，其中，溫度傳感器檢測觸點的溫度，如果溫度超過溫度閾值，則判斷觸點發生故障。

其中，根據所要檢測馬達啟動器的具體參數，溫度閾值為可通過裝置觸摸屏界面進行靈活設置，溫度閾值的整定原則為：躲過所檢測馬達啟動器正常工作情況下可能出現的最小和最大觸點溫度。根據馬達控制器參數通過軟件設置。

可選地，檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的裝置還可包括傳輸部(圖1中未示出)，連接至檢測電路，將由檢測電路檢測的數據以有線或無線的方式傳輸至服務器。

根據本發明的實施方式，通過TVS和限流電阻的保護，解決了在觸點開斷后抑制高電壓的難題。并針對觸點電壓壓降小的特點加入了差分放大器提高了測量精度。

另外，本發明采用便攜式結構，具有結構簡單，攜帶方便等特點，并集成無線傳輸模塊，提高了數據上傳效率。

圖2示出了根據本發明實施方式的檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的方法的示意圖，具體地，示出了檢測馬達啟動器、接觸器的觸點觸電狀態的方法的示意圖。

如圖2所示，該檢測馬達控制器的觸點觸電狀態的方法包括：

S202：將保護電路的兩個輸入端分別連接至馬達控制器的觸點；

S204：將差分放大器的兩個輸入端分別連接至保護電路的兩個輸出端；以及

S206：將檢測電路連接至馬達控制器的觸點，以檢測觸點的參數的變化結果，并根據參數的變化結果，確定觸點的觸電狀態，其中，觸點的觸電狀態至少包括觸點閉合和觸點故障。

具體地，結合圖1，保護電路包括第一限流電阻R1、第二限流電阻R2和連接在第一限流電阻R1和第二限流電阻R2之間的保護器件D1ESD9B，其中，將保護電路的兩個輸入端分別連接至馬達控制器的觸點包括：

將第一限流電阻R1的一端連接至觸點中的一個，將第二限流電阻R2的一端連接至觸點中的相應的另一個，其中，保護器件D1ESD9B連接在第一限流電阻R1的另一端和第二限流電阻R2的另一端之間。保護器件D1ESD9B的第一端和第二端作為兩個輸出端2、3連接至差分放大器的兩個輸入端。

保護器件可以為瞬態抑制二極管，差分放大器可以為AD620。

本發明中，通過兩種方案實現對馬達控制器(啟動器及接觸器)觸點的故障檢測：

1.實時檢測馬達控制器(啟動器或接觸器)觸點上的電壓壓降和電流，以此來得到觸點的內阻，如果內阻不在設定范圍內，則說明觸點發生故障。

具體地，檢測電路(圖1中未示出)可包括電壓表和電流表，其中，將電壓表并聯連接至觸點，以檢測觸點兩端的電壓，將電流表串聯連接至觸點，以檢測流過觸點的電流，根據所檢測的電壓和電流獲得觸點的內阻，如果內阻不在設定范圍內，則判斷觸點發生故障。

其中，根據所要檢測馬達啟動器的具體參數，內阻的設定范圍可通過裝置觸摸屏界面進行靈活設置，內阻的整定原則為：躲過所檢測馬達啟動器正常工作情況下可能出現的最小和最大觸點內阻。內阻的設定范圍根據馬達控制器參數通過軟件設置。

2.實時檢測馬達控制器(啟動器或接觸器)觸點溫度，當溫度超過所設閾值時，說明觸點發生故障。

具體地，檢測電路可包括溫度傳感器，其中，利用溫度傳感器檢測觸點的溫度，如果溫度超過溫度閾值，則判斷觸點發生故障。

其中，根據所要檢測馬達啟動器的具體參數，溫度閾值為可通過裝置觸摸屏界面進行靈活設置，溫度閾值的整定原則為：躲過所檢測馬達啟動器正常工作情況下可能出現的最小和最大觸點溫度。根據馬達控制器參數通過軟件設置。

可選地，檢測方法還包括，將由檢測電路檢測的數據以有線或無線的方式傳輸至服務器。

通過上述步驟，可以實現對高速動車馬達控制器(啟動器或接觸器)觸點的閉合和斷開時大跨度電壓的檢測，解決了觸點閉合和斷開時電壓跨度大難以采樣的問題。通過內置保護電路抑制了觸點斷開后的高電壓，并針對觸點電壓壓降小的特點加入了差分放大器提高了測量精度。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。