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    1. 蘇州萊瑞測信息科技有限公司

      如何實現家用電器繞組溫升的智能檢測?

      ?? 2024-05-17 安規與電磁兼容網CVC310
      本文導讀: 1. 溫升測試要求和目前存在的困難  1.1繞組溫升的標準測試要求  GB 470 6 .1《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》第11章發熱要求繞組溫升按照電阻法確定,試驗開始時,繞組處于室溫達到穩定狀態,試

      1. 溫升測試要求和目前存在的困難

      1.1繞組溫升的標準測試要求

      GB 470 6 .1《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》第11章發熱要求繞組溫升按照電阻法確定,試驗開始時,繞組處于室溫達到穩定狀態,試驗結束時的繞組溫升推薦用以下方法確定。在斷開開關后和其后幾個短的時間間隔,盡可能快地進行幾次電阻測量,以便能繪制一條電阻對時間變化的曲線,用其確定開關斷開瞬間的電阻值,然后通過試驗前的電阻值和試驗結束時的電阻值使用下列公式計算求得繞組溫升。

       式中:

       Δt ——繞組溫升;

       R1 ——試驗開始時的電阻;

       R2 ——試驗結束時的電阻;

       k——對銅繞組,等于229.75;對鋁繞組,等于225;對銅繞組及銅含量≥8 5%/鋁繞組,等于234.5;

       t1 ——試驗開始時的室溫;

       t2 ——試驗結束時的室溫。

      1.2 繞組溫升測試的關鍵點和存在的困難

      (1)繞組溫升測試的關鍵點

      按照GB 4706.1的測試方法,繞組溫升測試的關鍵點是快速準確的測量斷電后的繞組的阻值,由于不可能實現在斷電的瞬間測得繞組的阻值,所以需要在短時間內測試幾個不同時間的多組電阻數據,通過曲線擬合推斷出斷電瞬間的電阻值。如何在短時間內測試幾個不同時間的多組電阻數據是繞組溫升測試的關鍵點,也是繞組溫升測試的一個難點。

      (2)繞組溫升測試存在的困難

      1)多個繞組測試存在的困難

      當只有1個繞組的情況下,通過人工可以完成測試幾個不同間隔時間的電阻數據,但是隨著智能技術的發展,家用電器越來越智能化,通常帶有電子電路,電路中含有大量繞組元件,以一個電子溫控的家用風冷式冰箱為例,需要測試的繞組溫升包括壓縮機、冷凝風機、蒸發風機、變壓器的主、副繞組等。這種情況下如果通過人工完成繞組測試是非常有難度的,即使操作人員技能熟練,也很難保證在短時間內完成多個繞組的快速切換和進行多個繞組阻值的記錄,如果某個環節出現繞組的切換失誤,將會導致繞組溫升測試的失敗。

      2)多個繞組數據記錄的困難

      在繞組的測試中記錄電阻值的設備為電橋或者微電阻計,目前還沒有電阻自動采集設備,一個繞組至少需要5個以上的數據才能實現曲線的擬合推斷,多個繞組的情況會導致測試人員無法快速的記錄全部的繞組數據,增加了記錄的難度。

      2.繞組溫升智能檢測方法的研究

      鑒于繞組溫升測試存在以上的困難,為了提高測試效率和測試的準確性,實現繞組溫升的智能檢測,需要解決以下3個問題。

      1) 多個繞組阻值測試時的快速準確切換。

      2) 所有繞組數據的自動采集。

      3) 繞組溫升數據的自動擬合和數據計算。

      根據以上思路設計了繞組智能測試的功能框架,如圖1所示,下面按照設計的功能,實現各模塊的具體功能。

      1 繞組智能測試的功能框架

      2.1多繞組的測試

      要實現繞組溫升的智能檢測,首先需要解決斷電后多個繞組測試時的切換,只有實現按照一定的時間間隔進行自動切換,才能讓測試人員為下一步阻值的采集做好準備。PLC控制的繼電器可以很好地完成切換功能,通過開發一個可以控制采樣時間和繞組自動切換的裝置,測試人員可以通過繞組自動切換裝置按照預先設定的程序實現自動切換,程序設定可以包含以下功能。

      1) 繞組的切換順序。

      2) 每個繞組接通的時間。

      3) 兩個通斷之間的時間間隔。

      通過設定好的程序,PLC可以自動控制繼電器的通斷,實現多個繞組的自動切換。繞組自動切換裝置如圖2所示。

      2 繞組自動切換裝置

      2.2所有繞組數據的自動采集

      要完成繞組數據的自動采集,要解決以下的問題。

      (1)不同繞組的自動識別

      要實現不同繞組的識別,需要給不同繞組進行編號,使得繞組溫升智能測試系統能夠識別出不同的繞組數據,將采集到的繞組數據進行分組。

      (2)每個測試數據的自動提取

      在繞組自動切換裝置接通的幾秒鐘內記錄數據有一定的困難,因為繞組數據是不斷變化的,所以在繞組自動切換裝置接通時數據采集速度要快,并且能夠按照設定的規則識別出準確數據并進行記錄。

      (3)刪除繞組異常值。

      在不同繞組的快速切換過程中,由于存在接觸不穩定的情況,測試到的繞組存在異常值,需要繞組溫升智能測試系統能夠識別并剔除,否則會影響最后的檢測結果。

      2.3 繞組溫升數據的自動擬合和數據計算

      繞組溫升數據的自動擬合和數據計算是繞組智能檢測的最后一步,通常繞組溫升數據的擬合需要人工進行,要實現自動擬合和數據計算,需要將分組采集的數據按照時間順序進行排列,按照計算程序進行處理,自動采集和處理的功能單元如圖3所示。

      3.繞組溫升智能測試系統實際應用

      按照以上對繞組溫升智能檢測方法的研究,完成了繞組溫升智能測試系統的研制,并在家電產品的安全風險評估中進行了實際應用,使用繞組溫升智能測試系統只需要進行以下簡單設置就可以順利完成繞組溫升的測試。

      1) 測試前按圖4完成繞組接線。

      2) 設置每個繞組的自動切換順序和時間。

      3) 啟動測試。按照以上的操作來同常規的繞組測試相比,不僅節省了測試人力,而且大大提高了測試效率和測試結果的準確性。

      4.結語

              發熱是家用電器安規測試的一個重要項目,與發生的安全事故緊密相關,發熱超過限制會引起燙傷、起火、漏電等安全風險。在發熱測試中,繞組是一個重要的發熱源,也是一個重要的測試點,通過以上對繞組溫升智能檢測方法的研究,研制繞組溫升智能檢測系統,可以解決短時間完成多個繞組的測試難點,實現繞組數據的自動記錄和處理,提高測試效率和準確性。

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