一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法，包括：S1、對電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺接線面板上的所有接線端子進(jìn)行編號；S2、制定兩個(gè)N行N列的接線表格，N等于接線面板上的所有接線端子數(shù)量，其中一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)接線表格，另一個(gè)為實(shí)際接線表格；S3、根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所需的電路圖，將其連接關(guān)系映射到接線面板，用兩個(gè)不同字符分別表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到標(biāo)準(zhǔn)接線表格；S4、通過電路連接檢測，檢測出接線端子兩兩實(shí)際連接狀態(tài)，用兩個(gè)不同字符分別表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到實(shí)際接線表格；S5、通過處理器比對標(biāo)準(zhǔn)接線表格與實(shí)際接線表格，若相同，則接線正確，若有不同，則發(fā)出接線錯(cuò)誤提示。
【專利說明】
一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是涉及一種電路連接狀況的自動檢測方法，具體說，是涉及一種用于高校 電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法，屬于電學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)學(xué)作為電氣工程及其自動化專業(yè)的核心專業(yè)課程，對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也顯得尤 為重要，其每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均需要良好的電學(xué)類實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)和較高的安全意識。在電機(jī)學(xué) 實(shí)驗(yàn)過程中，不僅要對變壓器和電機(jī)的運(yùn)行特性進(jìn)行測量，還要結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān) 知識，是一門對綜合性要求較高的實(shí)驗(yàn)課程。
[0003] 電機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅難度高，且實(shí)驗(yàn)電源電壓高，具有一定的危險(xiǎn)性，教師需在學(xué)生 上電前對其電路連接進(jìn)行檢查，以確保接線的正確性，而由于一般的實(shí)驗(yàn)臺體積大，需要的 連接導(dǎo)線長，電路回路多，從而導(dǎo)致教師查線費(fèi)時(shí)費(fèi)力，若某高校實(shí)驗(yàn)臺套數(shù)少，導(dǎo)致每個(gè) 班級不得不以分組形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則一次課程過程中教師需重復(fù)進(jìn)行接線檢查多次，效率 更加低下。
[0004] 人工查線容易出錯(cuò)，錯(cuò)誤的接線輕則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中保護(hù)動作，重則對實(shí)驗(yàn)設(shè)備 造成損壞，更有甚者會對實(shí)驗(yàn)者的人身安全造成威脅。
[0005] 目前，用于電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為多見，但其保護(hù)措施大致相同，通過查閱 資料，列舉涉及到電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺保護(hù)技術(shù)的主要文獻(xiàn)如下：
[0006] 1.宋新宇的《電機(jī)與拖動實(shí)驗(yàn)裝置的研究》中提出：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了過壓保護(hù)、過流保 護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、掉相保護(hù)、N線或PE線斷線保護(hù)。
[0007] 2.侯銳的《試析電機(jī)與拖動實(shí)驗(yàn)裝置的研究設(shè)計(jì)》中提出：通過采集交流電定子三 相電流以及扭矩信號、三相電壓以及負(fù)載電機(jī)電樞電壓等信號實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)、過電壓保 護(hù)、斷線保護(hù)以及欠壓保護(hù)、掉相保護(hù)等相關(guān)功能。
[0008] 3.李明的《電機(jī)與拖動實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)探究》中提出：其設(shè)計(jì)的電機(jī)與拖動實(shí)驗(yàn)裝置 交流低壓供電的多重保護(hù)主要包括過壓保護(hù)、繼電保護(hù)、欠壓保護(hù)以及過流保護(hù)短路保護(hù) 和N線PE線斷路保護(hù)等幾部分。
[0009] 4.葉俊杰的《電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)》中提出：電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控與保護(hù) 系統(tǒng)可有效地檢測實(shí)驗(yàn)過程中電壓、電流、轉(zhuǎn)速的大小及各有關(guān)的控制接觸器的位置狀態(tài)， 并能根據(jù)預(yù)先的設(shè)置分析檢測到的信息，看是否有故障發(fā)生，從而控制是否切斷電源接觸 器。
[0010] 5.吉敬華的《基于DSP的永磁電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺》中提出：設(shè)置電流檢測、 位置檢測，以及通過IPM集成功率模塊自帶的功能實(shí)現(xiàn)電源欠壓保護(hù)、短路保護(hù)以及過熱保 護(hù)等功能。
[0011] 總結(jié)文獻(xiàn)，常見的電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺目前存在的缺陷在于：
[0012] 1.保護(hù)設(shè)置多局限于過電壓、過電流等基本保護(hù)，而這些保護(hù)的動作與報(bào)警均是 在實(shí)驗(yàn)線路通電并發(fā)生相應(yīng)故障狀況后才被觸發(fā)，未見實(shí)驗(yàn)線路通電前對外部電路連接正 確與否進(jìn)行檢測的方法，以實(shí)現(xiàn)在學(xué)生通電前進(jìn)行預(yù)防性檢測；
[0013] 2.由于缺少這種預(yù)防性檢測，人工查線的過程則必不可少，而相比較這種電路連 接自動檢測的方法，人工查線速度慢，效率低，出錯(cuò)率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路 連接狀況的方法，實(shí)現(xiàn)上電前的預(yù)防性檢測，提高教師查線效率和準(zhǔn)確率。
[0015] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0016] -種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法，包括步驟：
[0017] S1、對電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺接線面板上的所有接線端子進(jìn)行編號；
[0018] S2、制定兩個(gè)N行N列的接線表格，N等于接線面板上的所有接線端子數(shù)量，其中一 個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)接線表格，另一個(gè)為實(shí)際接線表格；
[0019] S3、根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所需的電路圖，將其連接關(guān)系映射到接線面板，用兩個(gè)不同字符 分別表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到標(biāo)準(zhǔn)接線表格；
[0020] S4、接線完成后，通過電路連接檢測，檢測出接線端子兩兩實(shí)際連接狀態(tài)，用兩個(gè) 不同字符分別表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到實(shí)際接線表格；
[0021] S5、通過處理器比對標(biāo)準(zhǔn)接線表格與實(shí)際接線表格，若相同，則接線正確，若有不 同，則發(fā)出接線錯(cuò)誤提示。
[0022] 作為一種實(shí)施方式，標(biāo)準(zhǔn)接線表格和實(shí)際接線表格均用1表示兩個(gè)接線端子相互 連接，用〇表示兩個(gè)接線端子不連接。
[0023] 作為一種實(shí)施方式，所述接線表格中的行為線路起點(diǎn)編號，列為線路終點(diǎn)編號。 [0024] 作為一種實(shí)施方式，所述方法還包括如下步驟:S6、通過顯示器顯示檢測結(jié)果。 [0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：
[0026] 1、本方法可實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)電路通電前對外部電路連接正確與否的狀況進(jìn)行自動檢 測，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生通電前的預(yù)防性檢測；
[0027] 2、本方法可替代人工查線，提高實(shí)驗(yàn)教師的工作效率，提高線路檢查的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明提供的一個(gè)電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺接線面板的示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明提供的接線端子編號后的電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺接線面板的示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明提供的三相變壓器變比測量實(shí)驗(yàn)的接線圖；
[0031 ]圖4是本發(fā)明提供的一種三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)測量的錯(cuò)誤接線圖；
[0032]圖5是本發(fā)明提供的硬件架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0034]圖1為一種電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺的接線端子面板，面板上部分為測量儀表顯示屏，包括三 個(gè)交流電流表，三個(gè)交流電壓表，兩個(gè)功率表；中間部分為電源、母線、啟停開關(guān);下部分為 外接實(shí)驗(yàn)對象及外接變阻器;左下角的"實(shí)驗(yàn)選擇按鈕"功能為選擇本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，接線前， 學(xué)生需先在此處選擇本次實(shí)驗(yàn)編號。
[0035] 對電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺的所有接線端子進(jìn)行編號，圖2為本發(fā)明編號后的電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺 的接線端子面板圖，面板上所有接線端子依次編號為1-44。
[0036] 以下以三相變壓器變比測量實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行說明，本實(shí)驗(yàn)電路圖如圖3所示。
[0037]根據(jù)圖2中編號后的面板，制定與接線端子數(shù)量對應(yīng)的44行44列的接線表格，行為 接線起點(diǎn)編號，列為接線終點(diǎn)編號，將圖3中的電路連接映射到接線面板上，某兩個(gè)應(yīng)該接 線的端子對應(yīng)表格內(nèi)數(shù)值設(shè)置為1，不應(yīng)連接的端子對應(yīng)表格內(nèi)數(shù)值設(shè)置為0。從而得到標(biāo) 準(zhǔn)接線表格，如表1所示：
[0039] 表 1
[0040] 表1中，行1與列32的表格內(nèi)為1，即表示接線端子1與接線端子32應(yīng)該相連，以此類 推。
[0041] 考慮到學(xué)生接線的靈活性，電壓表的兩端可調(diào)換，即行為接線起點(diǎn)編號，列為接線 終點(diǎn)編號，得到的標(biāo)準(zhǔn)接線表格為表2所示(下劃線加粗字體為與表1不同之處）：
[0043] 表 2
[0044] 學(xué)生在完成電路連接后，通過電路連接檢測部分，檢測所有接線端子兩兩實(shí)際連 接狀態(tài)，兩兩連接的端子對應(yīng)表格內(nèi)數(shù)值設(shè)置為1，不連接的端子對應(yīng)表格內(nèi)數(shù)值設(shè)置為〇， 從而得到實(shí)際接線表格。
[0045] 假設(shè)一學(xué)生未按照電路圖的星型接法將原邊的尾部相連，錯(cuò)誤的電路連接如圖4 所示，則得到的實(shí)際接線表格如表3所示：
[0046]
[0047] 表 3
[0048]如圖5所示，根據(jù)獲得的標(biāo)準(zhǔn)接線表格以及實(shí)際接線表格，經(jīng)過處理器的比較，得 到表3中下劃線加粗字體為不同于表1或表2之處。此時(shí)顯示器將顯示"26-28，26-30，28-30 連接錯(cuò)誤"，教師將依照顯示直接鎖定接線錯(cuò)誤點(diǎn)，并對其進(jìn)行修正。
[0049]最后有必要在此指出的是：以上所述僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明 的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動檢測電機(jī)實(shí)驗(yàn)電路連接狀況的方法，其特征在于，包括步驟： 51、 對電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺接線面板上的所有接線端子進(jìn)行編號； 52、 制定兩個(gè)N行N列的接線表格，N等于接線面板上的所有接線端子數(shù)量，其中一個(gè)為 標(biāo)準(zhǔn)接線表格，另一個(gè)為實(shí)際接線表格； 53、 根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所需的電路圖，將其連接關(guān)系映射到接線面板，用兩個(gè)不同字符分別 表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到標(biāo)準(zhǔn)接線表格； 54、 接線完成后，通過電路連接檢測，檢測出接線端子兩兩實(shí)際連接狀態(tài)，用兩個(gè)不同 字符分別表示兩個(gè)接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態(tài)，得到實(shí)際接線表格； 55、 通過處理器比對標(biāo)準(zhǔn)接線表格與實(shí)際接線表格，若相同，則接線正確，若有不同，則 發(fā)出接線錯(cuò)誤提示。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:標(biāo)準(zhǔn)接線表格和實(shí)際接線表格均用1表示 兩個(gè)接線端子相互連接，用〇表示兩個(gè)接線端子不連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)接線表格和實(shí)際接線表格中的行 為線路起點(diǎn)編號，列為線路終點(diǎn)編號。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述方法還包括如下步驟： 56、 通過顯示器顯示檢測結(jié)果。
【文檔編號】G01R31/04GK105911419SQ201610216248
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】韋鈺, 邵晨, 曾國輝
【申請人】上海工程技術(shù)大學(xué)