CN105911419A - 一种自动检测电机实验电路连接状况的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动检测电机实验电路连接状况的方法，包括：S1、对电机实验平台接线面板上的所有接线端子进行编号；S2、制定两个N行N列的接线表格，N等于接线面板上的所有接线端子数量，其中一个为标准接线表格，另一个为实际接线表格；S3、根据具体实验所需的电路图，将其连接关系映射到接线面板，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到标准接线表格；S4、通过电路连接检测，检测出接线端子两两实际连接状态，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到实际接线表格；S5、通过处理器比对标准接线表格与实际接线表格，若相同，则接线正确，若有不同，则发出接线错误提示。
Description
技术领域
本发明是涉及一种电路连接状况的自动检测方法，具体说，是涉及一种用于高校电机实验教学装置的一种自动检测电机实验电路连接状况的方法，属于电学实验技术领域。
背景技术
电机学作为电气工程及其自动化专业的核心专业课程，对应的实验教学也显得尤为重要，其每个实验内容均需要良好的电学类实验操作基础和较高的安全意识。在电机学实验过程中，不仅要对变压器和电机的运行特性进行测量，还要结合电力系统运行的相关知识，是一门对综合性要求较高的实验课程。
电机实验内容不仅难度高，且实验电源电压高，具有一定的危险性，教师需在学生上电前对其电路连接进行检查，以确保接线的正确性，而由于一般的实验台体积大，需要的连接导线长，电路回路多，从而导致教师查线费时费力，若某高校实验台套数少，导致每个班级不得不以分组形式进行实验，则一次课程过程中教师需重复进行接线检查多次，效率更加低下。
人工查线容易出错，错误的接线轻则导致实验过程中保护动作，重则对实验设备造成损坏，更有甚者会对实验者的人身安全造成威胁。
目前，用于电机实验教学的实验设备较为多见，但其保护措施大致相同，通过查阅资料，列举涉及到电机实验平台保护技术的主要文献如下：
1.宋新宇的《电机与拖动实验装置的研究》中提出：设计实现了过压保护、过流保护、欠压保护、短路保护、掉相保护、N线或PE线断线保护。
2.侯锐的《试析电机与拖动实验装置的研究设计》中提出：通过采集交流电定子三相电流以及扭矩信号、三相电压以及负载电机电枢电压等信号实现过电流保护、过电压保护、断线保护以及欠压保护、掉相保护等相关功能。
3.李明的《电机与拖动实验装置设计探究》中提出：其设计的电机与拖动实验装置交流低压供电的多重保护主要包括过压保护、继电保护、欠压保护以及过流保护短路保护和N线PE线断路保护等几部分。
4.叶俊杰的《电机实验教学的监控与保护系统》中提出：电机实验教学监控与保护系统可有效地检测实验过程中电压、电流、转速的大小及各有关的控制接触器的位置状态，并能根据预先的设置分析检测到的信息，看是否有故障发生，从而控制是否切断电源接触器。
5.吉敬华的《基于DSP的永磁电机控制系统实验教学平台》中提出：设置电流检测、位置检测，以及通过IPM集成功率模块自带的功能实现电源欠压保护、短路保护以及过热保护等功能。
总结文献，常见的电机实验平台目前存在的缺陷在于：
1.保护设置多局限于过电压、过电流等基本保护，而这些保护的动作与报警均是在实验线路通电并发生相应故障状况后才被触发，未见实验线路通电前对外部电路连接正确与否进行检测的方法，以实现在学生通电前进行预防性检测；
2.由于缺少这种预防性检测，人工查线的过程则必不可少，而相比较这种电路连接自动检测的方法，人工查线速度慢，效率低，出错率高。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种自动检测电机实验电路连接状况的方法,实现上电前的预防性检测，提高教师查线效率和准确率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自动检测电机实验电路连接状况的方法，包括步骤：
S1、对电机实验平台接线面板上的所有接线端子进行编号；
S2、制定两个N行N列的接线表格，N等于接线面板上的所有接线端子数量，其中一个为标准接线表格，另一个为实际接线表格；
S3、根据具体实验所需的电路图，将其连接关系映射到接线面板，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到标准接线表格；
S4、接线完成后，通过电路连接检测，检测出接线端子两两实际连接状态，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到实际接线表格；
S5、通过处理器比对标准接线表格与实际接线表格，若相同，则接线正确，若有不同，则发出接线错误提示。
作为一种实施方式，标准接线表格和实际接线表格均用1表示两个接线端子相互连接，用0表示两个接线端子不连接。
作为一种实施方式，所述接线表格中的行为线路起点编号，列为线路终点编号。
作为一种实施方式，所述方法还包括如下步骤：S6、通过显示器显示检测结果。
相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：
1、本方法可实现在实验电路通电前对外部电路连接正确与否的状况进行自动检测，从而实现学生通电前的预防性检测；
2、本方法可替代人工查线，提高实验教师的工作效率，提高线路检查的准确性。
附图说明
图1是本发明提供的一个电机实验平台接线面板的示意图；
图2是本发明提供的接线端子编号后的电机实验平台接线面板的示意图；
图3是本发明提供的三相变压器变比测量实验的接线图；
图4是本发明提供的一种三相变压器变比实验测量的错误接线图；
图5是本发明提供的硬件架构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步详细描述。
图1为一种电机实验平台的接线端子面板，面板上部分为测量仪表显示屏，包括三个交流电流表，三个交流电压表，两个功率表；中间部分为电源、母线、启停开关；下部分为外接实验对象及外接变阻器；左下角的“实验选择按钮”功能为选择本次实验内容，接线前，学生需先在此处选择本次实验编号。
对电机实验平台的所有接线端子进行编号，图2为本发明编号后的电机实验平台的接线端子面板图，面板上所有接线端子依次编号为1-44。
以下以三相变压器变比测量实验为例进行说明，本实验电路图如图3所示。
根据图2中编号后的面板，制定与接线端子数量对应的44行44列的接线表格，行为接线起点编号，列为接线终点编号，将图3中的电路连接映射到接线面板上，某两个应该接线的端子对应表格内数值设置为1，不应连接的端子对应表格内数值设置为0。从而得到标准接线表格，如表1所示：
表1
表1中，行1与列32的表格内为1，即表示接线端子1与接线端子32应该相连，以此类推。
考虑到学生接线的灵活性，电压表的两端可调换，即行为接线起点编号，列为接线终点编号，得到的标准接线表格为表2所示(下划线加粗字体为与表1不同之处)：
表2
学生在完成电路连接后，通过电路连接检测部分，检测所有接线端子两两实际连接状态，两两连接的端子对应表格内数值设置为1，不连接的端子对应表格内数值设置为0，从而得到实际接线表格。
假设一学生未按照电路图的星型接法将原边的尾部相连，错误的电路连接如图4所示，则得到的实际接线表格如表3所示：
表3
如图5所示，根据获得的标准接线表格以及实际接线表格，经过处理器的比较，得到表3中下划线加粗字体为不同于表1或表2之处。此时显示器将显示“26-28,26-30,28-30连接错误”，教师将依照显示直接锁定接线错误点，并对其进行修正。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自动检测电机实验电路连接状况的方法，其特征在于，包括步骤：
S1、对电机实验平台接线面板上的所有接线端子进行编号；
S2、制定两个N行N列的接线表格，N等于接线面板上的所有接线端子数量，其中一个为标准接线表格，另一个为实际接线表格；
S3、根据具体实验所需的电路图，将其连接关系映射到接线面板，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到标准接线表格；
S4、接线完成后，通过电路连接检测，检测出接线端子两两实际连接状态，用两个不同字符分别表示两个接线端子相互连接以及不连接的两种状态，得到实际接线表格；
S5、通过处理器比对标准接线表格与实际接线表格，若相同，则接线正确，若有不同，则发出接线错误提示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：标准接线表格和实际接线表格均用1表示两个接线端子相互连接，用0表示两个接线端子不连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述标准接线表格和实际接线表格中的行为线路起点编号，列为线路终点编号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：
S6、通过显示器显示检测结果。
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