一種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法，包括：S1、對電機實驗平臺接線面板上的所有接線端子進行編號；S2、制定兩個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量，其中一個為標準接線表格，另一個為實際接線表格；S3、根據具體實驗所需的電路圖，將其連接關系映射到接線面板，用兩個不同字符分別表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到標準接線表格；S4、通過電路連接檢測，檢測出接線端子兩兩實際連接狀態，用兩個不同字符分別表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到實際接線表格；S5、通過處理器比對標準接線表格與實際接線表格，若相同，則接線正確，若有不同，則發出接線錯誤提示。
【專利說明】
一種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法
技術領域
[0001] 本發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 電機實驗教學裝置的一種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法，屬于電學實驗技術領 域。
【背景技術】
[0002] 電機學作為電氣工程及其自動化專業的核心專業課程，對應的實驗教學也顯得尤 為重要，其每個實驗內容均需要良好的電學類實驗操作基礎和較高的安全意識。在電機學 實驗過程中，不僅要對變壓器和電機的運行特性進行測量，還要結合電力系統運行的相關 知識，是一門對綜合性要求較高的實驗課程。
[0003] 電機實驗內容不僅難度高，且實驗電源電壓高，具有一定的危險性，教師需在學生 上電前對其電路連接進行檢查，以確保接線的正確性，而由于一般的實驗臺體積大，需要的 連接導線長，電路回路多，從而導致教師查線費時費力，若某高校實驗臺套數少，導致每個 班級不得不以分組形式進行實驗，則一次課程過程中教師需重復進行接線檢查多次，效率 更加低下。
[0004] 人工查線容易出錯，錯誤的接線輕則導致實驗過程中保護動作，重則對實驗設備 造成損壞，更有甚者會對實驗者的人身安全造成威脅。
[0005] 目前，用于電機實驗教學的實驗設備較為多見，但其保護措施大致相同，通過查閱 資料，列舉涉及到電機實驗平臺保護技術的主要文獻如下：
[0006] 1.宋新宇的《電機與拖動實驗裝置的研究》中提出：設計實現了過壓保護、過流保 護、欠壓保護、短路保護、掉相保護、N線或PE線斷線保護。
[0007] 2.侯銳的《試析電機與拖動實驗裝置的研究設計》中提出：通過采集交流電定子三 相電流以及扭矩信號、三相電壓以及負載電機電樞電壓等信號實現過電流保護、過電壓保 護、斷線保護以及欠壓保護、掉相保護等相關功能。
[0008] 3.李明的《電機與拖動實驗裝置設計探究》中提出：其設計的電機與拖動實驗裝置 交流低壓供電的多重保護主要包括過壓保護、繼電保護、欠壓保護以及過流保護短路保護 和N線PE線斷路保護等幾部分。
[0009] 4.葉俊杰的《電機實驗教學的監控與保護系統》中提出：電機實驗教學監控與保護 系統可有效地檢測實驗過程中電壓、電流、轉速的大小及各有關的控制接觸器的位置狀態， 并能根據預先的設置分析檢測到的信息，看是否有故障發生，從而控制是否切斷電源接觸 器。
[0010] 5.吉敬華的《基于DSP的永磁電機控制系統實驗教學平臺》中提出：設置電流檢測、 位置檢測，以及通過IPM集成功率模塊自帶的功能實現電源欠壓保護、短路保護以及過熱保 護等功能。
[0011] 總結文獻，常見的電機實驗平臺目前存在的缺陷在于：
[0012] 1.保護設置多局限于過電壓、過電流等基本保護，而這些保護的動作與報警均是 在實驗線路通電并發生相應故障狀況后才被觸發，未見實驗線路通電前對外部電路連接正 確與否進行檢測的方法，以實現在學生通電前進行預防性檢測；
[0013] 2.由于缺少這種預防性檢測，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，出錯率高。
【發明內容】
[0014] 針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種自動檢測電機實驗電路 連接狀況的方法，實現上電前的預防性檢測，提高教師查線效率和準確率。
[0015] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0016] -種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法，包括步驟：
[0017] S1、對電機實驗平臺接線面板上的所有接線端子進行編號；
[0018] S2、制定兩個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量，其中一 個為標準接線表格，另一個為實際接線表格；
[0019] S3、根據具體實驗所需的電路圖，將其連接關系映射到接線面板，用兩個不同字符 分別表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到標準接線表格；
[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際連接狀態，用兩個 不同字符分別表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到實際接線表格；
[0021] S5、通過處理器比對標準接線表格與實際接線表格，若相同，則接線正確，若有不 同，則發出接線錯誤提示。
[0022] 作為一種實施方式，標準接線表格和實際接線表格均用1表示兩個接線端子相互 連接，用〇表示兩個接線端子不連接。
[0023] 作為一種實施方式，所述接線表格中的行為線路起點編號，列為線路終點編號。 [0024] 作為一種實施方式，所述方法還包括如下步驟:S6、通過顯示器顯示檢測結果。 [0025]相較于現有技術，本發明的有益技術效果在于：
[0026] 1、本方法可實現在實驗電路通電前對外部電路連接正確與否的狀況進行自動檢 測，從而實現學生通電前的預防性檢測；
[0027] 2、本方法可替代人工查線，提高實驗教師的工作效率，提高線路檢查的準確性。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明提供的一個電機實驗平臺接線面板的示意圖；
[0029] 圖2是本發明提供的接線端子編號后的電機實驗平臺接線面板的示意圖；
[0030]圖3是本發明提供的三相變壓器變比測量實驗的接線圖；
[0031 ]圖4是本發明提供的一種三相變壓器變比實驗測量的錯誤接線圖；
[0032]圖5是本發明提供的硬件架構圖。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖對本發明的技術方案做進一步詳細描述。
[0034]圖1為一種電機實驗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 個交流電流表，三個交流電壓表，兩個功率表；中間部分為電源、母線、啟停開關;下部分為 外接實驗對象及外接變阻器;左下角的"實驗選擇按鈕"功能為選擇本次實驗內容，接線前， 學生需先在此處選擇本次實驗編號。
[0035] 對電機實驗平臺的所有接線端子進行編號，圖2為本發明編號后的電機實驗平臺 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驗為例進行說明，本實驗電路圖如圖3所示。
[0037]根據圖2中編號后的面板，制定與接線端子數量對應的44行44列的接線表格，行為 接線起點編號，列為接線終點編號，將圖3中的電路連接映射到接線面板上，某兩個應該接 線的端子對應表格內數值設置為1，不應連接的端子對應表格內數值設置為0。從而得到標 準接線表格，如表1所示：
[0039] 表 1
[0040] 表1中，行1與列32的表格內為1，即表示接線端子1與接線端子32應該相連，以此類 推。
[0041] 考慮到學生接線的靈活性，電壓表的兩端可調換，即行為接線起點編號，列為接線 終點編號，得到的標準接線表格為表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際連 接狀態，兩兩連接的端子對應表格內數值設置為1，不連接的端子對應表格內數值設置為〇， 從而得到實際接線表格。
[0045] 假設一學生未按照電路圖的星型接法將原邊的尾部相連，錯誤的電路連接如圖4 所示，則得到的實際接線表格如表3所示：
[0046]
[0047] 表 3
[0048]如圖5所示，根據獲得的標準接線表格以及實際接線表格，經過處理器的比較，得 到表3中下劃線加粗字體為不同于表1或表2之處。此時顯示器將顯示"26-28，26-30，28-30 連接錯誤"，教師將依照顯示直接鎖定接線錯誤點，并對其進行修正。
[0049]最后有必要在此指出的是：以上所述僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明 的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內， 可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種自動檢測電機實驗電路連接狀況的方法，其特征在于，包括步驟： 51、 對電機實驗平臺接線面板上的所有接線端子進行編號； 52、 制定兩個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量，其中一個為 標準接線表格，另一個為實際接線表格； 53、 根據具體實驗所需的電路圖，將其連接關系映射到接線面板，用兩個不同字符分別 表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到標準接線表格； 54、 接線完成后，通過電路連接檢測，檢測出接線端子兩兩實際連接狀態，用兩個不同 字符分別表示兩個接線端子相互連接以及不連接的兩種狀態，得到實際接線表格； 55、 通過處理器比對標準接線表格與實際接線表格，若相同，則接線正確，若有不同，則 發出接線錯誤提示。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:標準接線表格和實際接線表格均用1表示 兩個接線端子相互連接，用〇表示兩個接線端子不連接。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述標準接線表格和實際接線表格中的行 為線路起點編號，列為線路終點編號。4. 根據權利要求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
【發明人】韋鈺, 邵晨, 曾國輝
【申請人】上海工程技術大學