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德國PILZ電磁繼電器參數(shù)的退化規(guī)律研究
電磁繼電器作為一種典型的低壓電器元件，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、電力系統(tǒng)保護(hù)、航空航天等領(lǐng)域，其能否可靠工作影響著整個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨服役時(shí)間增長，電磁繼電器的性能會(huì)發(fā)生退化，其特性參數(shù)的退化數(shù)據(jù)中包含大量與可靠性、壽命相關(guān)的信息。

德國PILZ電磁繼電器參數(shù)的退化規(guī)律研究
電磁繼電器廣泛用于通訊線路，機(jī)床線路，自動(dòng)控制線路，家用電器線路，汽車電器線路，遙控、遙測、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中。他是利用低電壓、弱電流的通斷來間接的控制高電壓、強(qiáng)電流的裝置，從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行控制、信號(hào)傳遞等功能。他是電子系統(tǒng)中經(jīng)常用到的的zui基本元器件之一，繼電器的可靠性能夠直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。電磁繼電器的機(jī)械參數(shù)和電氣參數(shù)是反應(yīng)其性能和可靠性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通電磁繼電器的這些參數(shù)可以定性地反映觸點(diǎn)可靠性參數(shù)的變化，而機(jī)械參數(shù)直接影響觸點(diǎn)接觸和繼電器的通斷，因此這關(guān)系到電磁繼電器能否可以正常使用。所以對于研究電磁繼電器可靠性測試系統(tǒng)研制有著重要的意義和實(shí)用價(jià)值。 針對國內(nèi)電磁繼電器測試儀的分辨率不夠現(xiàn)狀，電磁繼電器測試儀測試的時(shí)間參數(shù)的分辨率為10μs，為了得到電磁繼電器的更高的可靠性參數(shù)，本文綜合分析國內(nèi)外自動(dòng)測試技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出了電磁繼電器可靠性參數(shù)測試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。以前的大多數(shù)設(shè)計(jì)的測試方式不能夠?qū)r(shí)間參數(shù)進(jìn)行測試，然而這是時(shí)間參數(shù)對電磁繼電器可靠性和工作性能有很大的影響。本研究針對電磁繼電器動(dòng)態(tài)過程時(shí)間短、數(shù)據(jù)量多的特點(diǎn)，選擇DSP作為核心控制單元，設(shè)計(jì)了多通道同步高速數(shù)據(jù)采集及處理單元，通過對電磁繼電器觸點(diǎn)電壓、驅(qū)動(dòng)電源電壓和線圈電流信號(hào)的波形采集，根據(jù)采集的波形可以得出吸合電壓和釋放電壓，以及能夠計(jì)算出吸合時(shí)間、燃弧時(shí)間、釋放時(shí)間、彈跳時(shí)間、超程時(shí)間等各類時(shí)間參數(shù)。通過這些時(shí)間參數(shù)，可以進(jìn)行對電磁繼電器的性能和可靠性進(jìn)行研究。 該系統(tǒng)測試精度高，測試參數(shù)全面，實(shí)時(shí)性強(qiáng)（A/D采樣頻率高達(dá)1MHz，時(shí)間分辨率為1μs），用來測試電磁繼電器時(shí)間參數(shù)，為電磁繼電器的可靠性及其質(zhì)量提供了重要的測試手段。
因此，研究電磁繼電器特性參數(shù)測試方法，可靠性評估、壽命預(yù)測及退化規(guī)律具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文在分析電磁繼電器工作原理、失效原因、動(dòng)態(tài)特性曲線的基礎(chǔ)上，確定能夠表征電磁繼電器退化過程的關(guān)鍵特性參數(shù)。設(shè)計(jì)并搭建了電磁繼電器特性參數(shù)測試裝置的硬件系統(tǒng)，編寫數(shù)據(jù)采集、特性參數(shù)計(jì)算、存儲(chǔ)的軟件程序。利用測試系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電磁繼電器動(dòng)作過程中觸點(diǎn)電壓、線圈電流波形數(shù)據(jù)，對其特性參數(shù)（吸合時(shí)間、超程時(shí)間、接觸電阻、時(shí)間常數(shù)）進(jìn)行計(jì)算、顯示和連續(xù)存儲(chǔ)。對試驗(yàn)獲得的關(guān)鍵特性參數(shù)的退化數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且結(jié)合理論研究與數(shù)據(jù)趨勢，分析退化失效過程中特性參數(shù)的退化規(guī)律。

德國PILZ電磁繼電器參數(shù)的退化規(guī)律研究
為了更全面研究電磁繼電器的性能退化過程與退化數(shù)據(jù)特征，分別建立基于隨機(jī)Wiener過程、隨機(jī)Gamma過程、Weibull分布的可靠性模型與壽命預(yù)測模型，然后基于電磁繼電器的特性參數(shù)退化數(shù)據(jù)，對模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。zui后用上述模型對繼電器進(jìn)行剩余壽命預(yù)測。本文為了提高壽命預(yù)測精度，在單項(xiàng)模型的基礎(chǔ)上建立了組合預(yù)測模型，實(shí)例應(yīng)用表明該方法有效可行。