电磁继电器特性参数的测试及其退化规律的研究

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1、分类号：TM581.3密级：UDC：621.3编号：201221401043河北工业大学硕士学位论文电磁继电器特性参数的测试及其退化规律的研究论文作者：王婷云学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：李志刚职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金(No.61072100)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONCHARACTERISTICPARAME

2、TERSTESTINGANDDEGRADATIONREGULARITYOFELECTROMAGNETICRELAYbyWangTingyunSupervisor:Prof.LiZhigangNovember2014ThisworkwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.61072100.摘要电磁继电器作为一种典型的低压电器元件，广泛应用于自动控制、电力系统保护、航空航天等领域，其能否可靠工作影响着整个设备或系统的稳定性。随服役时间增长，电磁继电器

3、的性能会发生退化，其特性参数的退化数据中包含大量与可靠性、寿命相关的信息。因此，研究电磁继电器特性参数测试方法，可靠性评估、寿命预测及退化规律具有重要的理论意义和实用价值。本文在分析电磁继电器工作原理、失效原因、动态特性曲线的基础上，确定能够表征电磁继电器退化过程的关键特性参数。设计并搭建了电磁继电器特性参数测试装置的硬件系统，编写数据采集、特性参数计算、存储的软件程序。利用测试系统实时采集电磁继电器动作过程中触点电压、线圈电流波形数据，对其特性参数（吸合时间、超程时间、接触电阻、时间常数）进行计算、显示和连续存储。对试验获

4、得的关键特性参数的退化数据进行处理，并且结合理论研究与数据趋势，分析退化失效过程中特性参数的退化规律。为了更全面研究电磁继电器的性能退化过程与退化数据特征，分别建立基于随机Wiener过程、随机Gamma过程、Weibull分布的可靠性模型与寿命预测模型，然后基于电磁继电器的特性参数退化数据，对模型参数进行估计。最后用上述模型对继电器进行剩余寿命预测。本文为了提高寿命预测精度，在单项模型的基础上建立了组合预测模型，实例应用表明该方法有效可行。关键字：电磁继电器参数测试退化规律数据处理寿命预测IIIABSTRACTElectr

5、omagneticrelays,asakindoftypicallow-voltageelectricalcomponents,havebeenwidelyappliedinautomation,powersystem,aerospaceandotherfields.Thereliabilityofrelayaffectsthestabilityoftheentiredeviceorsystem.Theperformanceofrelaywilldegradewithworkingdurationgrows,andthede

6、gradationdataofperformanceparameterscontainsalargeamountofinformationrelatedtoreliabilityandremainingusefullife.Hence,testingcharacteristicparameterandresearchingonreliabilityassessment,lifepredictionaswellasdegradationregularityofelectromagneticrelayisofgreatsigni

7、ficancebothontheoreticalandpracticalvalue.Determinethekeycharacteristicparameterswhichcanreflectthedegradationprocessoftherelaybasedontheworkingprincipleanalyzing,failurereasonanddynamiccurveoftherelay.Designandbuildthehardwaresystemoftestingdeviceandwritetheacquis

8、ition,calculationandstorageprogramforthecharacteristicparametersoftherelay.Intheactionprocessofrelay,thetestingsystemisusedtocollectthewaveformda