基于性能退化的交流接触器可靠性预测研究

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交流接触器是电力行业广泛使用的一种低压控制电器,应用在不同场合、控制不同负载时,其接通和分断的电流、电压会有所不同。交流接触器在额定电应力条件下的试验周期较长、费用高,若能在较高应力水平下推算出正常应力水平下的可靠性,将大大的缩短试验周期。因此,研究交流接触器不同电应力水平下的退化关系,对交流接触器的可靠性预测有重要的意义。本文以CJX2-32型交流接触器为研究对象,对12台交流接触器进行不同电应力的电寿命试验,并建立了单应力和双应力退化关系模型。单应力退化关系模型中选取电流作为单应力,提出了一种基于Wiener过程的性能可靠性评估方法,通过对触头磨损分析,建立了基于触头质量损失的性能退化模型。由两种电流应力水平下的交流接触器寿命试验,得到了触头质量损失随操作次数的退化量,结合幂率方程,建立了触头质量损失退化速率与电流的关系模型。针对交流接触器在实际运行中,触头质量损失测量较为困难,提出采用累积燃弧能量表征累积触头质量损失的方法,并用累积燃弧能量作为性能退化参数对交流接触器进行剩余寿命预测,其预测误差满足工程需要。双应力退化关系模型中选取电流-电压作为双应力,在单应力退化关系模型的基础上,提出了双应力退化关系模型建模分析方法。以物理退化关系模型为基础,从数学退化关系模型的角度出发,利用四种电应力水平下的燃弧能量数据,建立双应力退化关系模型,并进行了剩余寿命预测,其预测误差满足工程需要。
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