電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，其中通過穩(wěn)壓電源、定時(shí)開關(guān)以及交變老化箱的配合控制，對(duì)多組繼電器分別進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，再通過熱電偶溫度傳感器、電阻測(cè)量?jī)x、絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量得到的線圈老化敏感參數(shù)-線圈漆包線平均溫度、線圈直流電阻和線圈絕緣電阻，應(yīng)用可靠性理論計(jì)算多組試驗(yàn)的平均運(yùn)行時(shí)間，利用最小二乘法計(jì)算線圈漆包線的激活能，從而確定壽命評(píng)估模型中的參數(shù)，則通過參數(shù)確定好的壽命評(píng)估模型能夠進(jìn)行繼電器線圈的平均運(yùn)行時(shí)間或稱為壽命的評(píng)估。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，還涉及電磁繼電器線圈壽命評(píng)估方法。
技術(shù)介紹
電磁繼電器是一種當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的電器，一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成。電磁繼電器在使用過程中會(huì)存在老化降級(jí)，主要分為觸點(diǎn)的老化和線圈的老化。觸點(diǎn)的老化主要是由于在長(zhǎng)期的使用過程中，觸點(diǎn)表面會(huì)生成各類表面膜層，從而影響接觸性能，其中觸點(diǎn)表面沉積的碳化區(qū)域?qū)ζ溆绊懽顬橥怀觥＞€圈的老化是由于繼電器連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間處于額定電壓(電流)勵(lì)磁狀態(tài)下，將會(huì)引起線圈弱絕緣點(diǎn)(絕緣氣隙等)處溫升，從而引起的漆包線老化降 級(jí)，導(dǎo)致線圈絕緣等級(jí)下降。由于繼電器在各領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，其可靠性受到了廣泛關(guān)注，因此，繼電器的測(cè)試與電壽命試驗(yàn)一直是國(guó)內(nèi)外電氣學(xué)術(shù)界研究的重要領(lǐng)域。目前對(duì)電磁繼電器的測(cè)試已經(jīng)有很多方法或設(shè)備，例如繼電器綜合測(cè)試系統(tǒng)(可測(cè)量各種電參數(shù))等，但電壽命試驗(yàn)基本都是針對(duì)繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行的，尚未見到對(duì)繼電器線圈的壽命試驗(yàn)方面的研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)以及基于該試驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)來對(duì)電磁繼電器線圈的壽命進(jìn)行評(píng)估的方法。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用了以下技術(shù)方案一種電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，包括能夠?yàn)槎鄠€(gè)并聯(lián)的繼電器供電的穩(wěn)壓電源；能夠在設(shè)定時(shí)間切斷所述穩(wěn)壓電源供電的定時(shí)開關(guān)；能夠容納所述多個(gè)并聯(lián)的繼電器并且能夠根據(jù)時(shí)間控制箱內(nèi)試驗(yàn)溫度的交變老化箱；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈漆包線溫度的熱電偶溫度傳感器；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈直流電阻的電阻測(cè)量?jī)x；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈絕緣電阻的絕緣電阻測(cè)試儀；能夠采集、存儲(chǔ)以及輸出所述線圈漆包線溫度的數(shù)據(jù)、所述線圈直流電阻以及所述線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置。使用上述的電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)來評(píng)估繼電器的壽命的方法，包括(I)通過所述穩(wěn)壓電源向在所述交變老化箱中的繼電器組供電，并通過所述定時(shí)開關(guān)在設(shè)定時(shí)間切斷所述穩(wěn)壓電源的供電，實(shí)現(xiàn)控制繼電器組的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行，實(shí)施加速老化試驗(yàn)，繼電器組有三組，每組繼電器中有多個(gè)并聯(lián)的繼電器，三組繼電器組的試驗(yàn)溫度是不同的，需要分別進(jìn)行加速老化試驗(yàn)；(2)在相應(yīng)的試驗(yàn)溫度下，每個(gè)循環(huán)運(yùn)行周期內(nèi)獲得每組繼電器組在同一時(shí)刻的線圈漆包線平均溫度的數(shù)據(jù)，以及線圈直流電阻和線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)，根據(jù)多個(gè)循環(huán)運(yùn)行周期的線圈直流電阻和線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)的比較，來反映繼電器組的線圈發(fā)生的絕緣降級(jí)的程度，采用基于威布爾分布以及平均秩計(jì)算法的可靠性理論進(jìn)行評(píng)估，得到每組繼電器線圈在相應(yīng)試驗(yàn)溫度下，絕緣降級(jí)到預(yù)先指定的程度所需的平均運(yùn)行時(shí)間；繼電器線圈的壽命評(píng)估模型采用lnt=lnA+Ea/ (RT)，其中t為平均運(yùn)行時(shí)間，T為線圈漆包線平均溫度，A是待定常數(shù)，R為波爾茲曼常數(shù)，Ea為線圈漆包線的激活能，設(shè)定y=lnt, x=l/T, a=Ea/R, b=lnA,則得到y(tǒng)=ax+b,利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合,計(jì)算出a和b,「 ^Σ^'-Σ.χ ·ν Y ν-aVXa= ^ 7厶·>NYjX--CZjX)-N根據(jù)a和b得出Ea與A，則根據(jù)所述繼電器線圈的壽命評(píng)估模型能夠進(jìn)行繼電器線圈的平均運(yùn)行時(shí)間或稱為壽命的評(píng)估。具體實(shí)施時(shí)，在步驟(I)中，三組繼電器組的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行指的是一組繼電器組先在得電條件下100°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件下_25°C運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電100°C 90小時(shí)、斷電-25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行；另外一組繼電器組先在得電條件下110°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件下-25V運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電110°C 90小時(shí)、斷電-25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行；第三組繼電器先在得電條件下120°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件下_25°C運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電120°C 90小時(shí)、斷電-25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)通過穩(wěn)壓電源、定時(shí)開關(guān)以及交變老化箱的配合控制，對(duì)多組繼電器分別進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，再通過熱電偶溫度傳感器、電阻測(cè)量?jī)x和絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量得到的線圈老化敏感參數(shù)-線圈漆包線平均溫度、線圈直流電阻和線圈絕緣電阻，應(yīng)用可靠性理論計(jì)算多組試驗(yàn)的平均運(yùn)行時(shí)間，利用最小二乘法計(jì)算線圈漆包線的激活能，從而確定壽命評(píng)估模型中的參數(shù)，則通過參數(shù)確定好的壽命評(píng)估模型能夠進(jìn)行繼電器線圈的平均運(yùn)行時(shí)間或稱為壽命的評(píng)估。附圖說明附圖I為本技術(shù)的示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖來進(jìn)一步闡述本技術(shù)。參見圖1，一種電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，包括穩(wěn)壓電源I、定時(shí)開關(guān)8、交變老化箱9、熱電偶溫度傳感器4、電阻測(cè)量?jī)x3、絕緣電阻測(cè)試儀10、數(shù)據(jù)采集裝置6，穩(wěn)壓電源I與繼電器2以及定時(shí)開關(guān)8相串聯(lián)，穩(wěn)壓電源I為繼電器2供電，這里繼電器2為繼電器組，包含多個(gè)相并聯(lián)的繼電器，定時(shí)開關(guān)8能夠在設(shè)定時(shí)間切斷穩(wěn)壓電源I的供電，使得繼電器2處于斷電狀態(tài)。在圖I中，繼電器2處于交變老化箱9中，交變老化箱9能夠根據(jù)時(shí)間控制箱內(nèi)試驗(yàn)溫度，這樣在進(jìn)行繼電器2線圈壽命試驗(yàn)時(shí)，能夠控制繼電器2的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行，實(shí)施加速老化試驗(yàn)。熱電偶溫度傳感器4測(cè)量繼電器2的線圈漆包線溫度，電阻測(cè)量?jī)x3測(cè)量繼電器2的線圈直流電阻，絕緣電阻測(cè)試儀10測(cè)量繼電器2的線圈絕緣電阻，圖I中的萬用表5測(cè)量繼電器2的觸點(diǎn)吸合電壓與釋放電壓，數(shù)據(jù)采集裝置6能夠采集、存儲(chǔ)以及輸出線圈漆包線溫度的數(shù)據(jù)、線圈直流電阻和線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)以及觸點(diǎn)吸合電壓與釋放電壓的數(shù)據(jù)，這里繼電器線圈壽命的評(píng)估是依靠線圈漆包線溫度的數(shù)據(jù)、線圈直流電阻和線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)進(jìn)行的。數(shù)據(jù)采集裝置6輸出代表線圈的老化敏感參數(shù)數(shù)據(jù)給壽命評(píng)估系統(tǒng)7，實(shí)現(xiàn)壽命評(píng)估。使用上述電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)來評(píng)估繼電器2的壽命的方法，包括(I)通過穩(wěn)壓電源I向在交變老化箱9中的繼電器組供電，并通過定時(shí)開關(guān)8在設(shè)定時(shí)間切斷穩(wěn)壓電源I的供電，實(shí)現(xiàn)控制繼電器組的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行，實(shí)施加速老化試驗(yàn)，繼電器組有三組，每組繼電器組中有多個(gè)并聯(lián)的繼電器，多組繼電器組的試驗(yàn)溫度是不同的，需要分別進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，在具體實(shí)施時(shí)，三組繼電器組的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行分別指得是一組繼電器先在得電條件下100°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件下-25°C運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電100°C 90小時(shí)、斷電-25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行；另外一組繼電器組先在得電條件下110°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件·下_25°C運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電110°C 90小時(shí)、斷電_25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行；第三組繼電器先在得電條件下120°C運(yùn)行90小時(shí)、然后在斷電條件下_25°C運(yùn)行10小時(shí)，后續(xù)重復(fù)得電120°C 90小時(shí)、斷電_25°C 10小時(shí)這樣的循環(huán)運(yùn)行。得電、斷電是通過穩(wěn)壓電源I、定時(shí)開關(guān)8的配合控制的，交變老化箱9能夠根據(jù)時(shí)間控制箱內(nèi)的試驗(yàn)溫度；( 2 )在三組繼電器組的高溫帶電、低溫?cái)嚯姷慕惶嫜h(huán)運(yùn)行中，每個(gè)循環(huán)運(yùn)行周期內(nèi)，獲得每組繼電器在同一時(shí)刻的線圈漆包線平均溫度的數(shù)據(jù)，以及本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：包括能夠?yàn)槎鄠€(gè)并聯(lián)的繼電器供電的穩(wěn)壓電源；能夠在設(shè)定時(shí)間切斷所述穩(wěn)壓電源供電的定時(shí)開關(guān)；能夠容納所述多個(gè)并聯(lián)的繼電器并且能夠根據(jù)時(shí)間控制箱內(nèi)試驗(yàn)溫度的交變老化箱；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈漆包線溫度的熱電偶溫度傳感器；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈直流電阻的電阻測(cè)量?jī)x；能夠測(cè)量所述繼電器的線圈絕緣電阻的絕緣電阻測(cè)試儀；能夠采集、存儲(chǔ)以及輸出所述線圈漆包線溫度的數(shù)據(jù)、所述線圈直流電阻以及所述線圈絕緣電阻的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集裝置。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石頡，姚建林，施海寧，蔣乃杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州熱工研究院有限公司，中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：