[發(fā)明專利]電磁繼電器線圈壽命試驗(yàn)系統(tǒng)與壽命評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210175070.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN102707171A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石頡;姚建林;施海寧
• 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
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R31/327
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);趙艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明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。

背景技術(shù)

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。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明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(lái)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，本發(fā)明采用了以下技術(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(lái)評(píng)估繼電器的壽命的方法，包括

（1）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(lái)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=1/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，

a=NΣxy-ΣxΣyNΣx2-(Σx)2]]>b=Σy-aΣxN]]>

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（1）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：