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2016-12-12 閱讀(758)
PILZ電磁繼電器觸頭動(dòng)熔焊特性研究
觸頭動(dòng)熔焊問(wèn)題現(xiàn)已成為制約PILZ電磁繼電器高可靠與長(zhǎng)壽命發(fā)展的關(guān)鍵,通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)獲得繼電器電壽命實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的觸頭材料退化信息,不僅有利于觸頭材料的電性能科學(xué)評(píng)價(jià),同時(shí)亦有益于繼電器熔焊失效機(jī)理和影響因素的分析。
PILZ電磁繼電器觸頭動(dòng)熔焊特性研究
以所開發(fā)的PILZ電磁繼電器動(dòng)熔焊特性模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為基礎(chǔ),針對(duì)觸頭分?jǐn)噙^(guò)程中伴隨的動(dòng)熔焊現(xiàn)象和閉合回跳進(jìn)行了全面的實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)深入分析并闡述了熔焊力與回跳的關(guān)系以及相關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律。首先,提出并設(shè)計(jì)了一種新型PILZ電磁繼電器觸頭動(dòng)熔焊特性模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)五自由度聯(lián)合機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了待測(cè)繼電器彈簧反力、閉合超行程/靜壓力、磁間隙和觸點(diǎn)開距等參數(shù)的調(diào)整;以壓電石英力傳感器、激光位移傳感器等電參數(shù)測(cè)試單元實(shí)現(xiàn)了觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)接觸力、動(dòng)態(tài)位移、觸點(diǎn)電壓/壓降、觸點(diǎn)電流、線圈電流等信號(hào)的監(jiān)測(cè)?；贚abVIEW軟件開發(fā)的友好型人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、測(cè)試數(shù)據(jù)/波形顯示及存儲(chǔ)等功能。其次,引入了觸點(diǎn)碰撞力、靜壓力提取方法,且通過(guò)設(shè)計(jì)靜壓力校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其計(jì)算方法的準(zhǔn)確性;對(duì)觸點(diǎn)分?jǐn)噙^(guò)程典型熔焊力波形進(jìn)行了解析,建立了以靜觸點(diǎn)為受力分析對(duì)象的熔焊過(guò)程物理力學(xué)模型,設(shè)計(jì)了熔焊力等參數(shù)的下位機(jī)提取算法。PILZ電磁繼電器是工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的電子元器件之一,其可靠工作與否將影響控制系統(tǒng)的可靠性。在振動(dòng)環(huán)境下PILZ電磁繼電器的特性參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試了繼電器的振動(dòng)極限加速度,并以此為閾值得出了振動(dòng)條件下繼電器吸合、釋放電壓及時(shí)間參數(shù)的變化規(guī)律,分析了特性參數(shù)變化的原因。所得的結(jié)論對(duì)于PILZ電磁繼電器力學(xué)環(huán)境下的失效分析具有實(shí)用價(jià)值。再次,建立了觸點(diǎn)回跳過(guò)程的力學(xué)模型,研究了碰撞速度、靜壓力與回跳寬度、回跳高度的數(shù)學(xué)模型;分別研究了磁間隙與觸點(diǎn)回跳、閉合超行程與觸點(diǎn)回跳、電負(fù)載與觸點(diǎn)回跳和負(fù)載電壓與回跳寬度的關(guān)系。zui后,基于電壽命實(shí)驗(yàn)中回跳總時(shí)間、回跳次數(shù)、zui后一次回跳寬度與熔焊力的分布關(guān)系,建立了閉合回跳時(shí)觸點(diǎn)形變恢復(fù)力與熔焊力競(jìng)爭(zhēng)的物理力學(xué)模型,闡述了動(dòng)熔焊的形成過(guò)程;統(tǒng)計(jì)分析了熔焊力、靜壓力、回跳等參數(shù)在電壽命實(shí)驗(yàn)中的退化特征與繼電器失效機(jī)理。還得到了觸點(diǎn)在不同電負(fù)載條件下的熔焊力分布特性。所開發(fā)的繼電器熔焊特性模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅可為觸點(diǎn)材料組分設(shè)計(jì)、制造工藝優(yōu)化提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái),也可為繼電器機(jī)械調(diào)整參數(shù)的優(yōu)化和觸點(diǎn)材料的優(yōu)選提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
