安全型繼電器壽命預(yù)測方法的研究.pdf

1、安全型繼電器作為鐵路系統(tǒng)中的一部分，具有非常重要的作用，其壽命值直接影響到整個(gè)鐵路系統(tǒng)的安全、可靠的運(yùn)行。目前，鐵路的快速發(fā)展對繼電器的質(zhì)量和需求量有了更高的要求。只依靠定期的檢修和更換繼電器無法滿足很多要求，不能及時(shí)查出故障繼電器，無法延長需要定期更換的繼電器的使用壽命。所以從經(jīng)濟(jì)、安全角度考慮都急需對安全型繼電器的壽命預(yù)測方法展開研究，并能為完善繼電器的修程修制提供支持。
　　目前，國內(nèi)外沒有針對安全型繼電器壽命預(yù)測方法的研究

2、，但可以借鑒航天及其他領(lǐng)域中對電磁繼電器的相關(guān)研究方法。繼電器的壽命有機(jī)械壽命和電壽命之分，一般電壽命值會比機(jī)械壽命值小很多，因此本文研究的壽命預(yù)測方法主要針對電壽命進(jìn)行預(yù)測。對電壽命值的預(yù)測除了要有預(yù)測模型，還需要確定預(yù)測變量和它的失效閾值，但是不能所有情況都使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。所以，需要對繼電器的失效過程進(jìn)行具體分析，依據(jù)失效機(jī)理進(jìn)行分類討論，得出不同失效種類的預(yù)測模型、預(yù)測變量及其失效閾值。
　　安全型繼電器的失效狀態(tài)主要由觸點(diǎn)

3、失效導(dǎo)致，本文通過對觸點(diǎn)的失效過程特性變化展開分析，確定了由觸點(diǎn)表面材料轉(zhuǎn)移引起的三種失效形態(tài)。同時(shí)，針對觸點(diǎn)的吸合過程和釋放過程，介紹了觸點(diǎn)的六個(gè)特性參數(shù)，特性參數(shù)包含了五個(gè)時(shí)間參數(shù)和接觸電阻?；谥鞒煞址治龇?，對多個(gè)特性參數(shù)進(jìn)行定量分析，借助馬氏距離判別法和特性參數(shù)主成分特征將18組觸點(diǎn)分類成三種失效形態(tài)。利用Fisher判別準(zhǔn)則研究不同失效形態(tài)觸點(diǎn)的特性參數(shù)的特點(diǎn)，從中選出了符合各類失效形態(tài)變化特點(diǎn)的特性參數(shù)作為電壽命預(yù)測變量，并

4、根據(jù)多個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了各自的失效閾值。利用剔除法、移動(dòng)平均法和小波去噪法處理各個(gè)預(yù)測變量，在此基礎(chǔ)上建立了它們的多種曲線擬合模型及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間序列預(yù)測模型。利用MATLAB進(jìn)行模型的預(yù)測仿真，得出了各自的擬合誤差和預(yù)測結(jié)果，并通過預(yù)測值與已知的實(shí)際電壽命值的偏差計(jì)算出預(yù)測準(zhǔn)確度。最后，綜合分析仿真曲線的特點(diǎn)及預(yù)測準(zhǔn)確度，從中確定適合各個(gè)失效形態(tài)預(yù)測變量的預(yù)測模型。本文仿真所使用的特性參數(shù)數(shù)據(jù)由沈陽鐵路信號工廠電壽命試驗(yàn)系統(tǒng)平臺提供。