基于Bootstrap法及性能退化的永磁機(jī)構(gòu)可靠性分析.pdf

1、作為一種常用的開關(guān)設(shè)備，斷路器保護(hù)和控制作用的穩(wěn)定發(fā)揮對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著直接影響。操動機(jī)構(gòu)在斷路器中占據(jù)重要地位，因此其可靠性受到越來越多的關(guān)注。本文以真空斷路器的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)作為研究對象，從機(jī)構(gòu)壽命及性能退化兩個方面對其展開可靠性分析，建立表征永磁機(jī)構(gòu)可靠性各參量的可靠度分布模型，為永磁機(jī)構(gòu)的可靠性評估提供參考依據(jù)。
　　本研究依據(jù)相關(guān)可靠性試驗標(biāo)準(zhǔn)開展了一系列針對雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的可靠性試驗。選取7臺機(jī)構(gòu)展開無替換定時截尾

2、壽命試驗，結(jié)合永磁機(jī)構(gòu)生產(chǎn)廠家的歷史數(shù)據(jù)，利用故障模式影響分析法對試驗過程中機(jī)構(gòu)故障情況和失效時間進(jìn)行分析，得到永磁機(jī)構(gòu)的失效信息；溫度試驗依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)實驗選定了三個溫度等級，測量并記錄機(jī)構(gòu)合閘保持力的變化，分析試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，合閘保持力隨溫度的升高而降低，當(dāng)溫度小于某一值時，合閘保持力下降緩慢，溫度大于某一值時，保持力迅速下降，從而引起機(jī)構(gòu)的失效。隨后以永磁機(jī)構(gòu)的失效機(jī)理和失效模式為背景，建立了永磁機(jī)構(gòu)威布爾分布的最小二乘估計模型

3、，并利用擬合優(yōu)度檢驗法驗證了機(jī)構(gòu)壽命數(shù)據(jù)服從所選定的分布模型；利用無替換定時截尾試驗條件下威布爾分布參數(shù)的最小二乘估計法對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲得了永磁機(jī)構(gòu)的可靠度分布模型，并利用最大似然理論的區(qū)間估計對該模型參數(shù)進(jìn)行了驗證。針對永磁機(jī)構(gòu)試驗樣本數(shù)據(jù)少的問題，文中選用了小樣本可靠性分析中常用的Bootstrap法增廣樣本數(shù)據(jù)，利用自助樣本組與試驗樣本組的分析結(jié)果對比，并對永磁機(jī)構(gòu)可靠度進(jìn)行了計算。作為高可靠、長壽命產(chǎn)品，永磁機(jī)構(gòu)的工作過程