安全型繼電器壽命預測方法的研究.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鐵路系統(tǒng)的安全、可靠的運行。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、安全角度考慮都急需對安全型繼電器的壽命預測方法展開研究，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測方法的研究

2、，但可以借鑒航天及其他領域中對電磁繼電器的相關研究方法。繼電器的壽命有機械壽命和電壽命之分，一般電壽命值會比機械壽命值小很多，因此本文研究的壽命預測方法主要針對電壽命進行預測。對電壽命值的預測除了要有預測模型，還需要確定預測變量和它的失效閾值，但是不能所有情況都使用同一個標準。所以，需要對繼電器的失效過程進行具體分析，依據(jù)失效機理進行分類討論，得出不同失效種類的預測模型、預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

3、失效導致，本文通過對觸點的失效過程特性變化展開分析，確定了由觸點表面材料轉(zhuǎn)移引起的三種失效形態(tài)。同時，針對觸點的吸合過程和釋放過程，介紹了觸點的六個特性參數(shù)，特性參數(shù)包含了五個時間參數(shù)和接觸電阻。基于主成分分析法，對多個特性參數(shù)進行定量分析，借助馬氏距離判別法和特性參數(shù)主成分特征將18組觸點分類成三種失效形態(tài)。利用Fisher判別準則研究不同失效形態(tài)觸點的特性參數(shù)的特點，從中選出了符合各類失效形態(tài)變化特點的特性參數(shù)作為電壽命預測變量，并

4、根據(jù)多個試驗數(shù)據(jù)確定了各自的失效閾值。利用剔除法、移動平均法和小波去噪法處理各個預測變量，在此基礎上建立了它們的多種曲線擬合模型及BP神經(jīng)網(wǎng)絡時間序列預測模型。利用MATLAB進行模型的預測仿真，得出了各自的擬合誤差和預測結(jié)果，并通過預測值與已知的實際電壽命值的偏差計算出預測準確度。最后，綜合分析仿真曲線的特點及預測準確度，從中確定適合各個失效形態(tài)預測變量的預測模型。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系統(tǒng)平臺提供。