[发明专利]一种继电器永磁材料加速贮存退化失效机理变化判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电器永磁材料加速贮存退化判别方法，属于继电器产品性能分析与试验方法研究技术领域。

背景技术

产品在不同加速应力等级下的失效机理不发生改变，是开展加速试验并外推正常应力水平下产品相关性能指标的前提条件，这一前提条件在加速贮存试验中同样适用。贮存过程中的多种环境应力对继电器产生的综合影响是导致其性能发生退化的主要因素。对于电磁继电器来说，电磁系统是决定电磁继电器是否能够正常工作的关键所在。在贮存环境应力的作用下，电磁系统中的永磁材料不可避免的会发生退化，从而影响电磁继电器的吸反力配合，使得电磁继电器因配合失当而发生贮存失效。因此，在制定针对继电器的加速贮存退化试验方案时，应确保继电器永磁材料的贮存退化失效机理在所采用的加速应力等级下未发生改变。

目前，在制定加速试验方案过程中，为了确定合适的加速应力等级，通常需要进行大量的摸底试验，并依据摸底试验数据对不同应力等级下的失效机理是否一致进行判别。此类试验对试验样本量有着较高的要求，更需要消耗大量的试验时间。尤其对于加速贮存试验来说，由于继电器等产品在贮存条件下的退化过程通常较为缓慢，试验耗时较长。如果针对每一型号的继电器产品均进行摸底试验，将不可避免的要消耗大量的人力、物力以及宝贵的试验时间。

随着虚拟样机技术的发展，使得基于继电器的设计参数进行动态特性分析成为可能。同时，通过单独对继电器永磁材料进行贮存试验又可以较为简单的获取其性能参数的退化数据。因而，基于虚拟样机技术将此类贮存退化数据进行注入，实现对继电器贮存退化过程的仿真，则可以通过对继电器的仿真贮存退化数据进行分析的方式进行失效机理一致性检验。在此过程中，一方面由于试验仅针对永磁材料展开，试验样品的来源和试验成本都能够得到保证。令一方面，以永磁材料的贮存试验数据为基础，还可以对其它采用同种材料的继电器产品进行加速贮存退化失效机理检验与试验设计。

发明内容

本发明的目的是为了解决在继电器的加速贮存试验中如何选择应力等级，使其能够保证永磁材料的贮存失效机理未发生改变，同时具有足够的加速作用这一问题，提出了一种继电器永磁材料加速贮存退化失效机理变化判别方法。

在制定针对继电器的加速贮存退化试验方案时，为了保证试验具有足够的加速性，通常需要尽可能的提高试验过程中所采用的加速应力等级。但是，过高的应力等级将会导致继电器在此条件下的贮存失效机理与实际贮存情况不一致，无法基于此试验结果进行贮存可靠性评价等工作。继电器电磁系统中的永磁材料对继电器的吸反力配合以及保持力方面有重要影响，同时，永磁材料作为继电器中容易发生贮存退化的组成部分，也是继电器贮存可靠性评价中所关注的重点。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

步骤一：在m个加速应力等级S_i,(i＝1,2,…,m)下，对组成继电器电磁系统的永磁材料进行贮存退化试验，从t＝0时刻起，以Δt为时间间隔，在贮存试验中的t＝kΔt,(k＝1,2,…,n)时刻监测永磁材料吸力的贮存退化程度；

步骤二：通过有限元仿真软件构建包含继电器电磁系统和触簧系统的电磁继电器动态特性仿真模型；

步骤三：通过修改继电器电磁系统和触簧系统的电磁继电器动态特性仿真模型中永磁材料属性的方式，将试验获取的t时刻的永磁材料贮存退化程度注入到继电器动态特性仿真模型中，进行动态特性仿真，获取对应于不同加速应力等级及不同贮存时刻的继电器输出特性仿真贮存退化数据D_i(t),(i＝1,2,…,m)；

步骤四：基于步骤三所获取的继电器输出特性仿真贮存退化数据，计算所对应的贮存退化速率

步骤五：根据加速应力下的失效机理一致判别准则，通过步骤四所得到的继电器贮存退化速率，判断不同加速应力等级下继电器的贮存退化失效机理是否发生改变。