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继电器电性能测试系统及实验研究

张汉思  
【摘要】:继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一;它长期工作的可靠性将直接影响其所在系统的可靠性。继电器的电性能与它的的可靠性是紧密关联的,因此研究如何测试继电器的电性能(包括燃弧特性及电寿命)十分必要。本文总结了国内外在继电器电性能测试方面的试验标准及试验方法,并探讨了不同气压对于电弧特性的影响这一问题的国内外研究现状。 本文设计并搭建了一套基于虚拟仪器的继电器电性能测试系统。该系统采用采样频率高达1M/s的高性能数据采集卡,利用LabVIEW虚拟仪器技术,自动控制试验过程中电压、电流波形的采集和存储,并有熔焊等失效报警;同时还可利用虚拟仪器技术编程对已存储的波形数据进行重现以及波形信号的分析提取,如分断燃弧时间、闭合燃弧时间等。在此系统的基础上,分别进行了涌流负载(容性负载)下的航天继电器寿命试验、阻性负载下的商用汽车继电器电寿命试验。前者主要研究了涌流对于航天继电器寿命的影响;后者主要针对寿命试验中熔焊现象的发生进行了研究及总结。 同时,本文还设计并搭建了一套真空环境模拟系统。该系统的主要目的是制造真空环境,其工作真空为1×10~5Pa~1×10-3Pa,极限真空度可达1×10~(-4)Pa;在达到真空度的前提下,该系统还能实现样品的放置固定、试验观察、电信号连接及传输等功能。文中详细介绍了整套系统的设计过程、使用方法及故障处理、同时,结合真空环境模拟系统和继电器电性能测试系统,本文进行了不同气压下汽车继电器的电弧特性研究,并对结果进行了一定的分析及总结。


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