Научное обоснование ускоренных испытаний магнитных пускателей на коммутационную износостойкость

• Автор: Иванова, Светлана Петровна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ГЛАВА 1. Испытания магнитных пускателей на коммутационную износостойкость и анализ их отказов
1.1. Анализ отказов магнитных пускателей
1.2. Коммутационные процессы в контактах магнитных пускателей
1.3. Выбор характерного параметра контактов магнитных пускателей
1.4. Испытания магнитных пускателей на коммутационную износостойкость
1.5. Технические средства для испытаний магнитных пускателей
1.5.1. Экспериментальная установка для испытаний на коммутационную износостойкость
1.5.2. Экспериментальная установка для определения характерного параметра контактов магнитных пускателей
ГЛАВА 2. Применение вероятностно-статистических методов для оценки времени жизни (коммутационной износостойкости) магнитных пускателей
2.1. Обзор вероятностно-статистических моделей надежности технических устройств с учетом различных видов отказов
2.2. Выбор вероятностной модели для оценки надежности магнитных пускателей по результатам нормальных испытаний
2.3. Методы статистической обработки результатов эксперимента
2.3.1. Простой регрессионный анализ
2.3.2. Непараметрический линейный регрессионный анализ
2.3.3. Специфика малой выборки
2.4. Оценка надежности контактов магнитных пускателей в условиях малой выборки
2.4.1. Обзор и анализ методов оценки надежности
2.4.2. Построение функции надежности по экспериментальным данным испытаний магнитных пускателей
2.4.2.1. Условия проведения испытаний
2.4.2.2. Проверка гипотезы о нормальности распределения провала контактов в сечениях
2.4.2.3. Расчет вероятностных характеристик надежности
2.5. Определение средней наработки до отказа
ГЛАВА 3. Статистический приемочный контроль контакторов и пускателей
3.1. Статистические методы в вопросах приемочного контроля
3.2. Анализ стандартных норм качества контакторов и пускателей
3.3. Численные характеристики планов приемочного контроля
3.4. Оперативная характеристика приемочного статистического контроля
и последующие оценки плана контроля
ГЛАВА 4. Ускоренные испытания магнитных пускателей на коммутационную износостойкость
4.1. Обзор и анализ методов ускоренных испытаний
4.2. Прогнозирование вероятности безотказной работы магнитных пускателей по результатам сокращенных испытаний
4.3. Исследование экспоненциального сглаживания для получения прогноза при сокращенных испытаниях
4.4. Методика прогнозирования, основанная на непараметрическом сглаживании
4.4.1. Обоснование достоверности методики прогноза
4.5. Применимость разработанной методики ускоренных испытаний
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. Электрические низковольтные коммутационные аппараты управления - магнитные пускатели, контакторы и др., несмотря на большие достижения в области электроники и быстрое развитие бесконтактной коммутационной аппаратуры на базе полупроводниковых элементов, сохраняют свое значение. Это вызвано такими их существенными преимуществами перед бесконтактными коммутационными аппаратами, как полная гальваническая развязка цепей в разомкнутом состоянии, относительно большая коммутируемая мощность на единицу собственного объема, большая устойчивость к токам перегрузки и перенапряжениям, стабильные параметры при широком изменении внешних условий.
Тенденция более широкого применения контактной коммутационной аппаратуры по сравнению с бесконтактными, вероятно, сохранится длительное время [3, 74, 101, 107].
В условиях современной экономики конкурентоспособность предприятий, изготавливающих коммутационную аппаратуру, определяется качеством выпускаемой ими продукции, основным свойством которой является надежность. В связи с тем, что контактные аппараты управления являются массовой продукцией, которая применяется также и на особо ответственных объектах (АЭС, предприятиях с непрерывным технологическим процессом и т.д.), требования к их надежности и качеству постоянно растут.
Важнейшим показателем надежности магнитных пускателей является коммутационная износостойкость [34, 83, 106]. Поэтому для получения информации о надежности магнитных пускателей необходимо проводить испытания на коммутационную износостойкость. Эти испытания являются неотъемлемой частью новых разработок и необходимы для контроля и поддержания уровня технологического процесса производства в

нормативно-технической документацией числа циклов коммутаций вследствие постепенного старения контактов (по схеме накапливающихся изменений [17]). Экспериментальные данные провала контактов приведены в прилож. 1 (табл. 1) и представлены на рис. 2.3.
Пускатели ПМА-3000 исполнения «В» по коммутационной износостойкости на номинальный ток главной цепи 40 А с контактами КМК-А10м. Номинальный ресурс пускателей - 300 тыс. циклов коммутаций. Образцы пускателей испытывались в категории применения АС-3 при номинальном рабочем токе 40 А и номинальном рабочем напряжении 380 В, 50 Гц. Частота коммутаций составляла 1200 цикл/час при относительной продолжительности включения ПВ=25%. Пускатели циклически коммутировали испытательную цепь с напряжениями U и токами / включения (вкл) и отключения (откл) £/вкл=380 В, £/откл = 63 В, /вкл = 240 А, /откл = 40 А при коэффициенте мощности cos ф = 0,35.
В ходе испытаний пускателей износ контактов контролировался по изменению величины провала ю. Коммутационные циклы выполнялись до начала интенсивного старения, при котором процессы развиваются катастрофически и описываются нелинейно. Результаты измерений приведены в прилож. 1 (табл. 2) и представлены на рис. 2.4.
Рис. 2.3. Экспериментальные данные, Рис. 2.4. Экспериментальные данные,
полученные в ходе проведения испытаний полученные в ходе проведения испытаний
пускателей ПМ12-016 исполнения «Б» пускателей ПМА-3000 исполнения «В»