繼電器混合負(fù)載壽命試驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)

王 江，韓征權(quán)

(貴州航天電器股份有限公司，貴州貴陽，550009)

1 引言

繼電器作為一種電氣控制元件，在航空、航天裝備系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。繼電器的使用壽命是考核其可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，使用壽命的長短直接影響整個系統(tǒng)的可靠性，在航空航天系統(tǒng)可靠性中具有重要的地位。

近年來，繼電器的質(zhì)量故障頻發(fā)，暴露出繼電器使用壽命的可靠性問題，表明存在指標(biāo)試驗(yàn)驗(yàn)證不夠充分等情況。為了全面有效地驗(yàn)證繼電器的使用壽命，結(jié)合公司繼電器研發(fā)項(xiàng)目，對繼電器壽命試驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)研究。

公司某電磁繼電器在進(jìn)行壽命試驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)其中一組壽命試驗(yàn)為混合負(fù)載壽命試驗(yàn),即同時經(jīng)歷阻性負(fù)載和感性負(fù)載混合試驗(yàn)。這是一個新的試驗(yàn)項(xiàng)目,前期未進(jìn)行過此類試驗(yàn)，沒有現(xiàn)成的試驗(yàn)設(shè)備,經(jīng)咨詢和調(diào)研，未發(fā)現(xiàn)市場上有能作混合負(fù)載壽命試驗(yàn)的單位。為保證繼電器的壽命得到充分驗(yàn)證，以下進(jìn)行研究探討。

2 試驗(yàn)要求

繼電器壽命試驗(yàn)按詳細(xì)規(guī)范和GJB2888A-2011中4.8.18.7進(jìn)行。溫度+125～+128℃，樣品1中一組觸點(diǎn)接28Vdc、10A阻性負(fù)載、另一組觸點(diǎn)接28Vdc、0.5A阻性負(fù)載；樣品2中一組觸點(diǎn)接28Vdc、0.3A感性負(fù)載，另一組觸點(diǎn)接28Vdc、10A阻性負(fù)載；繼電器自保持線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間29s±3s，復(fù)歸線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間1.5s±0.5s，循環(huán)2.5×104次；然后復(fù)歸線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間29s±3s，自保持線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間1.5s±0.5s，循環(huán)2.5×104次；監(jiān)測時間40%，外殼接地保險絲為0.1A；試驗(yàn)過程中閉合觸點(diǎn)間的電壓降不應(yīng)大于所加負(fù)載電壓的10%，斷開觸點(diǎn)間的電壓不應(yīng)小于所加負(fù)載的90%，監(jiān)測引出端溫升；試驗(yàn)后檢查外觀質(zhì)量和接地保險絲狀態(tài)，要求接地保險絲電氣連續(xù)，繼電器無損傷，觸點(diǎn)工作正常，溫升≤75K。

3 試驗(yàn)方案

3.1 試驗(yàn)分析

目前，現(xiàn)有的D38-4TA型繼電器高電平壽命監(jiān)測臺和D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺，單獨(dú)進(jìn)行阻性負(fù)載壽命和感性負(fù)載壽命都能滿足要求，不能滿足同時壽命要求，為能完成試驗(yàn)，擬將2臺設(shè)備的部分功能聯(lián)合在一起，實(shí)現(xiàn)混合負(fù)載壽命試驗(yàn)。

查閱D38-4TA型繼電器高電平壽命監(jiān)測臺和D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺的相關(guān)資料可知。兩者的電路原理一致，負(fù)載性質(zhì)不同。一個是電阻性負(fù)載，一個是電感性負(fù)載。D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺原理見圖1。

圖1 D38-4G型壽命監(jiān)測臺原理圖

從圖1可知，D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺負(fù)載部分是相對獨(dú)立的電路，實(shí)物如圖2所示。其負(fù)載結(jié)構(gòu)是由12路組成，相應(yīng)的采樣電路，顯示電路也是12路。每一路是由一個電感和一個限流電阻組成，如圖3所示。負(fù)載電路、采樣電路、檢測電路和顯示電路的接口都在壽命臺前面板背面，如圖4所示。

圖2 D38-4G型壽命監(jiān)測臺負(fù)載實(shí)物圖

圖3 感性負(fù)載結(jié)構(gòu)圖

圖4 D38-4G型監(jiān)測臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)物圖

3.2 試驗(yàn)方案

通過上述分析，采用D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，完成電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載壽命試驗(yàn)。

準(zhǔn)備導(dǎo)線若干、以及適當(dāng)規(guī)格的滑線變阻器，用于連接電路，將其組合成3路，每路加28伏電源和10安培電流。搭建電路如圖5-6所示。

圖5 電路連接圖圖6 負(fù)載連接圖

該項(xiàng)目要試驗(yàn)的樣品只有3只，每只樣品有2兩付轉(zhuǎn)換，一付轉(zhuǎn)換做阻性負(fù)載試驗(yàn)，另一付轉(zhuǎn)換做感性負(fù)載試驗(yàn)。D38-4G型直流感性負(fù)載壽命監(jiān)測臺本身有12路感性負(fù)載監(jiān)測通路可以滿足試驗(yàn)要求。設(shè)備有12負(fù)載監(jiān)測通路，除了需要使用的3路感性負(fù)載監(jiān)測通路外，還有9路未使用，在這9路中改裝出3路阻性負(fù)載監(jiān)測，1路、2路、3路用于感性負(fù)載使用，將4路、5路、6路從接口處斷開即可。

從獨(dú)立的負(fù)載接口處斷開，把負(fù)載接線柱上的螺釘拆下來。將原來的感性負(fù)載拆除，保留原有的采樣監(jiān)測電路。再用準(zhǔn)備好的導(dǎo)線接入事先準(zhǔn)備好的阻性負(fù)載。接好后，將設(shè)備前后面板蓋接線，如圖7所示。負(fù)載從后面接入，看上去和改造前沒有什么區(qū)別。

圖7 改造后的壽命臺

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

設(shè)備改造完后，經(jīng)計(jì)量站人員到現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)參數(shù)指標(biāo)檢定校準(zhǔn)，并出具《校準(zhǔn)證書》，改造后的混合負(fù)載壽命檢測臺可以投入使用。將試驗(yàn)樣品按照GJB2888A-2011通用規(guī)范、產(chǎn)品《詳細(xì)規(guī)范》、《試驗(yàn)大綱》等要求，進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)，試驗(yàn)過程無異常，順利完成混合負(fù)載壽命試驗(yàn)。

5 結(jié)束語

目前，隨著繼電器考核指標(biāo)的復(fù)雜化，在試驗(yàn)時臨時搭架試驗(yàn)電路和改進(jìn)試驗(yàn)裝置已成為常態(tài)。本文以繼電器混合負(fù)載壽命試驗(yàn)為對象，分析試驗(yàn)裝置和機(jī)理，改進(jìn)試驗(yàn)裝置，完成繼電器混合壽命考核驗(yàn)證，為試驗(yàn)進(jìn)程縮短時間，節(jié)約大量人力、物力成本，該經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。