軍用電磁繼電器失效分析研究
3 電磁繼電器的失效模式與失效機(jī)理
電磁繼電器失效后電測(cè)試表現(xiàn)如下:分合線圈電路后動(dòng)觸簧無(wú)動(dòng)作;動(dòng)觸簧有動(dòng)作但是動(dòng)作行程不滿足要求;觸頭連接上但電參數(shù)超差;電磁繼電器時(shí)而正常工作,時(shí)而不能正常工作。
事實(shí)上由于生產(chǎn)工藝的不足,很多電磁繼電器的失效在生產(chǎn)過(guò)程中就埋下隱患,如機(jī)械應(yīng)力釋放期過(guò)短導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)成型后部件變形,殘留物去除不盡導(dǎo)致PIND檢測(cè)不合格甚至失效,出廠檢測(cè)與使用篩選不嚴(yán)使得失效器件投入使用等。在電磁繼電器貯存和使用過(guò)程中,常見(jiàn)的失效模式與失效機(jī)理如表1所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201809/388672.htm
根據(jù)表1可知,電磁繼電器的失效主要與機(jī)械變形、振動(dòng)及溫度等環(huán)境應(yīng)力、電弧放電、內(nèi)部殘留物與殘留氣體以及密封失效混入雜物和雜質(zhì)氣體導(dǎo)致的損傷和污染有關(guān)。
3.1 機(jī)械變形對(duì)機(jī)械系統(tǒng)失效的影響
機(jī)械部件是加工過(guò)程中受到外機(jī)械應(yīng)力而成形的,由于機(jī)械部件使用的是金屬材料,具有一定的鋼性,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)通過(guò)應(yīng)力釋放而發(fā)生變形。另一方面,機(jī)械部件在使用過(guò)程中長(zhǎng)期受到應(yīng)力作用也會(huì)發(fā)生疲勞變形。各個(gè)機(jī)械部件中,動(dòng)觸簧、靜觸簧、推動(dòng)桿的變形會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)行程不夠而失效(見(jiàn)圖3)。而支架的變形會(huì)使運(yùn)動(dòng)橋兩側(cè)支架和整體支架間隙變小,導(dǎo)致拔桿的微小變形,拔桿珠到動(dòng)觸點(diǎn)的間距變大,從而造成虛行程過(guò)大。繼電器加工時(shí),支架間的間隙中還有一個(gè)很薄的塑料填片,當(dāng)間隙過(guò)小時(shí)(見(jiàn)圖4),運(yùn)動(dòng)橋側(cè)就會(huì)擠壓塑料填片,從而產(chǎn)生過(guò)大的阻力,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)橋在動(dòng)作時(shí)摩擦力過(guò)大,運(yùn)動(dòng)橋運(yùn)動(dòng)受阻,產(chǎn)生機(jī)械卡死。
3.2 環(huán)境應(yīng)力對(duì)電磁繼電器失效的影響
環(huán)境應(yīng)力主要包括振動(dòng)和溫度。溫度對(duì)電磁繼電器失效的影響主要發(fā)生在電阻絲纏繞過(guò)緊的線圈處,溫度升高較大會(huì)導(dǎo)致內(nèi)芯體膨脹拉斷線圈或者線圈引線。振動(dòng)的影響范圍更大,除了會(huì)反復(fù)拉拽線圈導(dǎo)致線圈或引線斷裂和使引線處脫焊外,還會(huì)導(dǎo)致機(jī)械部件的松動(dòng)或卡死,也會(huì)使得各個(gè)部件表面的附著物脫落,形成殘留物給電磁繼電器失效埋下隱患。此外,長(zhǎng)期的振動(dòng)環(huán)境會(huì)使得機(jī)械部件逐漸疲勞老化,導(dǎo)致動(dòng)觸簧與靜觸簧觸頭接觸時(shí)不能緊密有效地接觸,有時(shí)候會(huì)使部件損傷斷裂。在振動(dòng)環(huán)境下,腔體內(nèi)部的殘留物或者松動(dòng)的部件(塑料墊片、螺絲等)可能進(jìn)入間隙處,導(dǎo)致機(jī)械卡死(雜物進(jìn)入機(jī)械間隙處)、觸頭虛接(雜物進(jìn)入觸頭間隙處)以及線圈的損傷(雜物進(jìn)入線圈處)。
評(píng)論