[发明专利]一种交流接触器开断性能退化评估方法

权利要求书

1.一种交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，包括：

(1)采集交流接触器的触头电压值与电流值原始数据；依据所述原始数据中获取交流接触器退化特征参数，包括弹跳时间、吸合时间、释放时间、燃弧时间、燃弧能量以及吸合同步时间；

(2)将所述交流接触器退化特征参数去噪降维后进行重要度分析，得到最重要的影响参量，以最重要的影响参量构建特征向量矩阵；

(3)构建基于维纳过程的交流接触器开断性能退化评估模型，基于特征向量矩阵评估交流接触器的开断性能退化程度。

2.根据权利要求1所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，所述步骤(1)中依据所述原始数据中获取交流接触器退化特征参数具体为：从原始数据中提取弹跳时间、吸合时间、释放时间、燃弧时间以及吸合同步时间；计算燃弧能量：

t_a、t_b为电弧的燃熄时间，a、b分别为t_a、t_b所对应的离散采样次数，f_s为采样率，u_n、i_n为第n次采样的触头电压值与电流值，Δt为采样间隔。

3.根据权利要求1所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中将所述交流接触器退化特征参数去噪降维后进行重要度分析包括：对弹跳时间、吸合时间、释放时间、燃弧时间、燃弧能量以及吸合同步时间分别进行经验模态分解得到去噪后的退化参数，应用主成分分析法，得到降维后的弹跳时间的前7个主元分量作为特征向量矩阵。

4.根据权利要求3所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，去噪降维后的退化特征参数通过如下方式得到：

a.令k＝1，针对原始信号X(t)，确定极值点，将信号局部的极大值点相连，形成上包络线e₊(t)，将信号局部的极小值点相连，形成下包络线e-(t)，得到上下包络线的均值m₁(t)：

b.在信号中去掉上下包络线的均值，从而得到只保留信号中的高频部分的信号；

c.令高频部分作为新的信号，返回步骤b，直到满足高频部分极值点与过零点基本相等并且极值点平均值等于零，得到原始信号X(t)的k阶本征模态函数分量c_k(t)；

d.在原始信号中除去c_k(t)，得到只保留低频成分的信号；判断k是否等于分解级数n，如果等于则进入步骤e，否则另k+1，返回步骤b；

e.得到去噪降维后的退化特征参数为：

式中，r_n(t)为最后剩余的残余信号。

5.根据权利要求4所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，所述退化特征参数应用主成分分析法得到特征向量矩阵具体为：

式中，U为弹跳时间前P个特征值所对应特征向量所组成的矩阵，u_i′为特征参数第i的主成分，u_nm为第n个主成分的第m个数值。

6.根据权利要求1所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于,述步骤(3)中所述基于维纳过程的交流接触器开断性能退化评估模型，评估交流接触器的开断性能退化程度评估，具体如下：

采用增加初始值的维纳过程模型来反映交流接触器的退化过程，利用极大似然理论对模型的漂移系数μ和扩散系数σ进行估计，得到可靠度函数模型：

式中，D为规定失效阈值，μ和δ为待估计的未知参数，X₀为性能退化参数的初始值；t为弹跳时间，Φ()失效概率密度函数。

7.根据权利要求6所述的交流接触器开断性能退化评估方法，其特征在于，将求取的μ和δ代入可靠度函数模型，得到接触器的评估的可靠度函数曲线；将交流接触器的开断性能退化的试验数据分为10个阶段，分别计算每个阶段的失效率，生成失效函数曲线，进行插值拟合，将其作为交流接触器实际可靠度曲线，然后与评估的可靠度函数曲线相比较，如果相符合，则直接由评估的曲线纵坐标的可靠度概率值得到开断时触头的可靠度，对产品整个工作过程进行性能退化评估；如果不相符则更新性能退化参数的初始值X₀，重新获取评估的可靠度函数曲线。