基于加速退化试验的漏电信号调理电路性能退化及可靠性研究

在电子电路服役过程中,元器件退化会引起电路输出特性变化,降低电子电路的可靠性。漏电信号调理电路作为一种电子电路,其可靠性直接决定了漏电断路器的可靠性。以漏电信号调理电路为研究对象,首先基于灵敏度分析方法确定影响电路性能退化的关键元器件,并对漏电信号调理电路进行了以温度为加速应力、动作电流值为退化特征量的恒定应力加速退化试验;其次根据不同温度应力下的试验数据建立基于Wiener过程的漏电信号调理电路性能退化模型,并利用极大似然估计法求取退化模型的未知参数,进而得出寿命预测的概率密度函数和可靠度函数;最后利用阿伦尼斯(Arrhenius)方程外推出正常应力下漏电信号调理电路的预测寿命。相关结论可为不同电子电路的寿命预测及可靠度分析提供支撑。

基于Wiener过程的电机主绝缘材料寿命预测方法

主绝缘性能是电机可靠性评估的重要指标之一,对电机主绝缘材料进行寿命预测具有重要意义。本文对高性能电机主绝缘材料6050聚酰亚胺薄膜进行恒定温度应力加速退化试验,得到不同温度应力下电机主绝缘材料的三种指标参数。选取线性的最大局部放电量为退化特征量,并建立基于Wiener过程的电机主绝缘材料退化模型。利用极大似然估计法对Wiener过程中的未知参数进行估计,得到不同温度应力下电机主绝缘材料寿命的概率密度曲线与可靠度曲线。利用加速应力下的Wiener过程参数和加速退化试验数据建立阿伦尼斯模型,进而外推出正常温度应力下电机主绝缘材料的伪失效寿命。本文为不同温度下电机主绝缘材料的寿命预测和高效运维提供了理论指导,为电机系统的可靠性提升提供支撑。

考虑竞争失效的交流接触器可靠性评估方法

交流接触器广泛用于电力系统,精准评估其可靠性是保障系统安全平稳运行的关键。现有交流接触器可靠性研究没有考虑三相触头的竞争失效、退化相关性,及各相触头失效阈值均有随机性等问题,可能造成可靠性评估不精准。针对这些问题,本文用累积电弧侵蚀量表征性能状态,建立了考虑竞争失效、退化相关性和失效阈值随机性的退化模型;对模型参数较多且难以同时估计所有参数的问题,提出了基于极大似然估计的多阶段参数估计方法;基于蒙特卡洛技术提出了可靠度近似计算方法,并基于黎曼和技术推导出平均故障时间的近似式;最后,通过仿真与实例分析验证了所提方法的有效性。实例分析表明所提可靠性评估方法精度较高,其拟合优度比现有方法提升了约45%。

基于模型融合的电子元器件个体剩余寿命预测方法

电子元器件通常为整个系统中较易发生故障的薄弱环节,并且往往承担着较为关键的任务,一旦未及时更换引发故障,可能会导致整个系统的失效。因此,对系统中电子元器件的剩余寿命进行精准预测至关重要。由于失效机理复杂、先验信息不充分、监测数据不足等原因,电子元器件的退化模型存在不确定性问题,会对剩余寿命的预测结果产生较大的影响。针对模型不确定性问题,现有研究未考虑模型的预测能力,且需要大量的先验信息或退化数据。为解决上述问题,该文提出一种基于模型融合的电子元器件剩余寿命预测方法。具体而言,提出一种综合考虑了模型的拟合能力、复杂度与预测精度的新模型优劣性指标,并依据新指标构造了各备选模型为真实模型的概率,进而利用全概率公式对所有备选模型进行融合,最后通过融合模型求解出电子元器件个体的剩余寿命。经实际案例分析,验证了该文所提出方法的有效性和精确性。

基于可恢复冲击效应的继电器可靠性评估方法

继电器是航天器等系统的关键元件之一,精准评估其可靠性对保证全系统的安全稳定至关重要。现有继电器可靠性研究未考虑在材料和环境等因素的影响下,性能状态冲击性变化存在可恢复性的特点,可能会造成评估结果不准确。为解决此问题,综合考虑各性能参数的自然退化过程、可恢复冲击效应、退化相关性,基于维纳过程和离散时间马尔可夫链的建模理论,提出了适用于继电器的退化和冲击模型。进而,针对同时估计模型全部参数存在困难的问题,提出了一种多阶段的模型参数估计方法。并且,针对可靠性评估,提出了一种基于蒙特卡洛技术的可靠度近似计算方法。结果表明,所提出的可靠性评估方法精度较高,其拟合优度为0.1037,比现有方法提高了约70%。