论文部分内容阅读
电磁继电器是一种以实现用较小电流、较低电压去控制较大电流、较高电压为主要目的的自动开关。电磁继电器的主要部件通常有线圈、衔铁、轭铁、触点等,其中,触点的作用在于开关功能的实现,即通过触点的接通和断开达到控制输出电路中电流的通和断。因此,触点是确保继电器功能正常的最重要部件之一。电磁继电器在使用过程中,通常会出现因为触点对无法有效接通和断开而导致的控制功能失效故障。经过对航天、航空、兵器和船舶等军用整机上使用的电磁继电器失效现象进行统计,接触电阻问题是导致继电器失效的最主要问题之一,占所有故障问题的比例达到百分之二十以上。为提高继电器使用可靠性,确保军工型号应用需求,本文对继电器触点接触电阻变化的机理、条件等各方面进行研究,拟寻找到有效控制接触电阻超差的方法和措施。本文从触点的表面镀层质量对接触电阻的影响开展研究。通过采用脉冲电镀、优化电镀工艺流程的方法提高触点表面电镀镀层的致密性,降低了镀层中间和表面的孔隙率,最终达到减少孔隙中残留的杂质数量的目的;通过对镀后零件冷水清洗和去离子水超声清洗的时间进行研究,优化工艺参数,提高了零件电镀的后处理质量,达到彻底去除零件中镀液残留盐分的目的。触点表面电镀质量的提高有利于增大触点间的接触电导率,降低接触电阻超差的比例。本文根据电磁继电器的线圈绕组结构,分析其采用的多种非金属材料在高温条件下产生的挥发物,确认了导致接触电阻发生变化的污染源主要来源于两个方面,其一是线圈漆包线在生产过程中起润滑剂作用的石蜡,石蜡在高温环境下容易挥发出碳元素,常温下凝结在触点表面造成接触电阻增大;其二是线圈绕制后层匝间吸附有清洗剂、助焊剂等杂质残留,无法有效排出,高温下分解形成污染膜附在触点表面造成接触电阻增大。通过研究线圈材料、绕组在各种温度、真空度和时间条件下的释气情况,绘制出失重曲线,从而确定线圈在有机物挥发量趋于稳定且足够小的情况下的具体温度、真空度和时间参数值,优化组合后选取最优参数以达到有效释气的目的。本文针对因微细颗粒多余物粘附在触点表面导致接触电阻增大的问题开展继电器内部零部件清洗研究。通过自动清洗设备的应用,研究频率、功率、时间等参数对清洗效果的影响,寻找到适合电磁继电器零部件清洗的最优参数;通过研究清洗工艺流程,根据清洗对象的分类不同而选择不同的清洗流程并进行优化,从而发挥出高频超声波及气相清洗技术适用于继电器清洗的特点;通过清洗效果评价方法的应用研究,明确了分别针对离子型污染物、非离子型污染物和不可溶性颗粒多余物三种类型污染物的清洗效果评价方法,保证了继电器零部件清洗的质量。最后,采用优化后的工艺措施投装验证批继电器产品,按照电磁继电器国军标等级要求进行高低温运行、中等电流、寿命等试验,监测试验过程,试验前后测试各项电参数均满足产品的国军标详细规范要求。通过试验验证证明洁净的触点表面状态、合理的高真空释气参数和有效的清洗工艺方法对于提高触点接触性能的必要性。针对继电器产品在出厂试验和用户使用过程中出现比例较高的接触电阻超差问题,本文从影响接触电阻的主要因素触点表面质量、污染气氛挥发控制和清洗过程质量控制三个方面开展了系统的研究,根据理论指导和试验验证,在多项关键技术如提高触点表面镀层致密性、继电器内部非金属材料的挥发控制、烘烤参数对零部件释气的影响、自动清洗设备的应用、清洗流程优化等方面都取得了突破,控制措施应用于产品生产可以提高接触电阻合格率,达到课题研究目的。本文研究所得到的结论对于开关、控制器等类似产品具有可借鉴作用。