Modeling and Reliability Evaluation of Multivariate Wiener Degradation Process for Relays Based on Truncated Normal Distribution

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.03.004

Abstract

Abstract:

The reliability evaluation of relays is carried out on the basis of the multi-performance degradation model based on the degradation data of multi-performance parameters of relays.Several relay parameters are selected.An improved multivariate Wiener degradation model based on truncated normal distribution is established considering the actual statistical characteristics of the model parameters boundedness.Aiming at the established performance degradation model,a multi-stage model parameter estimation method is proposed.Taking reliability as the evaluation index of relay reliability,a reliability approximation calculation method based on Monte Carlo simulation is proposed.The accuracy and effectiveness of the method are verified by practical cases.

Key words: relay, multivariate Wiener degradation model, truncated normal distribution, Monte Carlo simulation, reliability evaluation

CLC Number:

TM581

GUAN Xin, LIU Xi, MA Lin, LIU Mai, ZUO Tianming. Modeling and Reliability Evaluation of Multivariate Wiener Degradation Process for Relays Based on Truncated Normal Distribution[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2024, 0(3): 21-29.

Figures/Tables 7

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	模型参数	X_j_,0	a_j	σ_j
常闭触点接触电阻	取值范围	[200,400]	[0,∞)	[0,∞)
	截断正态分布	[260.278 2,39.726 0 ]	[2.181 0×10^-10,9.321 0×10^-11]	[8.060 6×10^-5,3.451 0×10^-5]
	传统正态分布	[238.028 8,53.788 2]	[2.150 2×10^-10,9.773 6×10^-11]	[7.875 3×10^-5,3.574 3×10^-5]
	截断正态分布拟合度	0.438 2	29.048 8	15.449 2
	传统正态分布拟合度	0.527 6	29.096 1	15.426 5
常开触点接触电阻	取值范围	[200,400]	[0,∞)	[0,∞)
	截断正态分布	[371.995 3,15.975 5 ]	[2.558 0×10^-5,1.906 0×10^-5]	[6.998 0×10^-11,5.204 0×10^-11]
	传统正态分布	[375.727 3,18.999 7]	[3.925 0×10^-6,3.016 0×10^-5]	[1.071 5×10^-11,8.296 4×10^-11]
	截断正态分布拟合度	0.071 1	16.573 6	29.212 6
	传统正态分布拟合度	0.081 1	18.448 1	29.651 5
常闭触点释放时间	取值范围	[0,200]	[0,∞)	[0,∞)
	截断正态分布	[66.888 1,22.161 4]	[2.382 0×10^-6,1.453 0×10^-6]	[9.753 0×10^-12,5.865 0×10^-12]
	传统正态分布	[66.479 3,22.306 5]	[1.877 1×10^-6,1.825 2×10^-6]	[7.704 8×10^-12,7.467 7×10^-12]
	截断正态分布拟合度	1.797 0	18.947 3	31.620 4
	传统正态分布拟合度	1.803 1	19.185 8	31.861 9
常开触点吸合时间	取值范围	[0,200]	[0,∞)	[0,∞)
	截断正态分布	[40.045 1,4.090 1 ]	[5.561 0×10^-6,1.931 0×10^-6]	[2.315 0×10^-11,8.320 0×10^-12]
	传统正态分布	[39.972 7,4.117 4]	[5.538 7×10^-6,1.966 6×10^-6]	[2.306 1×10^-11,8.458 5×10^-12]
	截断正态分布拟合度	2.310 0	18.103 8	30.488 7
	传统正态分布拟合度	2.311 8	18.099 6	30.492 9

性能参数	常开触点接触电阻/ mΩ	常闭触点接触电阻/ mΩ	常开触点吸合时间/ ms	常闭触点释放时间/ ms
第一组失效阈值	500	500	100	100
第二组失效阈值	800	800	150	150
第三组失效阈值	1 000	1 000	250	250

仿真序号	常开触点接触电阻/ mΩ	常闭触点接触电阻/ mΩ	常开触点吸合时间/ ms	常闭触点释放时间/ ms	单元寿命/次
1	7 854 130	7 384 121	7 892 346	7 962 151	7 384 121
2	7 142 568	7 214 520	7 565 181	7 844 302	7 142 568
3	7 102 466	7 484 001	7 989 623	7 156 120	7 102 466
4	7 032 641	7 056 451	7 365 498	7 487 962	7 032 641
5	7 545 505	7 562 387	7 287 961	7 453 005	7 287 961
6	7 230 778	7 642 001	7 846 225	75 045 292	7 230 778
7	7 194 065	7 564 101	7 452 231	7 445 962	7 194 065
8	7 121 494	7 775 241	7 854 214	7 245 630	7 121 494
9	7 175 856	7 505 241	7 756 500	7 455 023	7 175 856
10	7 108 131	7 569 820	7 636 100	7 565 631	7 108 131
11	7 098 429	7 788 960	775 201	7 415 418	7 098 429
12	7 156 647	7 713 695	7 698 224	7 153 024	7 153 024
13	7 014 028	7 895 566	7 452 162	7 563 201	7 014 028
14	7 128 460	7 888 425	7 496 850	7 698 324	7 128 460
15	7 234 033	7 963 124	7 963 400	7 896 532	7 234 033
?	?	?	?	?	?
10 000	7 109 541	7 455 586	7 458 632	7 486 652	7 109 541