军用电磁继电器失效分析研究

摘要：军用电磁继电器的可靠性要求极高，任何失效情形必须找出失效原因，进行失效归零。总结了军用电磁继电器的失效分析方法，并对贮存和使用过程中常见的失效模式及失效机理进行分析。针对杌械变形、环境应力等影响电磁继电器失效的典型因素及其作用机理进行详细探讨。在此基础上，完成了两个军用电磁继电器失效的实际案例研究。最后，结合失效机理研究提出电磁继电器的可靠性改进措施。
关键字：电磁继电器；失效分析；失效模式；失效机理

0 引言
电磁继电器是一种由控制电流通过线圈时产生的电磁吸力来驱动磁路中的可动部分，从而实现出点的开、闭或转换功能的控制元件，电磁继电器具有转换深度高、多路同步切换、输入／输出比大、抗干扰能力强的特点，常作为控制元件被广泛应用于现代国防军事、工业自动化、交通运输及农业机械等领域中。

1 电磁继电器的结构
电磁继电器结构(如图1所示)较为复杂，既有电路、磁路，也有可动的机械部件，其可靠性较低。在实际的生产、贮存、运输和使用过程中，电磁继电器容易发生失效，进而影响整个系统的正常运作，甚至导致灾难性的后果。如2002年3月23日某型号火箭发射前，发现地面发控设备8C14．3-2F出现故障，定位于某型航天继电器功能不正常，经分析为批次失效，检测替换掉三分之一的继电器，造成重大政治影响和经济损失。

对电磁继电器进行全面的失效物理分析，剖析失效机理与失效模式，可以发现电磁继电器的固有质量问题，也可能发现因不按规定条件使用而失效的使用质量问题。
通过向有关方面反馈，促使责任方采取纠正措施，提高电磁继电器的固有质量或使用质量。在工程实践中，可以根据本文总结的失效情形，提前预防失效以提高电磁继电器产品的可靠性，或在失效分析中对这些失效模式进行逐条检查与排除，进而确定失效原因。

2 电磁继电器的失效分析方法
电磁继电器由于结构复杂，各个组成部件以及连接处都可能发生失效。另外考虑到其内部结构的特性，其失效检测与失效分析往往较为复杂。一般而言，对电磁继电器进行失效分析时，首先要从现场搜集信息，了解失效发生的环境和背景；然后使用各种技术手段对失效件进行失效检测，进而确定失效模式与失效特征；最后根据得到的相关信息，结合失效件的设计、材料和制造工艺等特点，得到失效模式对应的失效机理和失效原因。完整的失效分析流程如图2所示。

在进行外观检查时，引脚玻璃绝缘子等处应重点检查，而电测试主要是要得到接触电阻，电接触压降等参数，开封检查则重点检查机械部件有无变形，支架间隙是否合理，线圈有无损坏，触头污染情况等。最后，经过检测确定失效点，并根据物理分析来确定失效机理，找出失效原因，得出失效结论。