测量与测试系统

用于继电器与接触器的 MagHyst®技术

继电器和接触器 在传统上一直被视为纯粹的执行器使用。然而,人们往往忽略了一个重要特性:每一个电磁执行器都有自己的磁路结构,这使得它们自身就具备内在的传感能力;此特性使其可高精度得获取运动位置、力以及整个系统的状态。

这正是 MagHyst®技术所释放的潜力所在。

通过分析电磁特征,继电器或接触器本身即可成为传感器。无需额外传感器,便可持续监测整个系统的状态、质量以及老化行为。

对于继电器和接触器这类通常封装/密封的器件,额外安装常规位移、力或位置传感器往往很难,或者成本上不划算。而MagHyst®将执行器自身的励磁线圈作为集成传感器加以利用,这带来了显著的技术优势。

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无传感器实时状态监测

继电器或接触器中几乎所有源自电气、磁路或机械部分的故障,都会改变系统的磁化曲线,从而使这些故障能够被检测出来。

这适用于以下各个阶段:

  • 研发阶段
  • 制造阶段
  • 终检测试(EOL)
  • 耐久性测试
  • 整个使用寿命期间的实际运行过程

实践经验表明,其故障大多数来源于机械子系统。磨损、摩擦、弹簧疲劳、尺寸偏差以及触点机构变化所发生的故障通常是逐渐形成的,并在较长时间内难以被发现。

通过使用MagHyst®,执行器的每一次开关过程都可以兼做为一次检测循环,基于此,故障可在其造成功能失效前就被很早的识别出来。

覆盖整个产品生命周期的优势

研究与研发阶段

  • 分析电磁与机械之间的相互作用
  • 优化磁路和执行器系统
  • 快速进行功能偏差的根因分析
  • 缩短开发周期

生产阶段

  • 100% 在线检测
  • 实现零缺陷制造战略
  • 即时发现生产偏差
  • 减少废品和返工
  • 实现根因分析,而不仅仅是简单的OK/NG判定

测试实验室

  • 耐久性和寿命测试
  • 环境试验箱测试
  • 老化效应分析
  • 客诉与失效分析
  • 新设计验证

现场应用

  • 持续状态监测
  • 预测性维护
  • 关键变化的早期识别
  • 提高设备可用性
  • 提升功能安全性

驱动技术的演进

传统的内燃机依赖大量电磁阀和压力控制阀,而现代电驱动系统则越来越以继电器和接触器为核心。

在电动汽车中,所需的液压功能持续减少,而高性能电气开关装置的数量则不断增加。同时,行业对于安全性、可靠性和诊断能力要求的不断提高,也推动了智能状态监测解决方案需求的增长。

因此,MagHyst®在电磁阀、燃油喷射器、制动器和离合器等应用中积累的经验,可以直接应用于继电器和接触器领域。

使用MagHyst®能够检测哪些故障?

原则上,所有直接或间接影响衔铁位置、磁力或运动动态特性的故障都能够被检测。

电气子系统

  • 匝间短路
  • 电阻变化
  • 电感变化
  • 电气接触问题
  • 线圈老化效应

磁性子系统

  • 软磁材料质量偏差
  • 机械加工产生的影响
  • 热处理工艺产生的影响
  • 永磁体性能变化
  • 不同批次材料间的差异
  • 涡流损耗
  • 磁化特性偏差

机械子系统—位置相关

  • 衔铁初始位置
  • 衔铁终止位置
  • 触点间距
  • 超程量
  • 总行程
  • 衔铁运动轨迹

机械子系统—力相关

  • 磁力
  • 触点压力
  • 弹簧预紧力
  • 弹簧刚度
  • 力滞后效应
  • 摩擦
  • 衔铁卡滞
  • 衔铁反弹

动态特性

  • 开关时间
  • 吸合与释放特性
  • 开关电流
  • 开关电压
  • 动态磁力
  • 动态衔铁位置

继电器与接触器不再是“黑箱”——MagHyst®实现状态透明化

传统测试方法主要是评估继电器与接触器的触点组行为,其结果通常仅限于简单的“通过(OK)”或“失败(NG)”判定。而其故障的根因仍然隐藏在系统内部,往往只能通过耗时的拆解和实验室分析才能确定。

MagHyst® 则采用了完全不同的方法。

该技术并非仅评估开关动作的结果,而是分析整个系统的电磁特征。这样不仅能够直接识别故障原因,还能够更快速地定位生产、装配或材料相关的问题。
借助MagHyst®,原本的“黑箱”系统将会变得透明且可诊断。

不受温度和供电电压影响

MagHyst® 技术的一项重要独特优势在于,其测量结果的评估不受线圈温度和供电电压的影响。而在实际应用中,恰恰是这两个参数经常存在较大波动。

无论是在环境试验箱中的耐久测试、工业运行环境还是车辆应用中,即使在极端条件下,MagHyst®的诊断功能仍然可靠。

典型运行条件包括:

  • 温度范围从 −40 °C 至 +120 °C
  • 较大的供电电压波动
  • 不同的负载工况
  • 长期老化过程

从继电器到智能继电器

MagHyst® 技术推动电磁开关装置迈入新阶段。

通过将现有执行器作为集成传感器加以利用,可以实现具备内置状态诊断功能的智能组件。

传统继电器将升级为智能继电器(Smart Relay)。

传统接触器将升级为智能接触器(Smart Contactor)。

无需额外传感器、无需修改设计结构,无需增加安装空间,也能够提前发现老化效应、磨损以及关键状态的变化。

对于制造商而言,这意味着更高的产品质量以及更低的故障成本。

对于设备使用方而言,则意味着更高的可用性、更高的安全性,以及实施预测性维护的可能性。

MagHyst® 让每一次开关动作都成为一次诊断,并使每一个继电器或接触器都成为能够反映自身状态的智能信息源。