張獻飛

（身份證號：130132198407041632）

淺析如何提高電氣自動化設(shè)備的可靠性

張獻飛

（身份證號：130132198407041632）

本文結(jié)合作者實際工作經(jīng)驗，介紹了電氣設(shè)備可靠性的概念，分析了提高電氣自動化設(shè)備可靠性的方法。

提高；電氣自動化；設(shè)備；可靠性

提高電氣傳動及自動控制設(shè)備的可靠性一直是十分重要的問題。要結(jié)合我國電控及自動化設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀，找出影響電氣自動化設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。提出對電氣控制及自動化設(shè)備可靠性的測定和試驗方法，以達到進一步提高電氣控制及自動化設(shè)備可靠性的目的。

1 電氣設(shè)備可靠性概念

在國際上，通用的可靠性定義為：在規(guī)定環(huán)境條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。此定義適用于一個系統(tǒng)，也適用于一臺設(shè)備或一個單元。由于故障出現(xiàn)的隨機性質(zhì)，用數(shù)學方式來描述可靠性，常用“概率”來表示。

2 可靠性測試的主要方法

要取得電控及自動化設(shè)備的可靠性等征量定量地評價其水平，首先要決定一個測試方法，當前常用的可靠性測試方法主要有以下幾種：

（1）試驗室測試方法。在試驗室內(nèi)，用一種規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件，模擬現(xiàn)場的使用條件，使被測設(shè)備如同現(xiàn)場所遇到的環(huán)境應(yīng)力進行試驗，將累計的時間和累計失效數(shù)等其它數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計得到可靠性指標這是一種模擬可靠性試驗，這種試驗方法試驗條件易于控制所得數(shù)據(jù)質(zhì)量高所得試驗結(jié)果可以再現(xiàn)，可以分析，但受試驗條件的限制很難得到與真實情況相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，同時試驗費用昂貴，由于這種試驗一般都需要較多的試品，所以還要考慮到被試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量與成本因素，因此這種試驗方法比較適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

（2）保證試驗方法。該方法是在產(chǎn)品出廠前將產(chǎn)品在規(guī)定條件下進行無故障的工作試驗，俗稱烤機，我們研究的電控設(shè)備通常由大量的元器件組成，它的故障模式是一種不以某幾種故障為主的，隨機的，多樣化的形式來顯現(xiàn)出來的，因此它的故障服從指數(shù)分布，也就是說它的失效率具有隨著時間變化的特性。我們在試驗室內(nèi)對出廠前的產(chǎn)品進行烤機，實際上就是對產(chǎn)品的早期失效進行測試考核，通過對產(chǎn)品的改進，使失效率達到某一項規(guī)定指標后再出廠。這項試驗主要是一種可靠性保證試驗，而且所需的時間長，對大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來說，它只能用于設(shè)備的樣本，對小量，大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品來說，它可用于所有產(chǎn)品。這種試驗方法對電路復雜，可靠性要求較高臺數(shù)又少的電控及自動化設(shè)備比較適用。

（3）現(xiàn)場測試方法。通過對設(shè)備在使用現(xiàn)場進行的可靠性測試記錄各種可靠性數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方法得出設(shè)備可靠性指標的。該方法的特點是試驗需要的試驗設(shè)備比較少，工作環(huán)境真實，其測試所得數(shù)據(jù)能真實反映產(chǎn)品，在實際使用情況下的可靠性，維護性等參數(shù)，且需要的直接費用少，受試設(shè)備可以正常工作使用。利之處是不能在受控的條件下進行試驗、外界影響因素繁雜，不可控，試驗條件的再現(xiàn)性比試驗室的再現(xiàn)性差。

3 可靠性測試方法的選擇

如何選擇可靠性測試方法，可以從試驗場地、試驗環(huán)境、試驗產(chǎn)品、試驗測試程序等幾個方面來推斷。

（1）試驗場地的選擇。對于場地的選擇還要遵循一定的原則，即如果要考核可靠性水平不低于某一指標時應(yīng)選擇最嚴酷的試驗場地，如果是為了測定正常使用條件下的可靠性水平，則應(yīng)選擇工作環(huán)境最為典型的試驗場地，如果為了提供可靠的可比性資料，則應(yīng)選擇有著相同或近似的試驗條件的場地。

（2）試驗環(huán)境的選擇。由于電控產(chǎn)品的工況差異很大，選擇了非惡劣的場地，設(shè)備工作在一般應(yīng)力下，以保證測試的客觀性。

（3）試驗產(chǎn)品的選擇。這方面的特點要有典型性。包含的品種也很多，造紙機電控設(shè)備、紡織機電控設(shè)備、礦井提升機電控設(shè)備。從性質(zhì)上講，產(chǎn)品屬性有大型設(shè)各、中小型設(shè)備。從工作運行情況看，既有連續(xù)運行設(shè)備又有間斷運行設(shè)備。

（4）試驗的測試程序。要有一個統(tǒng)一的試驗程序，并由現(xiàn)場試驗人員嚴格執(zhí)行。如試驗起始結(jié)束時間，時間間隔的確定，數(shù)據(jù)的采集，各種性能指標的記錄，保障情況的記錄，保障的排除等。都應(yīng)有嚴格規(guī)范，這樣才能保證測試的準確性、可信性。

（5）試驗的組織工作。這是試驗工作中關(guān)鍵的一環(huán)，要有一個高效、嚴密的組織機構(gòu)，它肩負著對各分散試驗場地的管理、組織工作。對試驗數(shù)據(jù)的收集、整理工作。對試驗人員的選定，試驗工作的協(xié)調(diào)，試驗報告的分析，及至最后試驗結(jié)果的判定工作，還要通過這個組織把現(xiàn)場工程師、可靠性設(shè)計工程師、制造工程師聯(lián)系在一起。

4 結(jié)語

近年來，電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢是模塊化、系統(tǒng)化和智能化，電氣設(shè)備的新產(chǎn)品開發(fā)的速度在加快；而其使用環(huán)境也變得惡劣多樣；而所服務(wù)的系統(tǒng)又越來越重要和昂貴。以自動開關(guān)為例，已廣泛地應(yīng)用于車載、艦載、地面的軍用裝備，航空航天部門，鐵路和交通的信號和通信系統(tǒng)等方面。因電源需要日夜不停地連續(xù)運行，這就要求電氣開關(guān)要經(jīng)受高、低溫，高濕，沖擊等考驗。運行中往往不允許檢修，或只能從事簡單的維護。這一切就使得提高電氣開關(guān)的可靠性研究，變得刻不容緩，十分重要。

[1]沈維陽.工業(yè)企業(yè)電氣設(shè)備可靠性診斷和維修[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2007（6）.

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2015-7-17