Расчет основных показателей надежности
l – число воздействующих факторов.
Результирующий коэффициент надежности i-го элемента электропривода с учетом электрических нагрузок и температуры окружающей среды (исключая релейно – контакторную аппаратуру) равен:
,
где ki – номинальное значение коэффициента надежности (Таблица 2);
а1 – коэффициент, учитывающий отклонение температуры окружающей среды и электрической нагрузки от номинальной;
а2 – коэффициент, учитывающий отклонение температуры окружающей среды от номинальной;
а3 – коэффициент, учитывающий снижение электрической нагрузки относительно номинальной;
а4 – коэффициент использования элемента, определяемый отношением времени работы элемента к времени работы электропривода.
Коэффициент надежности релейно-контактных аппаратов равен:
,
где ki0, kjk – соответственно коэффициенты надежности воспринимающей (цепь катушки) и исполнительной (контактная система) частей аппаратуры;
а4 – коэффициент, учитывающий время нахождения катушки аппарата под напряжением в течении одного цикла «включено – выключено» и температуру окружающей среды;
а3 – коэффициент, учитывающий уровень электрической нагрузки контакта;
nk – число контактов;
fф и fном – фактическая и номинальная частота срабатывания аппарата в час.
После определения коэффициентов надежности отдельных элементов рассчитываются показатели надежности электропривода в целом.
При логически последовательном (основном) соединении элементов, узлов и устройств вероятность безотказной работы P(Tз) за период времени Тз равна:
;
где Ni – число однотипных элементов i-й группы в электроприводе;
n - общее число элементов в электроприводе, имеющих логически последовательное соединение.
Наработка на отказ электропривода равна:
;
Среднее время восстановления электропривода рассчитывается по уравнению:
где τвi – затраты времени на восстановление i-го элемента;
Если рассчитанные значения показателей надежности меньше требуемых, необходимо повысить надежность электропривода путем введения различного вида избыточности, под которой подразумеваются дополнительные средства и возможности, превышающие минимально необходимые для выполнения заданных функций. Избыточность может быть внутриэлементной, структурной и временной.
Рекомендуемая последовательность использования методов повышения надежности:
· внутриэлементная избыточность предусматривает снижение электрических нагрузок на элементах схемы, использование элементов с более высокими показателями надежности, облегчение условий работы элементов, сокращение времени активной работы элементов в схемах;
· структурная избыточность, или резервирование, элементов и узлов системы;
· временная избыточность предусматривает использование технологических резервов времени для восстановления работоспособности электропривода.
Повышенную запыленность помещения учтем коэффициентом K=2.5 (Таблица №4 приложения). Таким образом, интенсивность отказов базового элемента (металлопленочного резистора) составит: