Порядок выполнения работы. Рис. 5. Принципиальная электрическая схема одного элемента (электропривода) поточной линии

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема одного элемента (электропривода) поточной линии.

Рис.6. Структурная схема надежности одного элемента (электропривода).

1 – автоматический выключатель

2 – предохранитель

3 – кнопочный блок

4 – катушка магнитного пускателя

5 – контакты магнитного пускателя

6 – электрический двигатель

Рис.7. Структурная схема надежности системы электрооборудования поточной линии (пример).

4.1. Расчет исходных показателей надежности одного элемента.

Число часов работы одного элемента в год:

Т_г = t_c×m×d

Базовая интенсивность отказов в течении года:

l_бг = l_б×Т_г 1/год

Интенсивность отказов автоматического выключателя:

l_а = l_бг×к_а×а_1а×а_2а×а_3а 1/год

Интенсивность отказов предохранителя:

l_п = l_бг×к_п×а_1п×а_2п×а_3п 1/год

Интенсивность отказов кнопочного блока:

l_кб = l_бг×к_кб×а_1кб×а_2кб×а_3кб 1/год

Интенсивность отказов катушки магнитного пускателя:

l_кат = l_бг×к_кат×а_1кат×а_2кат×а_3кат 1/год

Интенсивность отказов контактов магнитного пускателя:

l_конт = l_бг×к_конт×а_1конт×а_2конт×а_3конт 1/год

Интенсивность отказов магнитного пускателя:

l_мп = l_кат+l_конт 1/год

Интенсивность отказов двигателя:

l_дв = l_бг×к_дв×а_1дв×а_2дв×а_3дв 1/год

Исходная интенсивность отказов одного элемента системы:

l_{эл исх} = l_а + l_п + l_кб + l_мп + l_дв = 1/год

Число лет безотказной работы элемента:

Т_{эл исх} = 1/ l_{эл исх} год

Вероятность безотказной работы одного элемента за время обслуживания:

Q_{эл исх}

Вероятность отказа одного элемента за время обслуживания:

F_{эл исх} = 1 – Q_{эл исх}

Результаты расчета сведены в таблицу:

lа	lп	lкб	lмп	lдв	lэл исх	Тэл исх	Qэл исх	Fэл исх
1/год	1/год	1/год	1/год	1/год	1/год	год	-	-

4.2. Расчет показателей надежности исходной системы электрооборудования.

Интенсивность отказов подсистемы 1:

l_{исх 1} = N₁× l_{эл исх} 1/год,

где N₁ – количество элементов в подсистеме 1;

Интенсивность отказов подсистемы 2:

1/год

Интенсивность отказов всей системы:

l_исх =l_{исх 1} +l_{исх 2} 1/год

Число лет безотказной работы системы:

T_исх = 1/ l_исх года

Вероятность безотказной работы системы за время обслуживания:

Вероятность отказа системы за время обслуживания:

F_исх = 1 – Q_исх

Показатели надежности исходной системы электрооборудования:

lисх	Tисх	Qисх	Fисх
1/год	год	-	-

Вероятность безотказной работы системы за время обслуживания меньше гарантированной вероятности Q_исх =< Q_гар, следовательно требуется провести мероприятия по увеличению надежности системы.

4.3. Мероприятия по повышению надежности и определение показателей надежности при их реализации.

Самым ненадежным элементом системы является двигатель, следовательно мероприятия по повышению надежности необходимо начинать с него.

Первый шаг модернизации.

Деноминация (увеличение мощности двигателя):

Вероятность защиты двигателя при применении деноминации:

r^защ_{ден 1} = a_{увл 1} р_{увл ден} + a_{нпф 1} р_{нпф ден} + a_{пер 1} р_{пер ден} + a_{зкл 1} р_{зкл ден} + a_{пр 1} р_{пр ден}

Интенсивность отказов двигателя при деноминации:

l_{дв ден 1} = l_дв (1- r^защ_{ден 1}) 1/год

Экономическая эффективность от деноминации:

Е*_{ден 1}

Применение двигателя с. х. исполнения:

Вероятность защиты двигателя при применении двигателя с. х. сполнения:

r^защ_{сх 1} = a_{увл 1} р_{увл сх} + a_{нпф 1} р_{нпф сх} + a_{пер 1} р_{пер сх} + a_{зкл 1} р_{зкл сх} + a_{пр 1} р_{пр сх}

Интенсивность отказов двигателя при применении двигателя с.х. исполнения:

l_{дв сх 1} = l_дв (1- r^защ_{сх 1}) 1/год

Экономическая эффективность от применения двигателя с. х. исполнения:

Е*_{сх 1}

Применение УПУ:

Вероятность защиты двигателя при применении УПУ:

r^защ_{упу 1} = a_{увл 1} р_{увл упу} + a_{нпф 1} р_{нпф упу} + a_{пер 1} р_{пер упу} + a_{зкл 1} р_{зкл упу} + a_{пр 1} р_{пр упу}

Интенсивность отказов двигателя при применении УПУ:

l_{дв упу 1} = l_дв (1- r^защ_{упу 1}) 1/год

Экономическая эффективность от применения УПУ:

Е*_{упу 1}

Применение ФУЗ:

Вероятность защиты двигателя при применении ФУЗ:

r^защ_{фуз 1} = a_{увл 1} р_{увл фуз} + a_{нпф 1} р_{нпф фуз} + a_{пер 1} р_{пер фуз} + a_{зкл 1} р_{зкл фуз} + a_{пр 1} р_{пр фуз}

Интенсивность отказов двигателя при применении ФУЗ:

l_{дв фуз 1} = l_дв (1- r^защ_{фуз 1}) 1/год

Экономическая эффективность от применения ФУЗ:

Е*_{фуз 1}

Применение УВТЗ:

Вероятность защиты двигателя при применении УВТЗ:

r^защ_{увтз 1}= a_{увл 1} р_{увл увтз}+ a_{нпф 1} р_{нпф увтз}+ a_{пер 1} р_{пер увтз}+ a_{зкл 1} р_{зкл увтз}+ a_{пр 1} р_{пр увтз}

Интенсивность отказов двигателя при применении УВТЗ:

l_{дв увтз 1} = l_дв (1- r^защ_{увтз 1}) 1/год

Экономическая эффективность от применения УВТЗ:

Е*_{увтз 1}

Таблица показателей модернизации двигателя на первом шаге:

j-е мероприятие на 1-ом шаге	lдв	rзащj,1	1-rзащj,1	lдв j,1	E*j,1	Отметка оптимального мероприятия и суммарная эффективность на 1-ом шаге
1/год	-	-	1/год	-
Деноминация
С. х. исполнение
УПУ
ФУЗ
УВТЗ

Пересчет показателей надежности с учетом 1-го шага модернизации:

Интенсивность отказов двигателя с учетом 1-го шага модернизации:

l_{дв мод 1} 1/год

Интенсивность отказов одного элемента системы с учетом 1-го шага модернизации:

l_{эл мод 1} = l_а + l_п + l_кб + l_мп + l_{дв мод 1} 1/год

Число лет безотказной работы элемента с учетом 1-го шага модернизации:

Т_{эл мод 1} = 1/ l_{эл мод 1} года

Интенсивность отказов подсистемы 1 с учетом 1-го шага модернизации:

l_{1 мод 1} = N₁× l_{эл мод 1} 1/год

Интенсивность отказов подсистемы 2 с учетом 1-го шага модернизации:

l_{2 мод 1} 1/год

Интенсивность отказов всей системы с учетом 1-го шага модернизации:

l_{мод 1} =l_{1 мод 1} +l_{2 мод 1} 1/год

Число лет безотказной работы системы с учетом 1-го шага модернизации:

T_{мод 1} = 1/ l_{мод 1} года

Вероятность безотказной работы системы за время обслуживания с учетом 1-го шага модернизации:

Q_{мод 1}

Показатели надежности системы электрооборудования с учетом 1-го шага модернизации:

Показатели надежности элементов	Показатели надежности системы
lдв мод 1	lэл мод 1	Tэл мод 1	lмод 1	Tмод 1	Qмод 1
1/год	1/год	год	год	год	-

Если вероятность безотказной работы системы за время обслуживания с учетом 1-го шага модернизации меньше гарантированной вероятности Q_{мод 1} < Q_гар, следовательно требуется продолжать мероприятия по увеличению надежности системы.

Перед проведением 2-го шага модернизации следует пересчитать доли отказов двигателя по каждой из пяти причин:

Увлажнение изоляции.

a_{увл 2} = a_{увл 1} (1 – р_{увл ден})/(1 - r^защ_{ден 1})

Неполнофазный режим.

a_{нпф 2} = a_{нпф 1} (1 – р_{нпф ден})/(1 - r^защ _{ден 1})

Перегрузка.

a_{пер 2} = a_{пер 1} (1 – р_{пер ден})/(1 - r^защ_{ден 1})

Заклинивание ротора.

a_{зкл 2} = a_{зкл 1} (1 – р_{зкл ден})/(1 - r^защ_{ден 1})

Прочие причины.

a_{пр 2} = a_{пр 1} (1 – р_{пр ден})/(1 - r^защ_{ден 1}) =

Таблица долей отказов двигателя:

aувл 2	aнпф 2	aпер 2	aзкл 2	aпр 2

Расчет второго и третьего шага модернизации проводится аналогично первому.

Если вероятность безотказной работы системы за время обслуживания после 3-го шага модернизации меньше гарантированной вероятности Q_{мод 3} = < Q_гар, следовательно требуется продолжать мероприятия по увеличению надежности системы. Например: дальнейшее повышение надежности будем производить за счет резервирования магнитных пускателей и предохранителей в подсистеме 1.