рнод времени Тз, для которого рассчитывается надежность; допустимое время Тз восстановления отказов системы; среднее время Твг восстановления элементов; условия эксплуатации системы (по табл. 11.4).

4. Производится расчет показателей надежности, который рекомендуется свести к заполнению расчетной табл. 11.6. Если в логической схеме для расчета надежности системы имеются участки с параллельньм или смешанным соединением элементов, то предварительно производят расчет показателей надежности этих участков.

При логически-последовательном соединении элементов (участков) для расчета показателей надежности системы используются выражения

Р,(Гз)=ехр -VbSW <11-22)

(11.23)

?вг; (11-24)

в(Тз) = 1- 1 +

5. Найденные показатели надежности сравниваются с требуемыми по техническим условиим. Если их расчетные значения ниже требуемых, выявляются менее надежные группы элементов и принимаются меры по повышению надежности системы. Рекомендуемая последовательность использования методов повышения надежности следующая: снижение электрических нагрузок на элементах схемы (разгрузка); использование элементов с более высокими показателями надежности (замена); облегчение условий работы элементов (снижение температуры среды, герметизация и т. д.); резервирование элементов и узлов системы.

11.7. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ

Метод повышения надежности путем включения в схемы избыточных элементов называют резервированием. Различают два основных айда резервирования - общее и раздельное. Общее резервирование состоит в резервироваиин системы в целом, прн раздельном резервировании система резервируется по отдельным участкам, блокам нли элементам. По способу включения избыточных элементов как общее, так и раздельное резервирование разделяют на постоянное и

замещением. Прн постоянном резервировании избыточные элементы присоединены к основным в течение всего времени работы и находятся в одинаковых с ними условиях. При резервировании замещением резервные элементы включаются в работу только после отказа основных. До этого они находятся в нагруженном, облегченном нлн иенагруженном состояниях.

В системах управлення электроприводами наибольшее применение находят постоянное резервирование н резервирование замещением с неиагруженным состоянием резервных элементов. (Зсновным параметром, характеризующим резервирование, является его кратность т. Это отношение числа резервных элементов (/ - А) к числу резервируемых А. Резервирование может быть с целой и дробной кратностью. Последняя имеет место тогда, когда несколько одновременно работающих элементов резервируется одним. К резервированию с дробной кратностью, в частности, относится скользящее резервирование. В этом случае каждый из резервных элементов может замещать любой из основных, которые соединены последовательно.

Основные способы резервирования, применяемые для повышении надежности систем управлеиия электроприводами, и выражения для расчета параметров, характеризующих резервированное соединение - вероятности безотказной работы и наработки на отказ, приведены в табл. 11.7. При этом предполагается экспоненциальный закон распреде-

лени я надежности элементов и Ао = У]

Основным положительным свойством резервировании является то, что оно позволяет проектировать системы практически с любым уровнем надежности нз недостаточно надежных элементов. Однако люiбoй вид резервирования всегда связан с введением в схему дополнительных элементов, которые усложняют ее, затрудняют профилактическое обслуживание, увеличивают массу, габариты и стоимость.

Постоянное резервирование (общее и раздельное) обладает существенными преимуществами по сравнению с другими видами резервирования. Главное преимущество состоит в простоте выполнении, так как ие требуются элементы сигнализации об отказах и переключатели с некоторой интенсивностью отказов к , понижающие общую надежность системы. Наличие переключателей, кроме того, неизбежно связано с прекращением функционирования системы на время восстановления, что для многих систем автоматического управления часто недопустимо. Для таких систем постоянное резервирование оказьгоается единственно возможным.

Наименьшую эффективность имеет общее постоянное резервирование, поэтому его следует применять только в случаях, когда из-за специфики работы системы ие могут быть использованы другие виды резервирования

Таблица 11.7. Основные способы резервированвя

Способ резервирования

Схеиа

О&цее постоянное ре-зервнрозание с целой кратностью

Раздельное постоянное резервирование о целой кратностью

Раздельное постоянное резервирование с целой кратностью с учетом перераспределения нагрузки

BepOflTHOonrtSeaoTKaaHofi работы

Р (О = 1 - (1 -е - Л./)т-Ь1

m+l (т-ЬШ П Я. X

где i, Xi, Л), .... Xf - натенсявность от-каэоа одного элемента соединения после того, как отказали 0.1. 2.....Аэленентов

Наработка на отказ

с1 = -лГ-( + Т+---+ЙГТТ>

PV)dt

§

Продолжение табл. 11.7,

Способ резервирования

g Поотояяяое резервиро-. ванне о дробной кратно-5 стью m = (i - ft)/A (элемеиты равнонадежиые)

Общее резервироваиве замещением с целой кратностью

Общее резервирование с целой иратиостъю с учетом надежности переключающих устройств

Разделькое резервкро-вавве занещеввем о це-тЛ кратностью

Схема

Вероятность бёзотказвой работы

i=0 /=0

где - интеаснв ость откаавв элемента (основного Влв резервного)

где Ло=ЛИ-Яц; Л -интеиснвность отказов переключающего устройства

р,(0= П РЖ

P,.)=.-v(vy

Наработка иа отказ

т-Ц Л5

-J

Р(/)Л