電氣自動化控制設備的可靠性分析

摘要：在電氣自動化快速發(fā)展的今天，電氣自動化控制設備可靠性的研究有重要的意義，需要對其可靠性測驗方法的研究，探討提高電氣自動化控制設備可靠性的方法。

關鍵詞：電氣自動化；控制設備；可靠性分析

一、提高電氣自動化控制設備可靠性的重要意義

1、可靠性是衡量設備質量的重要指標之一

產品質量就是使產品能夠實現(xiàn)其價值、滿足明示要求的特征和特質。概括其特性，主要包括：性能、可靠性、經(jīng)濟性和安全性。由此可見，可靠性在產品質量中占有主導地位。只有可靠性高，發(fā)生故障的次數(shù)才會少，那么維修費用就少，相應的安全性也隨之提高。因此，產品的可靠性是產品質量的核心，是生產廠家追求的目標。

2、可靠性能夠增強設備的市場競爭力

隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，用戶不僅要求產品性能好，更重要的是要求產品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指標的產品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度越來越高，可靠性技術已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。

二、控制設備的可靠性相關因素分析

一般來說電氣控制設備的可靠性因素主要包括一下幾個方面：

1、電氣控制設備工作環(huán)境。電氣設備所處的工作環(huán)境多種多樣。影響控制設備可靠性的因素有氣候條件、機械作用力和電磁干擾。氣候條件中溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素，能使控制設備的電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞，直至癱瘓，不能正常工作。機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時出現(xiàn)的問題，比如振動、沖擊、離心加速度，元器件會在這些過程中損壞失效或電參數(shù)葉的改變都能使其損壞，原因還包括結構件斷裂或原件變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。電磁波存在于控制設備工作的周圍空間，由此造成的外部及內部干擾。設備輸出噪聲增大，工作不穩(wěn)定，不能安全工作都與電磁的干擾有關。

2、電氣控制設備的使用及維護。在電氣控制設備運作過程中，操作人員不按照具體流程進行操作，對控制設備不適當?shù)牟僮骰蛘呤蔷S護和保養(yǎng)人員對電氣控制設備沒有及時進行保養(yǎng)和維護，均會導致了控制設備可靠性指標的降低。

3、控制設備關鍵元器件質量。電氣控制設備關鍵元器件的質量水平也是影響電氣設備可靠性的重要因素。目前元器件生產廠家眾多，質量有好有壞，因此控制設備可靠性指標偏低。在小企業(yè)中，管理體系缺陷，零部件進廠檢查不能得到有效實行；同時，市場中的惡性競爭，導致元器件價格相對低廉，企業(yè)不顧質量的采購，使得控制設備可靠性指標偏低，使用壽命大打折扣。

三、提高電氣自動化控制設備可靠性途徑

1、提高元件的可靠性

在提供元件的可靠性方面，可以通過加強對電子元件供應商的審核來提高關鍵元器件的選購質量，關鍵元器件在運用前，用戶對生產方要質量認定；在品種、規(guī)格、型號和制造廠商的選擇中，要擇優(yōu)選擇。為了保證關鍵元器件的質量，要認真記錄元器件使用時的各方面數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)問題要第一時間將問題加以記錄，并及時將記錄信息反饋該生產商。選用元器件要適合工作環(huán)境，元器件的技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環(huán)境的要求，并且有足夠的替代品；優(yōu)先選用標準元器件；最好是使用同一廠家生產的同一規(guī)格的元器件；用于生產中的電子元器件都要經(jīng)過篩選。只有這樣才能在源頭上把好原材料審核關。這對提高電氣設備控制可靠性具有重要意義。

2、重視電子元件的設計

在電子元件設計的各個階段都要加強對材料和元器件的可靠性研究與監(jiān)管。特別是在控制設備設計階段要重視以下幾點：

（1）要注意研究產品和零部件生產的技術條件，認真分析產品的設計參數(shù)，研究討論保證產品性能和使用條件，詳細的制定出正確設計的方案；

（2）要制定產品結構形式和產品類型，生產批量的規(guī)模與產量的大小直接相關；

（3）要注意設計零部件生產方式的經(jīng)濟性，前提是要保證產品性能；在滿足產品技術要求的條件下，選用相對經(jīng)濟合理原材料和元器件，實現(xiàn)降低產品的生產成本的目的。

（4）設計時要全面構思，設計產品的結構要精細，使操作維修性能和使用性能達到最佳，減少維修和使用費用；

3、注重對關鍵設備的防護

（1）散熱防護。溫度是影響電子設備可靠性最廣。電子設備工作時，其功率損失大部分以熱能形式散發(fā)，尤其是一些耗散功率較大的元器件，如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。另外，當外界溫度較高時，熱能難以散發(fā)，將使設備

（2）氣候防護。潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，其中潮濕的影響對電子設備影響最大。特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達到飽和時會使機內元器件、印制電路板上產色和凝露現(xiàn)象，使電性能下降，故障上升。當電子設備受到潮濕空氣的侵蝕，會在元器件或材料表面凝聚一層水膜，并滲透到材料內部，從而造成絕緣材料表面電導率增加，體積電阻率降低，介質損耗增加，零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護作用。

4、加強對元器件的測試

（1）加強試驗室測試

用規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件，在實驗室模擬現(xiàn)場，設定可能出現(xiàn)的環(huán)境壓力來檢驗被測設備，將試驗后的各類數(shù)據(jù)通過整理，統(tǒng)計成可靠性指標。模擬可靠性試驗，控制試驗方法和條件相對容易，所得到的也是高質量的數(shù)據(jù)，試驗結果可以再現(xiàn)和分析，不過在試驗條件的限制下，數(shù)據(jù)難以與相對真實情況相對應，而且試驗花費巨大。這種試驗還需要很多的試品，因此被試產品的生產批量與成本因素就必須考慮，大批量生產產品可以使用這種方法。

（2）加強出廠測試

在產品出廠前，產品需要規(guī)定條件下工作試驗用以保證無質量問題。電控設備是由大量的元器件組成，它的故障模式顯現(xiàn)出來隨機的、多樣化，因此隨著時間變化，它的故障服從指數(shù)分布也會變化。對產品的早期失效進行測試考核就是保證試驗方法的本質，用一定的方法改進產品，在出廠前使失效率規(guī)定指標以下。這項試驗是一種可靠性保證試驗，所花費時間長，對大批量產品的生產來說只適合于生產設備的樣本；對小批量生產的產品是均適用。

（3）加強現(xiàn)場測試

設備在現(xiàn)場使用，對其進行現(xiàn)場測試，可以得出可靠性測試記錄的數(shù)據(jù)，幫助統(tǒng)計出設備可靠性相關指標。現(xiàn)場測試有很多優(yōu)點：需要設備少，工作環(huán)境真實，測試所得數(shù)據(jù)真實反映產品在實際使用情況下的可靠性、維護性等參數(shù)，直接費用少等。

結束語

綜上所述，電氣自動化控制設備的可靠性問題涉及到廣泛的領域，必須要加以重視，在設計上要充分的研究和探索，同時還要做好保養(yǎng)維護工作，以便實現(xiàn)電氣設備的最優(yōu)化使用。在電氣自動化快速發(fā)展的今天，提高電氣自動化的可靠性已成為了熱點話題，只有設備的可靠性得到保證后，才能實現(xiàn)更多的自動化生產。

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