電氣自動化控制設備可靠性探究

王 磊，薛雙苓

廊坊職業技術學院電氣工程系，河北廊坊 065000

電氣自動化控制設備可靠性探究

王 磊，薛雙苓

廊坊職業技術學院電氣工程系，河北廊坊 065000

電氣自動化控制設備可靠性主要體現為在規定時間內、規定環境下，完成規定功能的能力。如果完成規定功能的能力越高，則電氣自動化控制設備的可靠性就越高；反之，則電氣自動化控制設備的可靠性就越低。電氣自動化控制設備常常不僅需要長時間運行，還需要經受各種不利自然條件（高溫、低溫、高濕、暴曬等）的考驗，可靠性便成為衡量電氣自動化控制設備是否合格的重要指標之一。本文概述了電氣自動化控制設備可靠性的現狀和意義，并簡單介紹了相關的測試方法。

.電氣自動化；設備可靠性；研究

0 引言

電氣自動化能夠依照預先設定的程序或者計劃實現操作、控制以及監視等功能在無人或者少人狀態下的自動運行。尤其是在今天，微電子技術、計算技術、智能技術以及機械電子技術發展迅速，電氣自動化控制設備已經在我國的各個經濟行業中得到了廣泛應用。目前，電氣自動化控制技術不僅已經成為促進我國經濟發展必不可少的經濟手段，更是衡量我國電子行業發展水平的關鍵指標。電氣自動化控制設備可以提高工作質量、提升生產效率、改善勞動條件、增強運行經濟性等特點，但是電氣自動化控制設備必須具有高度的可靠性才能保證生產運行的穩定性。在各個行業電氣自動化程度不斷深入發展的今天，如果保證電氣自動化控制設備的可靠性是目前需要迫切解決的問題。

1 電氣自動化控制設備可靠性的現狀和意義

1.1 電氣自動化控制設備可靠性的現狀

1.1.1 工作環境多樣，操作維護不當

不同的行業具有的工作環境，有些工作環境甚至是非常惡劣的。電氣自動化控制設備需要面對多種多樣的工作環境，以應對環境因素對電氣自動化控制設備的不利影響。這些不利的環境因素主要包括氣候因素、機械作用力因素與電磁干擾因素。1）氣候因素，主要包括濕度、氣壓、溫度、大氣污染、厭惡等，這些不利的環境因素會嚴重電氣自動化控制設備的性能、損壞設備結構、運行運動靈活性以及溫升過高等，甚至導致設備完全毀壞，不能正常工作；2）機械作用力因素，主要是指電氣自動化控制設備在不同運載工具中可能會受到的各種機械作用力，例如，沖擊、震蕩以及離心加速力等，這些機械作用會嚴重影響和損壞電氣自動化控制設備的元器件，或者改變其參數，或者致使其嚴重變形和斷裂，或者導致設備金屬件出現疲勞破壞；3）電磁干擾因素，該因素是非可見因素，但是對電氣自動化控制設備的不利影響不能小視，一般而言，電氣自動化控制設備的工作充斥著各種電磁波，這些電磁波會增大設備的輸出噪聲，導致其工作失穩，甚至影響設備安全。

除此之外，人員因素的影響也非常重要。由于電氣自動化控制設備比較復雜，掌握和熟練操作的難度較大，因此，操作人員不熟練和不正確的操作均會影響甚至損壞設備；同時，對設備進行科學及時的維護與保養也非常重要，否則會降低電氣自動化控制設備的可靠性。

1.1.2 設備元器件質量不合格

電氣自動化控制設備元器件的生產廠家繁多，并且良莠不齊。通常而言，生產設備元器件的廠家規模較小，質量管理體系不健全，其元器件質量便很難合格；另外，在市場經濟體制下，元器件廠家之間的惡性競爭會讓部門廠家只重視“價格優勢”，罔顧產品質量，導致電氣自動化控制設備的可靠性指標偏低，影響設備的正常安全工作。

1.2 提高電氣自動化控制設備可靠性的重要意義

1.2.1 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，發生故障的次數才會少，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。

1.2.2 可靠性能夠增強設備的市場競爭力

隨著國家經濟的高速發展，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在競爭中獲取市場份額的有力工具。

2 電氣自動化控制設備可靠性的測試方法

2.1 可靠性的現場測試

該測試方法主要是在電氣自動化控制設備運行的過程中進行控制，以檢驗其可靠性。進行測試時，需要認真、詳細地記錄各種數據、并對數據進行數理統計和計算、編制設備可靠性的具體指標，比較真實地評估設備運行的可靠性。

該測試方法需要是測試設備相對較少，但是能夠比較真實地反應設備的真實性能（真實工作環境之下的工作性能），而且測試成本比較低，不會設備工作連貫性產生不利的干擾。然而此種測試方法的缺點也需要我們注意，即易受外界條件干擾、易受受控條件限制、再現條件較差等。

2.2 可靠性的保證試驗

保證試驗方法俗稱烤機，是在產品出廠前，在規定條件下對產品進行無故障的工作試驗。保證實驗方法的不同于實驗室測試方法，因為電控設備通常是由大量的元器件構成的，因此它的故障以隨機性和多樣性的形式表現，而不是以幾種故障為主表現出來的，隨著時間變化是保證試驗方法失效率所具有的特性，服從指數分布。烤機就是對產品的早期失效進行測試考核，通過改進使產品的失效率在出廠前達到指標。保證試驗所需的時間較長，對于小數量、大系統生產的產品而言，它適用于所有產品，但是對于大量生產的產品而言，只能用于設備的樣本。

2.3 可靠性的試驗室測試

該測試方法模擬了電氣自動化控制設備的各種工作條件和工作環境，力求測試所需的外力影響與現場所受環境應力的相同。試驗中需要記錄試驗時間、失效次數等數據，待測試完成之后進行統計分析，并根據統計分析的結果來編制設備的可靠性指標。此種測試方法具有如下優點；易控制試驗條件、試驗所得數據質量較高、試驗結果允許再現等；但是其缺點也不容忽視，即測試成本巨大、試品數量較多、試驗條件限制性較高等。所以，此種方法特別適用于批量生產的設備。

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