電氣自動化控制設備可靠性研究

姚陽

【摘要】提高電氣自動化控制設備的可靠性是十分重要的問題。結合筆者實踐經驗，本文首先闡述了電氣自動化控制設備可靠性研究的意義，研究分析了電氣自動化控制設備的可靠性測試方法，并提出了提高電氣自動化控制設備可靠性的措施，以供參考。

【關鍵詞】電氣自動化 控制設備 可靠性

結合我國電氣自動化控制設備的可靠性現狀，找出影響電氣自動化控制設備可靠性的關鍵因素。提出對電氣自動化控制設備可靠性的測定和試驗方法，以達到進一步提高電氣自動化控制設備可靠性的目的。

一、電氣自動化控制設備可靠性研究的意義

近年來自動化水平的不斷推廣和提高，對于電氣自動化設備可靠性的研究也顯得越來越重要，具體來說，主要體現在以下兩個具體的方面：一是可靠性能夠保證產品的質量，這主要是因為可靠性本身就是質量控制的重要指標，能夠直接衡量產品質量上的優劣，而電氣設備對于質量的要求相當高，這就必須保證產品在能夠實現自身固有價值的同時滿足一系列其他的特定要求；甚至能夠在成本的降低以及客戶忠實度的保障上有比較好的表現，正是因為這樣，在現代競爭激烈的市場環境下，可靠性才成為了競爭勝利的重要籌碼。二是可靠性還能夠一定程度的增加市場份額，用戶的喜好是由產品本身的質量來決定的，因此只有產品較高的保障性才能夠最大程度的保障客戶的重視程度，以此來最大程度的優化競爭激烈市場當中的企業份額。

二、電氣自動化控制設備的可靠性現狀的分析

2.1元器件質量低下是控制設備可靠性指標偏低的一大原因

目前元器件生產廠家眾多，參差不齊。如果控制設備的使用企業規模較小，質量管理體系不健全，導致零部件進廠檢查出現漏洞；同時，元器件廠家間的惡性競爭，導致產品價格低廉，迫使企業不顧及元件質量進行采購，這些都會導致控制設備可靠性指標偏 低，并且降低了使用壽命。

2.2工作環境、使用及維護不當是控制設備可靠性指標低的重要原因

電氣設備所處的工作環境多種多樣。氣候條件、機械作用力和電磁干擾是影響控制設備可靠性的主要因素。

三、電氣自動化控制設備的可靠性測試方法

3.1現場測試法

現場測試法指在現場進行設備可靠性檢測，并通過數理統計方法對檢測得出的數據進行計算從而得到電氣自動化控制設備本身的可靠性指標。現場測試法的優勢在于并不需要過多的測試設備，并且由于現場測試法是在對電氣自動化控制設備進行應用的過程中進行測試，所以所得出的數據能夠更加真實地反映出設備本身的情況，這對節約電氣自動化控制設備可靠性的成本投入具有重要的意義，在此過程中接受檢測的電氣自動化控制設備本身的性能不會受到影響和損壞，在經過測試后一旦可靠性指標符合應用標準就可以出廠。

3.2 試驗室測試法

通過試驗室可以對電氣自動化控制設備的工作條件以及工作環境進行模擬，并通過數理統計方法對所得出的數據進行計算得出電氣自動化設備本身的可靠性指標。與現場測試法不同的是，試驗室測試法可以模擬的工作環境并不局限于一種，由于在試驗室中能夠比較容易地改變和控制試驗數據，所以能夠通過多種環境的反復測試來確保電氣自動化控制設備可靠性測試結果的精確性，從而進一步保證對其測試數據進行分析的精確性。但是試驗室測試法所模擬出的環境會與電氣自動化控制設備實際的工作環境具有或多或少的差別，所以容易產生實驗以及分析所得數據和實際數據不符的情況，另一方面試驗室測試法需要較高的試驗投入，同時試驗過程中也需要較多的電氣自動化控制設備樣品，所以進行試驗室測試前有必要對可靠性試驗樣品的成本以及電氣自動化控制設備的總生產量進行考慮。一般而言，試驗室測試法更適合于大批量的電氣自動化控制設備生產中的可靠性檢測。

3.3保證測試法

保證測試法指電氣自動化控制設備在沒有出廠以前就對設備進行故障檢測和試驗。當前大部分電氣自動化設備都是由繁多的零部件構成，這也使電氣自動化控制設備所產生的故障具有了較大的隨機性。通過對未出廠的電氣自動化控制設備進行保證測試，可以對引起電氣自動化控制設備過早損壞的故障進行檢測，從而有針對性地對電氣自動化設備進行修復，從而從生產源頭上實現了對電氣自動化控制設備失效率的控制，當設備失效率被控制在一定的范圍內后，電氣自動化控制設備便可以出廠。

四、提高電氣自動化控制設備可靠性的措施

4.1嚴格把握電氣自動化控制設備的設計過程

在控制設備設計階段，研究產品與零部件技術條件，分析產品設計參數，研討和保證產品性能和使用條件，正確制定設計方案；其次，根據產量設定產品結構形式和產品類型。因為產量的大小決定著生產批量的規模，生產批量不同，其生產方式類型也不同，因而其生產經濟性也不同；同時，運用價值工程觀念，在保證產品性能的條件下，按最經濟的生產方法設計零部件；在滿足產品技術要求的條件下，選用最經濟合理的原材料和元器件，以求降低產品的生產成本；全面構思，周密設計產品的結構，使產品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設備的維修費用和使用費用。

4.2嚴格遵循零部件的選用準則

盡量使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。立足于使用國產材料和來源多、價格低的材料；設備（含零部件）的加工精度要與技術條件要求相適應，不允許無根據地追求高精度。在滿足產品性能指標的前提下，其精度等級應盡可能低，裝配也應簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產。根據電路性能的要求和工作環境的條件選用合適的元器件，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境的要求，并留有足夠的余量；優先選用經實踐證明質量穩定、可靠性高、有發展前途的標準元器件，不選用淘汰和禁用的元器件；應最大限度地壓縮元器件的品種規格，減少生產廠家，提高它們的復用率；除特殊情況外，所有電子元器件應按不同的要求經過必要的可靠性篩選后，才能用到產品中；優先選用有良好的技術服務、供貨及時、價格合理的生產廠家的元器件。對關鍵元器件要進行用戶對生產方的質量認定；仔細分析比較同類元器件在品種、規格、型號和制造廠商之間的差異，擇優選擇。要注意統計在使用過程中元器件所表現出來的性能與可靠性方面的數據，作為以后選用的依據。

4.3對電氣自動化控制設備進行散熱維護

導致控制設備可靠性指標偏低最為普遍的因素就是設備運轉當中產生的溫度。在電氣自動化控制設備運轉的過程當中，設備電能的消耗大部分都是以熱能的形式散失，尤其是功率消耗非常大的零部件，比如大功率晶體管、電了管、大功率電阻、變壓管等。此外，如果控制設備的外界環境溫度過高，就會導致設備運轉當中產生的熱量無法及時的散發，控制設備的溫度會持續的升高，超出零部件最大耐溫范圍之后，便會造成元器件的熱擊穿，所以，控制設備的元器件一定要進行散熱防護。對于功率比較大的元器件要安裝散熱器，但安裝時應該避免大面積的接觸散熱器外殼，并在接觸面適當的涂抹導熱膏，確保設備散熱良好。

五、結束語

隨著電氣自動化控制設備在我們國家的各個行業內都得到了相當廣泛的應用，并且電氣自動化控制設備在工作的時候，經常面臨著各種不利條件的考驗，因而保證電氣自動化控制設備的可靠性就顯得十分必要。

參考文獻：

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