电气自动化控制设备可靠性探究

林盛

摘要:电气自动化控制设备在我国的应用领域已经变得越发广泛，保证电气自动化控制设备可靠性也已经成为一个复杂的且涉及广泛知识领域的系统工程。只有逐步提高电气自动化控制设备可靠性， 才能增加产品竞争优势。本文将围绕电气自动化控制设备可靠性进行研究。

关键词:电气自动化控制设备可靠性研究

中图分类号：F407文献标识码： A

现代社会人们对产品质量的要求越来越高，产品质量是企业的生命。人们越来越重视其所购买产品的安全性、可靠性、经济性等性能。产品可靠性和安全性往往被排在了前列，特别是大型成套设备人们十分重视其安全性与可靠性。购买者认为可靠性越高故障发生的次数和概率就小，维修费用和成本就较低，设备的安全性也能够得到保证。加强对电气自动化设备可靠性的分析与研究能够引起相关企业对设备可靠性的重视，有助于提高电气自动化控制设备的质量。

一、电气控制设备可靠性现状

1、元器件质量较差是控制设备可靠性指标偏低的一个重大的原因

当前，元器件生产厂家比较多，质量参差不齐。假如控制设备的使用企业的规模不是很大，质量体系不健全，那么会导致零件进厂检查出现漏洞；同时，元器件厂家之间的恶性竞争，使得产品的价格低廉，迫使企业不顾及元件质量进行采购，这些都是导致控制设备可靠性指标偏低的重要原因。

2、工作环境、使用不当是控制设备可靠性指标偏低的原因

电气设备所在的环境是多种多样的，机械作用力、气候条件及其电磁干扰是影响设备可靠性的非常重要的因素。

机械条件主要指的是电气设备在不同的运载工具中使用时受到的各种作用，如振动、冲击、离心加速度等，会使设备损坏失效，结构件断裂，有的甚至会变形；

气候主要包括温度、湿度、气压、大气污染等因素，对于控制设备的影响表现在使得电气性能不断的下降，温升过高，结构损坏，不能够正常工作；

控制设备工作的周围充满了因各种原因产生的电磁波，造成了干扰。因为电磁干扰的存在，使得设备的输出噪声增大，工作不稳定，不能够安全的工作。

此外，操作人员没有掌握设备原理就去工作，导致了对控制设备不能够熟练且正确的操作，不能够对设备及时的维护和保养，导致了控制设备可靠性指标降低。

二、电气自动化控制设备可靠性在经济发展中的重要价值

1、促进企业的发展

我国经济正在快速发展，而经济发展离不开电气自动化设备的推动。这就要求电气自动化控制设备在可靠性上做到更高水平；通过严格把关的电气自动化产品，可以促进企业的发展，提高企业的生产效率，使得企业在日益激烈的竞争中立于不败之地。

2、保障产品的质量

产品的好坏由产品的质量来决定。在目前手工产品渐少的情况下，自动化加工的产品主导了大部分市场。这就对产品制造生产过程中的电气化自动控制的设备可靠性提出了很高的要求，只有保障电气设备的可靠性，才能生产出优质的产品、降低残次品率，从而有效的保障产品的质量，提高产品的核心竞争力。

三、电气自动化控制设备可靠性测试的主要方法

1、在试验室内试验的方法

用相同的可以控制的工作条件和环境条件，模拟现场的使用条件，在被测设备承受的环境应力与现场设备相同的情况下进行试验，将累计的时间和累计失效数等数据通过数理统计得到可靠性指标，这是一种模拟可靠性试验。这种试验方法的试验条件相对易于控制，所得数据质量高，所得试验结果可以再现与分析。但受试验条件的限制，很难得到与真实情况相对应的数据，同时试验费用很高，由于这种试验一般都需要较多的试品，所以还要考虑到被试产品的生产批量与成本因素。因此这种试验方法比较适用于大批量生产的产品。

2、保证试验方法

在产品出厂前将产品在规定条件下实施无故障的工作试验，俗称烤机，我们研究的电控设备通常由大量的元器件组成，它的故障模式是不以某几种故障为主的，而是随机的，多样化的形式来显现出来的，因此它的故障服从指数分布。也就足说它的失效率具有随着时间变化的特性。我们在试验室内对出厂前的产品进行烤机，实际上就足对产品的早期失效进行测试考核，通过对产品的改进，使失效率达到某一项规定指标后再出厂。

3、现场测试方法

通过对设备在使用现场进行的可靠性测试记录各种可靠性数据，然后根据数理统计方法得出设备可靠性指标的一种方法。该方法的优点是试验需要的试验设备比较少，工作环境真实，其测试所得数据能真实反映产品在实际使用情况下的可靠性，维护性等参数，且需要的直接费用少，受试设备可以正常工作使用。不利之处是不能在受控的条件下进行试验、外界影响因素繁杂，不可控，试验条件的再现性比试验室的再现性差。

四、提高电气自动化控制设备可靠性的措施

1、设计方案的合理制定

对电气自动化控制设备应用的前提就是要认识和把握好产品自身的特点和实际的应用环境和应用条件，通过这样三个方面影响因素的综合来确定出最佳的设计方案。在此过程当中需要注意的一点就是各个厂家所生产的产品往往存在着较为明显的差异，针对于此，最好是在同一个项目当中统一使用同一个厂家的产品，这样能够最大程度的保证各个设备之间良好的协调性。

2、选择合适的零部件

在上文当中对电气自动化设备的合理设计进行了要求，在满足设计合理的条件之下还需要选择合适的零部件，零部件的选择主要考虑的是相关电路的实际性能，同样推荐选择专业厂家所生产的零部件，这样无论是在产品质量还是在后期维护上都有更好的保障。除此之外，在进行零部件的选择时还要高度重视其使用参数，这样就能够在实际的应用当中留出足够的裕度来。

3、加强控制设备的散热防护

对于各种电气设备来说，温度无疑是最危险的，这一方面是因为温度的变化极其容易导致电气设备精度和稳定性的大幅降低，另一方面则是在温度变化幅度过大的时候容易发生更加严重的事故。这主要是因为电气自动化设备在使用和运行的过程当中会不断的向外散发热量，一旦其散发的热量不能够及时的排出，积累在较小的空间内导致设备周边的环境温度大幅增高时，就会对设备造成上述伤害。正是因为这样，在进行电气自动化控制系统的设计时就还需要特别性的关注其散热问题，通过合理散热方式的确定来最大程度的避免设备本身遭受到的不良破坏。

4、设备要注意气候的变化

潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大，其中潮湿的影响是最主要的。特别是在低温高湿条件下，空气湿度达到饱和时会使机内元器件、印制电路板上产生凝露现象，使电性能下降，故障率上升。当电子设备受到潮湿空气的侵蚀时，会在元器件或材料表面凝聚一层水膜，并渗透到材料内部，从而造成绝缘材料表面电导率增加，体积电阻率降低，介质损耗增加，零部件电气短路、漏电或击穿等。潮气还能引起覆盖层起泡甚至脱落，使其失去保护作用。通常采用浸渍、灌封、密封等措施。

5、 前馈控制系统

电气自动化控制设备的使用和运行会受到一些干扰因素的影响，而要实现设备运行的可靠性就要做好前馈控制系统的运用。一般情况下，在干扰比较频繁并且存在幅度值较大的情况下，就要运用前馈控制系统来实现对干扰因素的有效控制。

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