电气控制设备的可靠性探析

武会芳

（身份证号：1321291980****2824）

随着电子技术的快速发展，电气自动化控制被广泛应用到各个行业。自动化技术成为了当前经济运行必不可少的技术手段之一。

一、加强控制设备可靠性研究的重要意义

（一）可靠性是提高产品质量的核心产品质量的特性概括下来，主要包括性能、可靠性、经济性与安全性。在产品质量中可靠性占有主导地位。

（二）可靠性是增加市场份额的有力工具随着电气自动化控制设备的自动化程度以及复杂度的逐渐增高，企业将可靠性技术作为在竞争中获取市场份额的一项有力工具。

（三）可靠性测试方法的选择

如何选择可靠性测试方法，可以从试验场地、试验环境、试验产品、试验测试程序等几个方面来推断。

二、试验场地的选择对于场地的选择还要遵循一定的原则，即如果要考核可靠性水平不低于某一指标时应选择最严酷的试验场地，如果是为了测定正常使用条件下的可靠性水平，则应选择工作环境最为典型的试验场地，如果为了提供可靠的可比性资料，则应选择有着相同或近似的试验条件的场地。

三、试验环境的选择由于电控产品的工况差异很大，选择了非恶劣的场地，设备工作在一般应力下，以保证测试的客观性。

（一）试验产品的选择这方面的特点要有典型性。包含的品种也很多，造纸机电控设备、纺织机电控设备、矿井提升机电控设备。从性质上讲，产品属性有大型设备、中小型设备。从工作运行情况看，既有连续运行设备又有间断运行设备。

（二）试验的测试程序要有一个统一的试验程序，并由现场试验人员严格执行。如试验起始结束时间，时间间隔的确定，数据的采集，各种性能指标的记录，保障情况的汜录，保障的排除等。都应有严格规范，这样才能保证测试的准确性、可信性。

（三）试验的组织工作这是试验工作中关键的一环，要有一个高效、严密的组织机构，它肩负着对各分散试验场地的管理、组织工作。对试验数据的收集、整理工作。对试验人员的选定，试验工作的协调，试验报告的分析，及至最后试验结果的判定工作，还要通过这个组织把现场工程师、可靠性设计工程师、制造工程师联系在一起。

1.现场可靠性测试方法

现场可靠性测试方法是一种较为实用的测试方法，通过现场测试，可以收集数据，对收集到的数据进行系统分析，可得出故障工作时间，并做评估和制定考核指标的依据。

2.现场可靠性测试目的：（1）收集现场可靠性数据，进行可靠性评估，为制定合理的可靠性考核指标提供依据。（2）收集现场的可靠性数据经过数理统计后得到可靠性数据指标。（3）收集设备上元器件的可靠性数据，为今后元器件的使用提出可靠性指标。（4）对设备的寿命特性进行考查，可帮助确定出厂时设备进行的烤机时间。（5）集现场的设备维修性数据，进行维修性评估。

（四）现场可靠性试验的条件：试验方法首先要求设备生产厂管理制度比较完善，工艺条件比较稳定和成熟，元器件进货渠道比较正规，制造的产品有品质保证，对于用户工厂，被测试设备的使用厂，要求设备的工作条件符合产品的技术标准，最好是用户使用的电控及自动化设备量比较多一些，以使统计数字更为可靠。

（五）可靠性数据统计分析：依据收集到的可靠性数据，按照电控设备可靠性指标体系的要求，进行统计，计算有关可靠性特征，根据收集的数据通过统计计算表明，典型的国产电控及自动化设备的平均无故障工作时间。

四、控制设备的可靠性现状

（一）工作环境、使用及维护不当是控制设备可靠性指标低的重要原因，电气设备所处的工作环境多种多样。气候条件、机械作用力和电磁干扰是影响控制设备可靠性的主要因素。

（二）气候条件主要包括温度、湿度、气压、盐雾、大气污染等因素，对控制设备的影响主要表现在使电气性能下降、温升过高、运动不灵活、结构损坏，甚至不能正常工作。

（三）机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、冲击、离、速度等机械作用，使得控制设备元器件损坏失效或电参数改变，结构件断裂或变形过大以及金属件的疲劳破坏等。

（四）控制设备工作的周围空间充满了由于各种原因所产生的电磁波，造成外部及内部干扰。由于电磁干扰的存在，使设备输出噪声增大，工作不稳定，甚至不能安全工作。同时，操作人员在没有完全掌握控制设备原理的基础上进行操作，导致对控制设备不能熟练而正确的操作，并且不能对设备进行及时的维护和保养，都会导致控制设备可靠性指标低。

五、提高控制设备的可靠性策略

（一）在控制设备设计阶段，首先要对产品与零部件技术条件进行研究，对产品设计参数做仔细分析，在确保产品性能和使用条件下制定出科学合理的设计方案；其次，产品结构形式与类型要以其产量为依据来设定。此外，为了提高产品的使用性能和操作维修性能，减少控制设备的使用费用和维修费用，产品结构也要通过全面构思后再进行周密设计。

（二）从生产角度来看，要尽可能减少设备中元器件与零部件的品种和规格，通常要采用专业厂家所生产的通用产品或零部件，使用来源多、价格低的材料，或是国产材料；无论是设备还是其零部件的加工精度，都要符合当前技术条件要求，不能盲目的追求高精度。其精度等级与产品性能指标相适应的条件下可以降低，也可以简化其装配，尽可能减少选配和修配，尽可能使装配工人的体力消耗减少，这样才能利于自动流水生产。

（三）电子元器件的选择与使用。元器件要以电路性能的要求以及工作环境的条件为依据进行选用，元器件无论是其技术性能、技术条件，还是其质量等级等都要符合控制设备运作和环境要求，并且要保留足够的余量；所有电子元器件都需要以不同的要求为依据，并经过必要的可靠性加以筛选后才能使用到产品中去（除特殊情况外）。

六、总结：

保证电气设备的可靠性是一个复杂的涉及广泛知识领域的系统工程。只有在设计上给予充分的重视，采取各种技术措施，同时，在使用过程中按照流程操作、及时保养，才会有满意的成果。