Разработка структурных схем элементов электромеханической системы

Вероятность безотказной работы системы автоматизированного управления (САУ) в курсовой работе по заданию считаем, t=1500 часов.

3.1 Контакторы КМ1, КМ2

Структурная схема для расчета надежности КМ1 (или КМ2) примет вид:

Рисунок 3.1 – Структурная схема КМ1 (или КМ2)

3.1.1 Вероятность безотказной работы одного контактора рассчитывают по формуле:

или

где [Л1] – интенсивность отказов одного контактора, [1/ч].

Вероятность безотказной работы 1 контактора (КМ1 или КМ2) для времени t = 1000часов:

3.1.2 Вероятность безотказной работы контакторов КМ1 и КМ2 работающих на включение и отключение цепи:

Вероятность безотказной совместной работы контакторов КМ1, КМ2:

3.2 контакторы КМ3- КМ6

Вероятность безотказной работы КМ3 – КМ6

Вероятность безотказной работы группы контакторов КМ3 – КМ6

3.3 Реле времени

Используем пневматическое реле времени РПВ-110.

Интенсивность отказов реле

Вероятность безотказной работы рассчитывается по экспонентному закону:

При наличии 4 реле времени вероятность безотказности всех реле составляют:

3.4 Силовой резистор (3 секции, проволочный, мощный)

3.5 Тормозной резистор

3.6 Двигатель постоянного тока

Слабые элементы по надежности:

- подшипниковый узел(ПУ);

- коллекторно-щеточный узел(КЩУ);

- обмотка якоря(ОЯ);

- обмотка возбуждения(ОВ).

Структурная схема расчета надежности ДПТ:

Рисунок 3.2 - Структурная схема надежности ДПТ

3.6.1 Подшипниковый узел

Вероятность безотказной работы определяется с помощью распределения Вейбулла:

где – параметр определяющий масштаб;

к = 1, 25 – параметр асимметрии распределения.

тогда для t = = 1500 часов

для двух узлов

3.6.2 Коллекторно-щеточный узел

Вероятность безотказной работы узла для времени t= определяется с помощью центрированной функции Лапласа:

где = 5000 ч – математическое ожидание безотказной работы;

= 1500ч – среднеквадратичное отклонение ожидания;

F – функция [сборник задач Кузнецова, таблица 1].

Определяем аргумент:

По таблице находим функцию

тогда:

3.6.3 Обмотка якоря(ОЯ) двигателя

Вероятность безотказной работы ОЯ вычисляется с помощью центрированной и нормированной логарифмической функции Лапласа:

где M – логарифм математического ожидания;

- логарифм среднеквадратичного отклонения.

Пример в расчете:

М = 8, 7; = 1, 03

Тогда получим:

= 0, 5 – F(-1, 3597) =

= 0, 5 – (-0, 4131) = 0, 91

3.6.4 Обмотка возбуждения (ОВ) двигателя

Вероятность безотказной работы ОВ рассчитывается в соответствии с экспоненциальным законом распределения:

Примем:

1/ч

Результирующая вероятность безотказной работы ДПТ при

t=