Коэффициент мощности

Перечисленные критерии энергетической эффективности не учитывают дополнительных потерь мощности в электрической части силового канала ЭП за счёт сдвига фаз между напряжением и первой гармоникой тока. Эти потери характеризуются коэффициентом мощности который в общем виде может быт представлен:

(125)

- коэффициент искажения

, здесь

и - действующие значения тока, напряжения и тока первой гармоники;

- косинус угла сдвига фаз между напряжением и током первой гармоники;

Если коэффициент искажения близок к 1 :

- потери мощности при передаче энергии постоянным током.

6 НАДЁЖНОСТЬ ЭП. Основные понятия, критерии надёжности

Надёжность – свойство устройства выполнять требуемые функции, сохраняя во времени значения установленных (нормативных) эксплуатационных показателей в заданных пределах.

Устройство – совокупность совместно действующих объектов (система), предназначенная для самостоятельного функционирования, либо часть системы, не имеющая самостоятельного эксплуатационного назначения «элемент».

Надёжность – комплексное свойство, обусловленное сочетаниями следующих критериев:

1. работоспособность

2. безотказность

3. ремонтопригодность

4. долговечность

5. сохраняемость

Работоспособность – состояние устройства. при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя заданные значения параметров в пределах установленных научно-технической документации.

Безотказность – свойство устройства сохранять работоспособность в течение некоторого времени, которое называется наработка.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности устройства.

Различают:

1. скачкообразные (внезапные)

2. постепенные отказы

которые заключаются в изменении одного или нескольких параметров устройства в течении некоторого промежутка времени.

Самоустраняющийся отказ (сбой) – такой отказ, который приводит к кратковременному нарушению работоспособности.

Ремонтопригодность – свойство устройства, заключается в приспособленности к предупреждению и обнаружению возникновения отказа и устранению их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания. Устройство, работоспособность которого, в случае возникновения отказа может быть восстановлена, называют – ремонтируемыми. В противном случае – неремонтируемым.

Долговечность – свойство устройства сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при условии соблюдения системы технического обслуживания.

Предельное состояние – состояние устройства, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена по техническим, экономическим причинам, условием эксплуатации или необходимости, какого либо вида ремонта.

Сохраняемость – свойство устройства непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течении хранения и транспортировки.

6.1 Показатели надёжности

Под показателями надёжности следует понимать количественные характеристики одного или нескольких критериев надёжности, при этом те показатели, которое относится к одному из критериев – единичные, те которые к нескольким – комплексные.

Показатели для восстановлеваемых и невосстановлеваемых устройств различны. Существующие ЭП – восстановлеваемые системы. Для них основные показатели надёжности:

1. вероятность наработки между отказа больше заданного значения

2. параметр потока отказов (интенсивность отказов) или плотность отказов

3. наработка на отказ:

Плотность вероятности возникновения потока отказов для рассматриваемого момента времени

равно отношению наработки к математическому ожиданию числа его отказов за время

В установившихся режимах, при

4. вероятность восстановления в заданное время , где - среднее время. восстановления.

6.2 Расчёт показателей надёжности

Обычно при расчёте показателей надёжности ЭП используют коэффициентный метод. При этом в расчёте используют не абсолютные, значения интенсивности , а их относительные значения:

- коэффициент надежности

где - интенсивность отказов базового элемента

Кроме того, полученный таким образом коэффициент надежности независимый от условий эксплуатации и будет являться для существующего элемента постоянной определённой величиной.

Для учёта воздействия величины электрических нагрузок, а также температуры окружающей среды в расчёт вводятся поправочные коэффициенты , которые определяются с помощью таблиц или номограмм исходными данными для которых является и .

Учёт других более слабо действующих дестабилизирующих факторов (влажность, запылённость) производиться с помощью введения относительного значения базового значения элемента (так же находиться по таблицам).

С учётом направок на режим рабочий и дестабилизирующие факторы:

Кроме того при расчёте коэффициентов надёжности необходимо учитывать время активной работы элемента, следствие вводиться результирующее значение:

- коэффициент использования.

Для расчёта надёжности по коэффициентному методу состоится логическая схема система, которая характеризуется соединение основных элементов системы, в процессе выполнения её функции.

Основными элементами ЭП, неисправность которых повлечёт за собой нарушение надёжности всей системы является преобразователь, двигатель, измерительный преобразователь, входное устройство преобразователя – реактор.

Все 4 перечисленных элемента соединены последовательно между собой. При этом отказ одного из этих элементов приведёт к отказу всей системы в целом.

Исходные данные для расчёта надежности:

1. используемые элементы

2. электрические режимы работы

3. температурные режимы

4. базовые коэффициенты надежности

5. условие эксплуатации

6. коэффициенты использования

Наименование и тип элемента								Среднее время восстановления
1. Реактор 2. Преобразователь 3. ЭД 4. Измерительный преобразователь

,

где - количество элементов, для которых производится расчёт надёжности;

- интенсивность отказов базового элемента ;

- вероятность наработки между отказами более 10000 часов;

- наработка на отказ;

- математическое ожидание времени восстания работоспособности.