关键词:电气自动化;控制设备;可靠性
1电气自动化控制设备现状
电气自动化是指设备在没有人参与的情况下,能够根据制定的程序完成一系列的工作流程,实现无人操作,自动监控等部分智能化问题。近些年机械电子、微电子等技术发展迅猛,电气自动化控制也正在被广泛使用,电气自动化的应用使得生产效率极大提高,也降低了运行成本,对电能质量来说也有了很好的保障,同时也良好地促进了经济的增长。然而,电气自动化工程控制系统现状主要受控于以下两个条件:
1.1 工作环境、设备的使用及维护是控制设备可靠性的重要影响因素
在影响控制设备可靠性的因素当中,占有重要地位的就是电气自动化设备所处工作环境。不同的气候、电磁干扰、外力作用都会影响到设备的可靠性,对于绝大多数设备来说,电磁干扰是影响设备稳定性的重要因素,例如在温度较高的环境中,设备会出现运转不良,甚至损坏不能正常工作;在运行过程中某些原件在运载造成的冲击震动等影响下遭到损坏,有时还会出现构件断裂的现象。设备在受到电磁干扰之后,工作可能无法维持稳定,且当电磁干扰过大时,更有威胁生命财产安全的可能,所以现阶段的电气自动化设备并不是设备的真正意义上的自动化,必须要求操作人员能够完全掌握设备的工作原理,对设备进行熟练正确的操作,防止在工作中出现失误造成设备损坏。同时,为延长设备的使用寿命,专业人员定期对设备进行及时的维护和保养也是必不可少的。
1.2 设备元器件的质量是控制设备可靠性的基本条件
对于设备元件来说,良好的质量是保证设备可靠性必不可少的条件。目前电气设备中元器件生产厂家众多且良莠不齐,设备元器件在质量上存在许多差异。特别是现在元器件市场存在的恶意竞争,使得某些企业在订购元器件时追求低价格而较少关注元件的质量,导致电气设备在整体可靠性上得不到保证。就我国现阶段发展水平而言,只有提高产品的质量,才能从根本提高控制设备的经济性、安全性、可靠性。
2电气自动化控制设备的可靠性测试方法
我国自动化控制设备的发展迅速,提升控制设备可靠性是保证系统稳定可靠运行的必要手段,因此,采用科学正确的测试方法检测控制设备的可靠性具有重要意义。
2.1试验室测试法
利用实验室模拟电气自动化设备的工作环境与条件,整理实验数据计算得到电气自动化设备的可靠性指标。试验室测试不单单拘泥于一种工作环境,它可以模拟多种工作环境对电气自动化控制设备可靠性进行测试,测出的结果较为精确。但要注意试验室测试法毕竟是模拟的环境,试验结果和计算产生的数据与实际相比存在一定误差。从另外一方面来说,试验室测试法对于试验投入是较大的,在过程中也要用到大量电气自动化控制设备,这就要求在试验室测试之前,要对试验成本和电气自动化设备的总产量等作好掌握。通常来说,对于较大规模的检测可以采用试验室测试法。图1所示为某电气自动化试验室。
图1电气自动化试验室
2.2现场测试法
所谓现场测试法指的是设备在现场做可靠性检测,然后利用数理统计对检测结果分析计算而得出的可靠性指标。与试验室测试法相比,现场测试法有一个显著优点就是无需太多测试设备,另外现场测试法是直接对电气自动化控制设备的实际应用来做测试,这就让测试出的数据更贴近设备自身的真实情况。除此之外,被检测的电气自动化控制设备在性能上不会受到影响,因此测试结束后只要可靠性指标通过了应用标准即可出厂。
2.3保证测试法
保证测试法是在电气自动化控制设备还未出厂时对其做检测试验。由于现在大多数的电气自动化设备是由众多的零部件组成的,在稳定性上具有随机性。保证测试法可以排查出导致电气自动化控制设备早期故障的原因,并据此对电气自动化设备及时修复,减少了设备的失效率,只有把电气自动化控制设备的失效率控制在标准以内,设备才能出厂。保证测试法对清除电气自动化控制设备中的随机故障有很好的效果,但是这种方法测试的周期较长,因此在大型的电气自动化控制设备中使用的较少,在小型电控设备的测试中得到广泛应用。
3提升电气自动化设备可靠性的主要策略
3.1增强对设备元器件材料的检测力度
设备想要稳定地进行运转,一定要对其中的元器件材料的质量进行严格筛选,首先要建立起坚持质量优先的概念,在这个前提条件下展开进一步工作,在设备还没有进行作业时就需要对其进行全面的检测及老化试验,在完成这些步骤之后还需要进行试跑作业。通过现场模拟整理数据参数后,再通过大数据分析确定该设备是否具备了投入生产的条件,通过以上操作确保设备运行的稳定性、可靠性。
3.2确保设备设计方法的科学合理性
外在因素对设备会造成很大的影响,针对这些因素在设计阶段就需要进行充分的考量,将外在因素通过设计将影响降到最低,在这基础上再根据产品的各项功能板块在实际中的生产需求,思考如何设计才能使布局更加合理、科学。目前较为常用的设计布局是模块化设计,但是需要引起注意的是,为了可以保证每一个模块能够正常工作,避免注意电磁侵扰的问题,电源模块不能和其他模块放在一起。
3.3加强和完善电气设备的气候防护及散热措施
针对气候因素的影响,需要知道空气的温度、湿度等因素都会对电气设备造成一定的影响,在设备工作的空间内空气湿度超过设备可以承受的范围,那么设备在该环境下就会随着时间的推移,内部零部件会慢慢腐蚀从而使工作无法正常进行。电气设备的散热是也需要得到高度重视,散热系统能有效降低夏季自助终端的故障率,保障电气设备的可靠运行。
3.4提高电源供电质量,减少谐波分量
电气设备的可靠性同样受到供电质量的影响,其中主要是电源中的谐波分量对其造成影响。随着人们对于现代化设备的进一步要求,变频器等设备开始成为了电气设备的工作元件之一,从而使设备的正常运转出现问题。目前已经有不少因为电源质量造成设备在工作时出现故障的例子,对此需要加强电源谐波的处理工作,根本解决方案是提高电源供电质量,从而使电器设备的可靠性、安全性能够进一步加强。
4结语
综上所述,就现阶段的电气自动化设备的可靠性来说,还有较多不足。提升电气自动化技术的整体水平对于促进经济建设的发展具有重要意义。电气自动化技术的发展不单是对其自身的发展,在对其他相关联产业发展方面,也有着不可忽视的积极意义。
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[4]熊丽玲.电气自动化控制设备的可靠性分析[J].通讯世界,2017(6).
论文作者:周菡萏
论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期
论文发表时间:2020/4/15
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