Такая АЧХ имеет один максимум

на резонансной частоте

; ; .

Как видно, максимум АЧХ и резонансная частота зависят от индуктивности и сопротивления обмоток, сопротивления и емкости изоляции. Следовательно, изменения и позволяют судить о появлении к.з. витков (изменяется индуктивность и сопротивление обмотки) и об изменении состояния изоляции Cu, Ru. На рис. 7.11. показаны АЧХ обмоток асинхронного двигателя с 10% короткозамкнутых витков в обмотке фазы С. Дальнейшее увеличение числа к.з. витков или ухудшение изоляции приводит к смещению АЧХ в область высоких частот.

Метод сравнения реакции ЭУ и эквивалентной модели (рис.7.12). Этот метод находит применение при рабочем диагностировании сложных динамических объектов. При этом эквивалентная модель (ЭМ) может быть представлена физической моделью (аналогичным объектом) и математической моделью (эквивалентным описанием).

На вход элемента ЭУ и его модели подается один и тот же входной сигнал х, изменяющийся во времени. На выходе сравнивается реакция элемента ЭУ и ЭМ. Условием работоспособности является

,

где – требуемое значение разности (в идеальном случае при адекватном описании ЭУ и работоспособном ее состоянии =0).

Если оценивание осуществляется интегрально, то показателем оценки может быть

,

а условием работоспособности – .

Основные недостатки метода:

трудности создания модели, адекватной объекту;

избыточность, так как требуется модель того же порядка, что и объект.

Периодичность контроля работоспособности

Элементов ЭУ

Для обоснования периодичности контроля работоспособности необходимо знать данные о параметре потока отказов каждого типа элементов ЭУ, время и условия эксплуатации. Выбор периодичности контроля работоспособности для ЭУ представляют сложную и трудоемкую задачу.

С точки зрения теории надежности элементов ЭУ (трансформаторы, коммутационные аппараты, ячейки КРУН, распределительные устройства, воздушные линии) можно рассматривать как схему последовательно соединенных элементов.

Допустим, что поток отказов оборудования и элементов ЭУ является простейшим, удовлетворяющим условиям стационарности, отказы – события случайные и независимые. Тогда вероятность безотказной работы Р сколь угодно сложной ЭУ будет равна произведению вероятностей безотказной работы элементов

,

где p_i – вероятность безотказной работы i-го элемента; N – число элементов ЭУ.

В силу стационарности отказов

.

Тогда , (4.4)

где – средняя наработка на отказ элемента ЭУ,

–параметр потока отказов ЭУ,

–параметр потока отказов элемента ЭУ.

В выражении (4.1) время можно принять как период контроля работоспособности в ЭУ t = T_к.(лет). Тогда количество мероприятий на внеплановое обслуживание за период контроля работоспособности:

.

Поэтому надежность для элементов ЭУ, определяемая выражением (4.1) на промежутке времени Т_к определяется выражением:

(4.2)

Время Т_к можно представить также как среднее время между плановым и внеплановым контролем работоспособности:

.

Предположим, что работоспособность элементов ЭУ изменяется по экспоненциальному закону, тогда:

(4.3)

Т_ср.к равно произведению средней наработки на отказ Т_о элементов ЭУ и вероятности отказов за период контроля работоспособности. Из выражений (4.2) и (4.3) можно сделать вывод об оценке влияния существующей периодичности на надежность.

Для повышения безотказной работы элементов ЭУ контроль работоспособности должен проводиться с периодом Т_к < Т₀ или с определенно заданной вероятностью безотказной работы Р элементов ЭУ.

Предложенный подход требует: получение показателей надежности элементов ЭУ методами статистики; поток отказов элементов при расчетах рассматривается как простейший, т.е. отказы и время отказа элемента не оказывают влияния на надежность других элементов. Оптимальный период контроля работоспособности зависит от изменения состояния конкретного элемента, влияния внешних и внутренних воздействующих факторов.

Контрольные вопросы

1. Каким образом определяется расстояние между текущей и номинальной характеристиками?

Ответы:

а) ;

б) ;

в). .

2. Как формулируется условие работоспособности для характеристик при интегральной оценке?

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

3. Определите запас работоспособности и степень работоспособности и скажите, чем они отличаются.

Ответы:

а) запас работоспособности – относительное отклонение текущего значения параметра от граничного значения. Степень работоспособности – абсолютное отклонение текущего значения от граничного;

б) одно и то же;

в) запас работоспособности – абсолютное отклонение текущего значения параметра от граничного, степень работоспособности – относительное отклонение текущего значения от граничного.

4. Укажите пределы изменения степени работоспособности ОД по нескольким диагностическим параметрам.

Ответы:

а) [1,0];

б) [0, ];

в) [C_max,0].

5. Чем отличается метод контроля работоспособности по совокупности параметров от метода контроля работоспособности по обобщенному параметру?

Ответы:

a) информацией, поступающей на вход технических средств диагностирования;

б) не отличаются;

в) в первом случае определяется работоспособность по каждому параметру, а во втором – контроль выполняется по каждому параметру, а диагноз выдается по обобщенному параметру.

6. Какие способы обработки выходной информации объединяют метод контроля работоспособности по частотным характеристикам?

Ответы:

а) интегральное оценивание и контроль отдельных показателей характеристик;

б) интегральное оценивание и контроль характеристик в характерных точках;

в) интегральное оценивание.

ГЛАВА 8

ПОИСК ДЕФЕКТОВ