Испытания электрических машин на надёжность: основные понятия и термины

Пермский Национальный Исследовательский

Политехнический Университет

Кафедра «Электротехника и Электромеханика»

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Испытания электрических машин на надёжность:

основные понятия и термины»

Выполнил студент группы ЭМ-09

Лоскутников В.А.

Проверил преподаватель:

Судаков А.И.

Пермь 2012

По ГОСТ 27.002-83 надёжность определяется как свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и в условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

ГОСТ 27.002-89 определяет параметры следующим образом:

Наработка на отказ (или средняя наработка на отказ)— отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

Наработка до отказа — наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа.

Общие понятия:

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость - свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Наработка - продолжительность или объем работы объекта.

Наработка до отказа - наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа.

Ресурс - суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

Показатель надежности - количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет.

Средняя наработка до отказа - математическое ожидание наработки объекта до первого отказа.

Средняя наработка на отказ - отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

Интенсивность отказов - условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.

Определительные испытания на надежность - испытания, проводимые для определения показателей надежности с заданными точностью и достоверностью.

Контрольные испытания на надежность - испытания, проводимые для контроля показателей надежности.

План испытаний на надежность - совокупность правил, устанавливающих объем выборки, порядок проведения испытаний, критерии их завершения и принятии решений по результатам испытаний.

ГОСТ 27.003-90 определяет состав и общие правила задания требований по надёжности.

Требования по надежности - совокупность количественных и (или) качественных требований к безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданными показателями эффективности, безопасности, экологичности, живучести и других составляющих качества, зависящими от надежности изделия, или возможность применения данного изделия в качестве составной части другого изделия с заданным уровнем надежности.

 При задании требований по надежности определяют (выбирают) и согласовывают между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) изделия:

 типовую модель эксплуатации (или несколько моделей), применительно к которой (которым) задают требования по надежности;

 критерии отказов по каждой модели эксплуатации, применительно к которой задают требования по безотказности;

 критерии предельных состояний изделий, применительно к которым установлены требования по долговечности и сохраняемости;

 понятие "выходной эффект" для изделий, требования по надежности к которым установлены с использованием показателя "коэффициент сохранения эффективности";

 номенклатуру и значения показателей надежности, применительно к каждой модели эксплуатации;

 методы контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности (контроля надежности);

 требования и (или) ограничения по конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности, при необходимости, с учетом экономических ограничений;

 необходимость разработки программы обеспечения надежности.

ГОСТ 27.301-95 определяет:

Область применения: стандарт устанавливает общие правила расчёта надёжности технических объектов, требования к методикам и порядок представления результатов расчёта надёжности.

Определения: в стандарте применены общие термины в области надёжности, определения которых установлены в ГОСТ 27.002. Дополнительно в стандарте применены следующие термины:

Расчёт надёжности – процедура определения значений показателей надёжности объекта с использованием методом, основанных на их вычислении по справочным данным о надёжности элементов объекта, по данным о надёжности объектов-аналогов,  данным о свойствах материалов и другой информации.

Прогнозирование надёжности – частный случай расчёта надёжности объекта на основе статистических моделей, отражающих тенденции изменения надёжности объектов-аналогов и/или экспертных оценок.

Элемент – составная часть объекта, рассматриваемая при расчёте надёжности как единое целое.

Аттестация качества электрических машин.

Аттестация качества продукции — один из постоянно действующих факторов, стимулирующих создание продукции, превосходящей по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и мировые достижения.

В соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 18 августа 1983 г. в СССР установлены единые и обязательные для всех министерств и ведомств  правила аттестации промышленной продукции по двум категориям качества — высшей и первой.

К высшей категории качества относится продукция, которая по технико-экономическим показателям находится на уровне лучших мировых достижений или превосходит их, соответствует значениям, предусмотренным стандартами для вновь разработанной (модернизированной) и намечаемой к разработке продукции, и отвечает нормативно-техническим документам, по которым она выпускается.

До утверждения стандартов, устанавливающих значения показателей для вновь разработанной и намечаемой к разработке продукции, к высшей категории качества должна относиться продукция, по технико-экономическим показателям находящаяся на уровне лучших мировых достижений или превосходящая их, обеспечивающая значительное повышение производительности труда, экономию материалов, топлива и электроэнергии, удовлетворяющая потребности населения страны, конкурентоспособная на внешнем рынке и отвечающая нормативно-техническим документам, по которым она выпускается.

Такая продукция должна характеризоваться высокой стабильностью показателей качества, основанной на высоком техническом уровне производства, строгом соблюдении технологической дисциплины и высокой культуре производства. Промышленная продукция высшей категории качества обозначается государственным Знаком качества в соответствии с ГОСТ 1.9-67.К первой категории качества относится продукция, отвечающая нормативно-техническим документам, по которым она выпускается, содержащим современные требования, соответствующие значениям, предусмотренным стандартом для серийно выпускаемой продукции.

До утверждения стандартов, устанавливающих значения показателей для серийно выпускаемой продукции, к первой категории качества должна относиться продукция, по технико-экономическим показателям находящаяся на уровне современных требований народного хозяйства и населения страны и отвечающая нормативно-техническим документам, по которым она выпускается и имеет стабильные показатели качества.

Если представленная на аттестацию продукция не получает первой категории качества, она считается не аттестованной и подлежит снятию с производства. Продукция, не аттестованная при повторной аттестации по высшей или первой категории качества, подлежит снятию с производства в месячный срок после принятия решения государственной аттестационной комиссией.Продукция относится к высшей или первой категории на срок до трех лет. Продление срока действия категории качества без проведения аттестации продукции не допускается.

Аттестация продукции проводится в целях обеспечения выпуска продукции, отвечающей по своим технико-экономическим показателям высшему мировому уровню, потребностям народного хозяйства, населения страны и экспорта.

Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 16264.0-85

"Машины электрические малой мощности. Двигатели. Общие технические условия"

(утв. постановлением Госстандарта СССР от 28 января 1985 г. N 168)

Методы испытаний.

Испытание двигателей на надежность проводят на специальных испытательных стендах или установках, прошедших метрологическую аттестацию и имитирующих режимы и условия работы их в изделиях. Нагрузки, приложенные к валу двигателей, должны быть установлены в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

Допускается по согласованию с потребителем испытание двигателей на надежность проводить в изделиях, в которых они применяются, одновременно с испытаниями самих изделий на надежность или в условиях эксплуатации. В случае определения показателей надежности двигателей при работе в изделиях и в условиях эксплуатации программу и методику сбора и обработки информации указывают в технических условиях на конкретный тип двигателя.

Испытание на надежность двигателей проводят в нормальных климатических условиях испытаний по ГОСТ 15150, если иные не указаны в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей. При этом напряжение и частота сети питания должны быть в пределах, указанных в настоящем стандарте; механические воздействия (вибрация, удары) практически отсутствуют, а перегрев обмоток двигателей не должен превышать значений, допустимых для принятого класса изоляции.

Испытание двигателей на частоту питания 60 Гц допускается проводить при питании от сети 50 Гц только по согласованию с заказчиком.

До испытаний, затем через 50, 100, 250, 500, 750, 1000. 1500, 2000, 3000 ч с начала испытаний и далее через каждые 1000 ч наработки, а также в конце наработки проводят внешний осмотр, измеряют сопротивление изоляции и проверяют уровень звука, если это указано в технических условиях на двигатели. Кроме того, проверяют ток холостого хода или потребляемый ток и частоту вращения при номинальной нагрузке и другие параметры, указанные в стандартах или технических условиях на конкретные виды или типы двигателей. Проверку параметров после истечения времени испытаний 50, 100, 250, 750 и 1500 ч для двигателей с подшипниками качения не проводят. Контроль показателей через 50 и 100 ч испытаний для двигателей, наработка которых более 500 ч, не проводят.

По истечении указанной наработки периодический замер параметров испытываемых двигателей производят через интервалы времени, указанные в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей. Отказом считают выход из строя двигателя в процессе испытаний или любое несоответствие проверенных параметров требованиям настоящего стандарта.

Двигатели считают выдержавшими испытания на надежность, если число отказов за установленную безотказную наработку (Ту) равно нулю, число отказов при подтверждении вероятности безотказной работы не превышает приемочного числа С_L, средняя наработка до отказа равна или больше заданной в технических условиях на конкретный тип двигателя. План испытаний - N - U - Т по нормативно-технической документации. При квалификационных испытаниях - план N - U - N. Среднюю наработку до отказа определяют как среднее арифметическое значение наработок всех испытываемых двигателей. Испытание двигателей серийного производства прекращают, когда подтверждаются заданные в технических условиях на конкретный тип двигателя показатели надежности (безотказности).

Отказавшие во время испытаний двигатели не заменяют и не ремонтируют.

Допускается проводить регламентные работы, предусмотренные в технических условиях, и заменять не более 2 двигателей из выборки, если отказ произошел в течение первых 30-50 ч от начала испытаний (приработочный отказ) для двигателей, средняя наработка до отказа или средний ресурс которых превышает 1000 ч.

Средний ресурс или среднюю наработку до отказа определяют по результатам испытаний двигателей на надежность до предельного состояния (сгорание обмоток, заклинивание подшипников, обрыв в обмотках, пробой изоляции, невыполнение функциональных свойств в изделии). При испытаниях на долговечность контролируют только те параметры двигателей, которые обеспечивают безопасность при эксплуатации или функциональные свойства изделия, в котором они применяются. Если испытания проводят ускоренными методами, то в стандартах или технических условиях на конкретный тип двигателей должно быть указано:

режим ускоренных испытаний; коэффициент ускорения; методика перерасчета результатов испытаний.

Средний срок службы определяют расчетным путем по результатам испытаний как отношение среднего ресурса или средней наработки до отказа к среднему сроку работы двигателей в году, который указывают в технических условиях на конкретный тип двигателя. Средний срок работы в году может определяться через коэффициент использования календарного времени изделия, для которого предназначен двигатель.

Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 16264.5-85

«Двигатели шаговые. Общие технические условия»

Методы испытаний.