Навигация
Обоснование метода резервирования для функционального узла РЭУ
23407
знаков
6
таблиц
29
изображений
4. Обоснование метода резервирования для функционального узла РЭУ
Все методы повышения надежности РЭУ можно условно разбить на две группы методов: схемотехнические и конструкторско-технологические .
Основные методы первой группы:
1.Выбор электрических принципиальных схем, содержащих минимальное число элементов.
2.Выбор электрических принципиальных схем, выходные характеристики которых слабо зависят от изменения напряжения питания и разброса параметров элементов. Это позволяет в значительной степени повысить параметрическую надежность, т.е. свести к минимуму постепенные отказы.
3.Выбор электрических принципиальных схем, устойчивых к воздействию дестабилизирующих факторов, особенно температуры.
Среди методов второй группы необходимо отметить следующие:
1.Правильный выбор коэффициентов электрической нагрузки элементов. Замечено, что для большинства элементов оптимальные значения коэффициентов электрической нагрузки близки к числам 0,3...0,6. Их снижение повышает надежность элементов, однако ведет, как правило, к увеличению массы, габаритов, стоимости устройства. Кроме того, чрезмерное уменьшение коэффициентов электрической нагрузки может вызвать нестабильную работу ряда элементов, например, полупроводнико-вых приборов.
2.Отбраковка потенциально ненадежных элементов в условиях производства РЭУ. Используют как электротермотренировку, так и методы индиви-дуального прогнозирования надежности элементов.
3.Защита элементов РЭУ от воздействия факторов окружающей среды.
Особую группу методов составляет повышение надежности путем резервирования.
Резервирование - это введение в структуру устройства дополнительного числа элементов, цепей и(или) функциональных связей по сравнению с минимально необходимыми для функционирования устройства. В зависимости от того, как подключаются резервные элементы в случае отказа основных, различают следующие виды резервирования:
• постоянное;
• замещением;
• скользящее(может рассматриваться как частный случай резервирования замещением).
Воспользуемся резервированием замещением с нагруженным резервом ( «горячее» резервирование). Мой выбор обусловлен тем, что данное устройство – усилитель мощности. Усилитель мощности резервируется «горячим» резервированием, так как недопустимы перерывы в его работе. В случае резервирования с нагруженным резервом при отказе блок РЭС отключается от электрической схемы, и вместо него подключается один из резервных блоков.
Основной характеристикой резервирования замещением является кратность резерва, выражаемая несокращаемой дробью и определяемая соотношением (с.201 [1]):
(1)
r – количество резервных элементов, способных замещать основные элементы данного типа;
r = m - n;
n – количество основных элементов, резервируемых резервными элементами.
Основные достоинства резервирования замещением:
1). Отсутствие даже кратковременного перерыва в функционировании устройства.
2). Простота технической реализации.
3). Отсутствие необходимости иметь переключающее устройство высокой надёжности.
Основные недостатки резервирования замещением:
1). Незначительный выигрыш в надёжности по сравнению с постоянным резервированием.
2). Резерв находится в таком же электрическом режиме, как и основной элемент, и его ресурс вырабатывается одновременно с ресурсом основного элемента, точно так же, как и при постоянном резервировании.
Таким образом, необходимо определить, какое количество резервных блоков РЭС будет обеспечивать заданный уровень надёжности, т.е. кратность резерва. Для резервирования замещением справедливо следующее выражение:
P(t)=1-(1- P'(t))m (2)
где P(t) - вероятность безотказной работы устройства;
P'(t) - вероятность безотказной работы отдельного блока РЭС;
m - количество резервированных изделий.
Чтобы надёжность удовлетворяла техническому условию, требуется выполнение условия:
P(t) > 0,95
Таблица 3. Повышение надежности резервирование (расчетная таблица).
| m | 1 | 2 | 3 |
| P(t) | 0.72 | 0.92 | 0.97 |
Таким образом, при m=3 начинает выполняться вышеупомянутое условие:
0,97 > 0,95
Следовательноè количество резервированных изделий =2, а кратность резерва 2/1. Двукратного резервирования замещением достаточно, чтобы обеспечить требуемый уровень надёжности.
Похожие работы
... . На практике считается, что надежность переключающего устройства должна быть, по меньшей мере, на порядок выше надежности резервируемого элемента. Оценка показателей безотказности тесно связана со способом соединения элементов в блоке. С помощью смешанного соединения можно в значительной мере увеличить точность расчёта показателей безотказности, а соответственно и принять более удобные меры по ...
... объекта рассматривается как случайное событие, то есть заданная структура объекта и условия его эксплуатации не определяют точно момент и место возникновения отказа. Основные показатели безотказности для невосстанавливаемых объектов Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в пределах заданий наработки отказ объекта не возникает. На практике этот показатель определяется ...
... , и обеспеченном необходимыми средствами испытаний. К эксплуатационным относятся испытания, проводимые для определения (оценки) показателей надежности в заданных режимах и условиях эксплуатации. Организация определительных испытаний на надёжность Определительные испытания на надёжность могут проводиться по разным планам. Каждый план имеет некоторое количество параметров, для каждого из ...
... : - рабочая температура −10°С; - предельная температура −40°С; е) влагоустойчивость: - влажность – 93 %; - температура – 25°С. 2. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТА 2.1 Классификация объекта по назначению миниатюрный микромощный радиопередатчик надежность ММП – это изделие конкретного назначения (ИКН), имеющее один вариант применения. По работоспособности – это ...
0 комментариев