ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ

Надежность являетсяважнейшим технико-экономическим показателем качества любого технического устройства, в частности электрической машины, определяет ее способность безотказно работать с неизменными техническими характеристиками в течение заданного про­межутка времени при определенных условиях эксплуатации.

С древнейших времен при изготовлении изделий для обеспечения надежности закладывался определенный запас прочности, чем и гарантировалась долговечность работы. Однако это приводило к излишним затратам материалов, увеличению габаритов, массы и стоимости изделий. С развитием электрификации задачи обеспечения надежного снабжения объектов электроэнергией решались, в основном, путем резерви­рования (параллельная работа трансформаторов и электрических генераторов, объединение разрозненных энергетических объектов в единую энергетическую систему и т.д.). Новые проблемы надежности возникли с развитием авиации, дальнего плавания, ракетной и космической техники. Первона­чально задачи надежности и здесь решались традиционными методами. Однако этот путь скоро стал малоэффективным, т.к. приводил к резко­му увеличению габаритов и массы, что для авиационной и космической техники является неприемлемым. Поэтому для повышения надежности стали использоваться новые методы, основанные на теории вероятнос­тей и математической статистики.

Теория надежности ЭМ в ее современном виде стала разрабатываться сравнительно недавно – около 30 лет назад. На протяжении нескольких предшествующих десятилетий электромашиностроение развивалось в направлении повышения использования машин, увеличения нагрузок активных материалов и снижения массы машины на единицу мощности. Параллельно с этим разрабатывались и внедрялись новые типы активных, конструкционных и изоляционных материалов, улучшались вентиляция, появились более интенсивные методы охлаждения машин. Однако запас прочности, а вместе с тем и устойчивость к перегрузкам постепенно снижались. В результате наметилась тенденция общего снижения надежности ЭM. Первые работы, в которых было указано на недостаточный уровень надежностиЭМ, были опубликованы в 1961 г. В них на приме­ре работы ряда металлургических предприятий давался экономический анализ материально-технического ущерба в промышленности из-за отказов или недостаточной надежности электрических двигателей. Потребовалось определенное время, прежде чем стало общепризнанным, что повышение использования активных и конструктивных материалов целесообразно лишь до тех пор, пока эта тенденция не приводит к сниже­нию надежности ЭМ.

Проблема надежности технических систем за последние два-три десятилетия резко обострилась, что объясняется следующими объективными причинами:

1. Резким увеличением сложности технических систем, включающих сотни тысяч и даже миллионы отдельных узлов и элементов

2. Экстремальность условий, в которых эксплуатируются изделия (высокие скорости, значительные ускорения, высокие температуры и давления, вибрация, повышенная радиация и т.д.)

3. Интенсивностью режимов работы системы или отдельных узлов (при высоких температуре, частотах вращения, давлениях, плотности тока и т.д.)

4. Повышением требований к качеству работ (высокая точность, эффективность и т.д.)

5. Увеличением ответственности функций, выполняемых системой, высокой экономической и технической ценой отказа

6. Полной или частичной автоматизацией и, как следствие, иск­лючением непосредственного контроля человеком функционирования сис­темы и ее элементов