Основых тех.экспл. суд эл.об А5_

движной точки. Для ОД, как известно, справедлива зависимость.

zi Ai ( 1 , 2 , , n )

где zi – i-е значение реакции объекта на произвольное входное воздействие, ξj – значение его j-го показателя.

Следовательно, состояние ОД можно оценить, определив по реакциям zi прямые показатели ξi и сравнив их с номинальными значениями.

Указанный принцип неподвижной точки предназначен для определения величин ξj. Реакция объекта на входное воздействие описывается выражением y(t) A(t, 1 , 2 , , n ) , зафиксировав y(t) в различные моменты времени, можно получить значение zi=y(ti) и затем систему из n нелинейных уравнений:

zi Ai (ti	, 1 , 2 ,	, n ),i 1, n			(5.3)
Умножив каждое	из этих n нелинейных уравнений				на произ-

вольное вещественное число i (i 1, 2, , n) и прибавив к ним соот-

ветствующее значение искомого показателя ξi, получим систему эквивалентную (5.2)

i i Ai (ti , 1 , 2 ,				, n ) i i zi	(5.4)
В результате решения системы будут найдены координаты непо-
движной точки x *( * ,	2	,	, * )	в пространстве Х, если операция р
1			n

преобразования этой системы представляет собой операцию сжатия. Условие это осуществимо, кода соблюдается следующие соот-

	ношения
			a			i		0 при a 0
		a b
	0 i				2			при a 0
					b a
	где			p(x0 , p(x0 )) (1 a)r; x0 произвольный элемент в простран-
	стве Х;

96

A

a i , a max( i b i a 1 )

i

b Ai

i

j i, r 1, n0

Координаты неподвижной точки х* определяются как предел последовательности xn , где xn 1 p(xn ), n 0,1, , a

Алгоритм диагностирования объекта по временным характеристикам имеет особую специфику. Использование этого алгоритма для определения работоспособности ОД или поиска дефекта может быть осуществлен различными способами в зависимости от заданного отклонения рабочей и эталонной характеристик. Например, такую оценку характеристики можно выполнить по числу точек (в пределемаксимальному) либо по некоторым показателям ее формы. В последнем случае оценки могут быть приведены, например, по числу и виду этих показателей.

Допустим, объект представляется временными характеристикам» на основе уравнения типа

y(t) F (x0 (t), x)

где xo(t)-ступенчатое управляющее и возмущающее воздействие; x точка принадлежащая n-мерному пространству показателей xi (i 1, n)

Тогда алгоритм диагностирования можно реализовать путем сравнения действия оператора F c требуемым FТР. Множество N возможных состояний , соответствующих различным значениям показателей xi, в этом случае разбивается на W+1 подмножеств r, где W- число возможных дефектов ОД.

Совокупность S реализаций временной характеристики y(t), со-

ответствующих точкам x N и будет равна величине W + 1. Осуществляется сравнение характеристик, в результате чего устанавливается состояние ОД. Пример такого сравнения временной характеристики y(t) приведен на рис. 5.5. Здесь характеристика подвергается

дискретизации по времени и	уровню, а каждый прямоугольник
( y, t) рассматривается как	некий информационный признак р

изображения у(t). Шаг квантования по времени

97

t s0 / 2 S ( j )d ,	(5.5)
0

где S ( j ) - частотный спектр характеристики.

Справедливость для устойчивых по Ляпунову объектов выражения (5.4) обеспечивается при выполнении условия

		y(t)		dt Be at ,	(5.6)
где В и а-положительные вещественные					числа.

Значение шага квантования ∆у определяется из требований к динамической точки ОД. Как правило, для большого числа следящих систем (оно принимает значение y (0, 05 0, 03) ∙y(∞),

где y(∞) - установившееся значение выходного сигнала ОД.

На рис. 5.6 показана реализация этого метода. От генератора стимулирующих сигналов ГСС на ОД поступает сигнал xo(t) и стартимпульс на синхронизатор С. Последний представляет собой временной распределитель и в моменты времени 0, ∆t, 2 ∆t обеспечивает подключение выходов блоков выделения большего БВБ и меньшего БВМ напряжений.

В каждый временной интервал 0- t, t-2 t определяются максимальные и минимальные напряжения, т. е. осуществляется дискретная оценка временных характеристик объекта диагностики. Далее осуществляется разделение множества реализаций y(t) на подмножества таким образом, чтобы каждое из них содержало в основном реализацию того образа, которому они объективно принадлежат. Затем на модели происходит формирование текущих значений характеристики ОД с учетом допусков напряжений сигналов.

98

Рис. 5.5. Зависимость y(t)

ОД			ГСС

С

БВБ					БВМ

Модель

поля

Рис 5.6. Структурная схема реализации алгоритма диагностики по вр е- менной характеристики: ОД-объект диагностики; ГССгенератор стимулирующих сигналов, С-синхронизатор, БВБблок выделения большого напря-

жения, БВМ-блок выделения меньшего напряжения

99

6.Общие сведения о поиске дефектов

6.1.Основные понятия и определения

Электрооборудование в каждый момент времени может находиться в одном из двух состояний – исправном или неисправном. Исправное электрооборудование соответствует всем требованиям, установленным документацией. Неисправным элекроборудование считается в том случае, если оно не соответствует хотя бы одному из этих требований, т.е. когда в нем имеется один или несколько дефектов. Каждое несоответствие электрооборудования установленным требованиям называют дефектом.

Если в электрооборудовании имеется несколько дефектов, то часто наиболее ярко проявляется один, а все другие на его фоне не наблюдаются. Если в электрооборудовании существует более одного дефекта, то к их поиску переходят после устранения первого и получения информации о существовании другого (других) дефекта.

Дефекты принято разделять на явные и скрытые. Явные дефекты могут быть обнаружены предусмотренными документацией правилами, методами и средствами контроля. Остальные дефекты считаются скрытыми и обнаружить их можно в том случае, если применять другие, не предусмотренные документаций средства контроля.

Дефекты могут привести к разным последствиям. Если наличие того или иного дефекта исключает использование электрооборудование по назначению, такой дефект (или дефекты) называют критическим. Наличие значительных дефектов ограничивает использование электрооборудования по назначению либо влияет на его долговечность. Электрооборудование с малозначительными дефектами может без ограничений использоваться по назначению. Таким образом наличие или отсутствие дефекта всегда влияет на способность электрооборудования выполнить свои функции. Поэтому в дополнение к известным двум состояниям электрооборудования (исправное и неисправное) целесообразно ввести еще два – работоспособное и неработоспособное.

Работоспособным называют такое состояние в котором оно способно выполнять заданные функции, при этом значения контролируемых параметров остаются в установленных заранее пределах. Про

100

работоспособное электрооборудование не всегда можно сказать, что оно исправно, но будучи исправным, оно всегда работоспособно.

Из исправного состояния в неисправное электрооборудование переходит в результате события, называемого повреждением. При этом несущественное повреждение не влияет на его работоспособность, а существенное приводит к отказу – нарушению работоспособности. Таким образом, отказ электрооборудования может явиться следствием появления в нем дефектов, но не всегда наличие дефектов приводят к отказу.

В зависимости от последствий и причин соответственно различают частичные и полные, систематические и случайные отказы.

Частичные отказ не препятствует использованию электрооборудования по назначению, но ограничивает эффективность этого использования. После этого отказа использование электрооборудования по назначению становится невозможным. Систематические отказы электрооборудования могут возникать при нарушении технологических процессов его изготовления, монтажа, настройки, эксплуатации

иремонта. Причины их возникновения могут быть установлены и устранены. Возникновение случайных отказов представляет собой естественное явление, вероятность появления которого определяется показателями надежности элементов и электрооборудования в целом

ихарактерно для любого технического объекта.

Признаки, позволяющие установить факт нарушения работоспособности электрооборудования и тем самым отнести его фактическое состояние к одному из известных, называются критериями отказа или дефекта и задаются документацией в виде перечня параметров с указанием допустимых пределов их изменения – допусков. Уход параметра за пределы допуска является критерием, по которому узнают о неработоспособности электрооборудования. Конкретные изменения происходящие в электрооборудовании (например, обрыв провода, неправильное соединение элементов между собой, замыкание токоведущих частей и т.п.), называют характером отказа или дефекта и подразделяют на электрические и неэлектрические.

После установления на основе критериев и характера отказа факта существования в электрооборудовании дефекта переходят к его поиску. Поиск дефектов в любом изделии может быть представлен совокупностью тех или иных проверок, в том числе разнообразных измерений, а так же расчетов выполняемых в определенной последо-

101

вательности. Для удобства и краткости будем в дальнейшем все проверки называть технологическими переходами. Технологические переходы подразделяются на косвенные и непосредственные. Косвенные – позволяют найти дефект или ошибку измерения каких-либо параметров по признакам, косвенно связанным с исправным или несправным (работоспособным или неработоспособным) состоянием электрооборудования, а непосредственные помогают обнаружить дефект после измерения параметров или определения характеристик. Косвенными переходами являются визуальный контроль, замена (исключение) блока, введение ошибки; непосредственными – проверка электрических цепей, измерения, промежуточные измерения, сравнение. Для успешного поиска дефектов необходимо уметь выполнять технологические переходы в реально выбранной последовательности, т.е. знать методы поиска дефектов.

6.2.Методы поиска дефектов

6.2.1. Комбинационный метод

Комбинационный метод поиска дефектов заключается в том, что после установления факта существования дефекта выполняют в произвольном порядке технологические переходы, цель которых — определение параметров (характеристик) электрооборудования (называемого далее объект контроля) или его элементов. Этот метод характеризуется тем, что результаты выполнения предыдущих технологических переходов не влияют на выполнение последующих. Затем, проанализировав результаты выполнения всех переходов, определяют причину дефекта.

При любом методе поиска дефектов для анализа результатов выполнения перехода необходимо иметь предварительную информацию об исправном и неисправном состояниях объекта контроля, в котором ищут дефект.

Суждение о причине дефекта выносят, сопоставляя предварительную информацию с информацией, полученной после выполнения всех или некоторых переходов. Объем информации, требующейся в каждом конкретном случае, определяется тем, какой моделью заменяют реальный объект контроля при поиске данного дефекта. Невозможность использовать непосредственно объект контроля обу-

102

словлена тем, что объем информации о его элементах и связях, а также различных особенностях значительно превышает уровень, необходимый для отыскания этого дефекта. Моделью можно представить любое устройство. Кроме того, один и тот же объект контроля может быть представлен различными моделями в зависимости от того, какие его характеристики нас интересуют. При этом замена одной модели другой может происходить в процессе поиска одного и того же дефекта. Моделью может быть также аналогичный, но исправный объект контроля. В этом случае дефект может быть найден сравнением информации, получаемой от исправного объекта контроля (физической модели), с информацией, получаемой от неисправного.

Таблица 6.1 Причины и способы устранения дефекта «отсутствие возбуждения генератора постоянного тока»

Причина дефекта	Способ устранения
Потеря остаточного магнетизма	Намагнитить генератор от по-
	стороннего источника
Неправильно установлены щетки	Установить щетки правильно
Обратное направление вращения	Изменить направление вращения
Неправильно соединена с якорем	Переключить обмотку
обмотка параллельного возбуж-
дения
Неправильно соединен генератор	Проверить правильность сое-
с регулятором	динения

Самой простой, по наименее достоверной моделью объекта контроля является перечень дефектов (табл. 6.1). Поиск дефектов по такой модели сводится к выбору той или иной причины из приведенных в табл.6.1.

Выбрав причину дефекта, устраняют его указанным в этой же таблице способом. Для самых простых объектов контроля такая модель вполне выполнима, но для сложных ее создать невозможно, так как нельзя заранее описать признаки всех возможных в них дефектов. Другая распространенная модель объекта контроля, представляющая его состоящим из несвязанных между собой элементов (блоков), является более совершенной и реализуется во всех случаях. Строится такая модель предельно просто: объект контроля разбивается на составляющие его элементы — реле, контакты,

103

кнопки предохранители и др. Если необходимо, связи между элементами представляют в виде дополнительных элементов или включают их в состав ранее выделенных (реле, контактов и др.).

При использовании такой модели поиск дефектов основывается на том предположении, что объект контроля исправен тогда, когда исправны все составляющие его элементы. Поэтому при поиске дефекта приходится выполнить кроме первого перехода, которым был установлен факт существования дефекта, еще столько переходов, сколько элементов в модели.

Применение более сложной модели объекта контроля, учитывающей наличие реальных связей между элементами и их взаимовлияние, позволяет уменьшить количество необходимых для поиска дефектов проверок. Модель, в которой учтены связи, характерна тем, что исправность проверяемого элемента становится зависимой не только от его состояния, но и от состояния всех тех элементов, называемых предшествующими, сигналы от которых поступают на вход проверяемого.

При проверке элемента, связанного с предшествующими, возможны четыре результата. Первый соответствует допустимому значению входного сигнала и исправному состоянию контролируемого элемента. В этом случае контролируемый параметр имеет допустимое значение. В трех других случаях, соответствующих либо недопустимому значению входного сигнала, либо неисправности контролируемого элемента, либо тому и другому вместе, контролируемый параметр имеет недопустимое значение.

Таким образом, проверяемый элемент исправен, если при проверке значение контролируемого параметра допустимо. Однако обратное утверждение о том, что при недопустимом значении контролируемого параметра проверяемый элемент неисправен, неверно, так как причиной может быть неисправность предшествующих элементов.

Используя такой подход, можно снизить трудоемкость поиска дефектов, разделив рассматриваемый объект контроля на состоящие из связанных между собой элементов, блоки, исправность которых проверяют при контроле выходного элемента.

104

Пример 6.1. Замена реального объекта контроля моделью..

Рис. 6.1. -Электрическая упрощенная схема автоматического выключателя

Предположим, что в объект контроля входит автоматический выключатель А-3700 с полупроводниковым расцепителем , который отказал. В этом случае, используя схему, приступают к поиску дефекта

105