理论教育 冗余设计技术在重要设备中的应用

冗余设计技术在重要设备中的应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:1307.对于重要而又易出故障的分机、电路和易失效的元器件在体积、重量、经费、耗电等方面允许的条件下,经可靠性预计和分配后,应采用冗余设计技术。1315.储备设计中功能冗余是非常可取的,当其中冗余部件失效时并不会影响主要功能;而其工作时,又会收到降额设计的效果。1320.若用余度设计,应尽量在层次低的部位采用余度设计。必要时应对继电器、开关、接插件等采用冗余技术,如采取并接或将多余接点全部利用等。

冗余设计技术在重要设备中的应用

1305.冗余有两种基本类型:

1)主动冗余:当结构中的一个元器件或通道发生故障时,不需要用外部的元器件来完成检测、决策和转换功能。冗余单元总是处于工作状态,并自动为故障单元承担负载。

2)备用冗余:需要外部元器件来进行检测、决策并转换到作为故障元器件或通道的替代物的另一元器件或通道上。备用元器件可以处于工作状态,也可以处于非工作状态。

1306.为了保证设备的稳定性,电路设计时,要有一定功率裕量(通常应有20%~30%的裕量,重要地方可留有50%~100%的裕量)。此外,要求稳定性、可靠性越高的地方,裕量越大。

1307.对于重要而又易出故障的分机、电路和易失效的元器件在体积、重量、经费、耗电等方面允许的条件下,经可靠性预计和分配后,应采用冗余设计技术。

1308.应保证产品可靠性的增长不会被实现冗余结构而必需的转换装置、误差检测器和其他外围装置所增加的故障率而抵消。

1309.在系统设计中采用冗余时,必须考虑其“可检查性”。故设计师必须在机内测试计划、计入试验点、封装中考虑其可测性。

1310.接插件、开关、继电器触点要增加冗余接点,并联工作。插头座、开关、继电器的多余接点全部利用,多点并联。

1311.每个接线板应至少有10%的接线柱或接线点作为备用。

1312.当转换开关的可靠性小于单元可靠性50%时,则应采用工作储备。对于易失效的元器件应采取工作储备(热储备)。如果信息传递不允许中断的设备也应采取工作储备。

1313.当体积、重量不太重要,而可靠性及耗电至关重要时,则应采取非工作储备,非工作储备有利于维修。

1314.如果对设备的体积、重量等有严格要求,而提高单元的可靠性又有可能满足执行任务要求的话就不必采用储备设计。但同时应考虑经济性。

1315.储备设计中功能冗余是非常可取的,当其中冗余部件失效时并不会影响主要功能;而其工作时,又会收到降额设计的效果。(www.daowen.com)

1316.尽管并联-串联结构(见图10-1)比串联-并联结构(见图10-2)可靠性高,但考虑到便于维修,串联-并联结构也是可取的。

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图10-1 并联-串联结构

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图10-2 串联-并联结构

1317.对于设备(或系统)中可靠性薄弱环节采用混合储备设计措施是很可取的。这是经过可靠性、经济性及重量和体积的权衡结果。

1318.在冷储备设计中,应尽量采用自动切换转置。

1319.运动状态下的非工作储备(冷储备)可以缩短信号中断时间,在储备设计中可以根据具体情况加以说明。

1320.若用余度设计,应尽量在层次低的部位采用余度设计。

1321.在电源功率不足,单元发热问题较大以及故障单元无法有效隔离的情况下,不能采用工作余度。

1322.进行余度设计时,一般选用并联、表决系统、旁联余度模型。

1323.主要的信号线、电缆要进行高可靠性连接。必要时应对继电器、开关、接插件等采用冗余技术,如采取并接或将多余接点全部利用等。

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