63468 (588968), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Масса ротора с беличьей клеткой

кг (2.5.98)

Потери на трение ротора в воздухе

Вт. (2.5.99)

Полные механические потери в двигателе

Вт. (2.5.100)

52. Общие потери в двигателе при нагрузке.

Вт, (2.5.101)

где - коэффициент, учитывающий добавочные потери в двигателе.

53. Потребляемая асинхронным двигателем активная мощность из сети.

Вт. (2.5.102)

По условию Вт.

Тепловой расчет двигателя.

1. Превышение температуры статора двигателя.

Удельные потери:

В меди обмотки статора: (2.5.103)

В стали статора: (2.5.104)

Трения: (2.5.105)

1. Междувитковая изоляция проводников в пазу:

мм (2.5.106)

где

1. Общая толщина изоляции от меди до стенки паза:

мм, (2.5.107)

где _и=0,3 мм.-толщина пазовой изоляции и изоляции одной стороны проводника.

1. Результирующий коэффициент теплоотдачи наружной поверхности статора:

, (2.5.108)

где – коэффициент теплопроводности междувитковой изоляции проводов в пазу и пазовой изоляции.

1. Среднее превышение температуры обмотки статора над окружающей средой.

(2.5.109)

2.6 Расчет надежности

Свойство изделия, обеспечивающее его возможность выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки, называют надежностью системы. Для медицинской промышленности проблема надежности имеет большое значение. Во-первых выход из строя медицинской техники приводит к ее простою, а это ухудшает показатели системы массового обслуживания, в которой эта техника работает; во-вторых, возникает проблема квалифицированного ремонта, которую, учитывая специфику работы учреждений здравоохранения, решить не просто; в-третьих, неисправность медицинской техники может вызвать крайне нежелательные проблемы для пациента: врач может поставить неверный диагноз или нарушить требуемую дозировку терапевтического воздействия. Наконец, в ряде случаев, если устройство входит в систему жизнеобеспечения (например, наркозная или реанимационная техника), отказ в устройстве создает непосредственную угрозу жизни больного. Такой же результат наблюдается и в случае отказа, нарушающего электробезопасность устройства.

Правильный выбор и назначение показателей надежности зависят в основном от той функциональной задачи, которую выполняет изделие в лечебно – диагностическом процессе.

В данном разделе проводится расчет надежности блока управления аппарата искусственной вентиляции легких «Спирон-201».

Блок управления содержит следующие элементы: плата питания ИМ, плата питания ИС, плата ввода – вывода, плата управления индикацией, микроконтроллер, плата питания ВИП.

Коэффициенты нагрузки, интенсивности отказов и поправочные коэффициенты взяты из справочников [2,3,4] и сведены в таблицах 2.6.1, 2.6.2, 2.6.3.2.6.4, 2.6.5. Рабочая температура дается в соответствии с паспортными данными прибора по [1].

Для повышения вероятности безотказной работы соединителей и дорожек монтажных применено их дублирование. Следовательно, вероятность безотказной работы соединителей и дорожек монтажных рассчитывается по формулам:

P_п(t) = 1 – (1 – e^{-λс t})² (2.6.1)

P_Д(t) =1 – (1 – e^{-λД t})² (2.6.2)

Вероятность безотказной работы остальных элементов блока управления определяется уточненным средне – групповым методом по формуле:

, (2.6.3)

где _i- интенсивность отказа элемента;

P_{общ i}(t) = P_c(t)· P_д(t)·P(t) (2.6.4)

Вероятность безотказной работы всего блока управления рассчитывается по формуле:

P_у= P_{общ i}(t) (2.6.5)

Вероятность безотказной работы рассчитывается в течение заданной наработки на отказ и в течении средней интенсивности эксплуатации.

Рассчитаем вероятность безотказной работы платы питания ВИП (таблица 2.6.1)

_I=1,034510^-6

P_{общ. 1}(2000)= e^{- 2000}= e^-0,0021=0,997

P_{общ. 1}(8)= e^{- 8}= e^-0,00=0,99997

Рассчитаем вероятность безотказной работы платы ввода – вывода (таблица 2.6.2)

_I=26,5110^-6

P(2000)= e^{- 2000}= e^-0,053=0,988

P(8)= e^{- 8}= e^-0,00021=0,9997

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-п 2000})=1 – (1 – e^-0,002)=0,99999

P_п(8)= 1 – (1-e^{-п 8)}=1 – (1 – e^-0,000008)=0,999999999

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-д 2000})=1 – (1 – e^-0,003)=0,99999

P_д(8)= 1 – (1-e^{-д 8)}=1 – (1 – e^-0,000012)=0,99999998

Р_{общ. 2}(2000)= Р(2000)Р_д(2000)Р_п(2000)=0,9880,999990,99999=0,988

Р_{общ. 2}(8)= Р(8)Р_д(9)Р_п(8)=0,99970,9999999990,99999998=0,9996

2.6.3 Рассчитаем вероятность безотказной работы платы питания ИМ (таблица 2.6.3)

_I=2,77310^-6

P(2000)= e^{- 2000}= e^-0,00555=0,9988

P(8)= e^{- 8}= e^-0,000022=0,99999

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-п 2000})=1 – (1 – e^-0,0005)=0,999999

P_п(8)= 1 – (1-e^{-п 8)}=1 – (1 – e^-0,000002)=1

P_д(2000)= 1 – (1-e^{-д 2000})=1 – (1 – e^-0,00093)=0,999999

P_д(8)= 1 – (1-e^{-д 8)}=1 – (1 – e^-0,0000037)=1

Р_общ.3(2000)= Р(2000)Р_д(2000)Р_п(2000)=0,99880,9999990,999999=0,998

Р_общ.3(8)= Р(8)Р_д(8)Р_п(8)=0,9999911=0,99999

Рассчитаем вероятность безотказной работы платы питания МС (таблица 2.6.4)

_I=15,7857*10^-6

P(2000)= e^{- 2000}= e^-0,0318=0,989

P(8)= e^{- 8}= e^-0,000127=0,9998

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-п 2000})=1 – (1 – e^-0,00074)=0,999999

P_п(8)= 1 – (1-e^{-п 8)}=1 – (1 – e^-0,0000029)=1

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-д 2000})=1 – (1 – e^-0,00138)=0,99999

P_д(8)= 1 – (1-e^{-д 8)}=1 – (1 – e^-0,0000055)=1

Р_общ.4(2000)= Р(2000)Р_д(2000)Р_п(2000)=0,9890,9999990,99999=0,98899

Р_общ.4(8)= Р(8)Р_д(9)Р_п(8)=0,999811=0,9998

Рассчитаем вероятность безотказной работы платы управления индикацией (таблица 2.6.5)

=_I =28,110^-6

P(2000)= e^{- 2000}= e^-0,0562=0,98

P(8)= e^{- 8}= e^-0,00022=0,9997

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-п 2000})=1 – (1 – e^-0,0014)=0,999999

P_п(8)= 1 – (1-e^{-п 8)}=1 – (1 – e^-0,0000058)=1

P_п(2000)= 1 – (1-e^{-д 2000})=1 – (1 – e^-0,0039)=0,99998

P_д(8)= 1 – (1-e^{-д 8)}=1 – (1 – e^-0,00002)=1

Р_общ.5(2000)= Р(2000)Р_д(2000)Р_п(2000)=0,980,9999990,99998=0,98

Р_общ.5(8)= Р(8)Р_д(9)Р_п(8)=0,999711=0,9997

Вероятность безотказной работы всего блока управления

Р_у.(2000)=Р_общ.1(2000)Р_общ.2(2000) Р_общ.3(2000) Р_общ.4(2000)

Р_общ.5(2000) Р_общ.6(2000),

Р_у.(8)=Р_общ.1(8)Р_общ.2(8) Р_общ.3(8) Р_общ.4(8)

Р_общ.5(8) Р_общ.6(8),

где Р_общ.6(2000)=0,989 и

Р_общ.6(8)=0,9998 – вероятность безотказной работы микроконтороллера.

Р_у(8)= 0,99960,999970,999990,99980,99970,9998=0,9988

Р_у(2000)=0,9970,9880,9980,988990,980,989=0,968

Полученная вероятность безотказной работы соответствует ГОСТу Р50444–92 для изделий класса А.

Определим среднюю наработку до отказа:

Т=1/_общ,

_общ.=88,56 – суммарный поток отказов.

Т=1/88,5610³=11290 часов.

Таблица 2.6.2. Плата ввода – вывода

_I=26,5110^-6

Характеристики

Список файлов ВКР