связи, в нашем случае этот элемент ЭОС охватывает исполнительный двигатель и усилитель.

При построении такой системы на постоянном токе в качестве усилителя можно использовать электромашинный усилитель постоянного тока, исполнительного двигателя - исполнительный двигатель постоянного тока, элемента обратной связи - тахогенератор постоянного тока. Если систему выполнять на переменном токе, то вместо потенциометров можно применять сельсины или поворотные трансформаторы, в качестве исполнительного двигателя - исполнительный асинхронный двигатель, элемента обратной связи - асинхронный тахогенератор.

§ В.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МИКРОМАШИНАМ

Основные технико-экономическиб требования, предъявляемые к электрическим микромашинам, можно разделить на две группы.

Первая группа состоит из общих требований к электрическим микромашинам независимо от выполняемых ими функций, принципа действия, конструкции. Для электрических микромашин общего применения основными из них являются:

а) высокие энергетические показатели - коэффициент полезного действия и коэффициент мощности;

б) длительный срок службы;

в) низкая стоимость;

г) простота конструкции и технологии изготовления;

д) ремонтопригодность.

Для электрических микромашин автоматических устройств и приборов эти требования не являются решающими; основные требования, предъявляемые к ним, следующие:

а) высокая точность преобразования исходных величин;

б) стабильность выходных характеристик;

в) высокое быстродействие;

г) высокая надежность.

Причем у информационных и гироскопических микромашин к основным требованиям относятся показатели точности и стабильности характеристик. Силовые микромашины и преобразователи -наряду с достаточной точностью и быстродействием должны иметь хорошие энергетические показатели.

Вторая группа состоит из требований, предъявляемых к электрическим микромашинам в зависимости от области применения и условий эксплуатации:

а) минимальные габариты и вес при заданных выходных параметрах - для микромашин бортовой аппаратуры;

б) устойчивость к вибрациям и ударным нагрузкам - для транспортных и сельскохозяйственных машин, бортовой аппаратуры;

в) климатическая и радиационная устойчивость - для микромашин, работающих в ядерных реакторах, на космических аппаратах и в условиях тропического климата;

г) взрывобезопасность - для микромашин шахтного и рудничного оборудования;

д) низкий уровень создаваемых шумов - для микромашин звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуры;

е) низкий уровень излучаемых радиопомех - для микромашин, работающих в комплекте с электронной аппаратурой, в радиолокационных установках;

ж) малая эеличина газовыделений - для микромашин, применяемых в вакуумном технологическом оборудовании.

§ В.З. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИН

Надежность электрической микромашины - это способность безотказно работать в течение заданного времени и при определенных условиях эксплуатации.

Надежность является одним из основных технико-экономических показателей электрических микромашин. У микромашин, используемых в устройствах кратковременного или разового действия, сроки службы которых исчисляются минутами, или работающих в спецаппаратуре (военная техника и т. д.), должна быть наиболее высокая надежность.

При решении вопроса об уровне надежности электрических микромашин с длительным сроком службы, особенно микромашин общего применения, следует учитывать экономические факторы. Оптимальным является такой уровень надежности изделия, при котором экономия от повышения надежности, достигнутая в- процессе эксплуатации, перекрывает затраты по достижению этого уровня на этапе производства.

Количественную оценку надежности электрических микромашин производят методами теории вероятности и математической статистики.

В теории надежности все изделия делят на два класса: восстанавливаемые, которые в случае отказа могут быть отремонтированы (восстановлены), и невосстпнавливаемые, которые не могут быть восстановлены или не подлежат восстановлению. При этом под отказом понимают событие, после появления которого изделие полностью или частично теряет работоспособность (механическое или электрическое повреждение, уход выходных характеристик за допустимые пределы, остановка для ремонта и т.д.). Электрические микромашины, являясь практически изделиями, восстанавливаемыми в результате ремонта, в зависимости от применения могут оказаться в том или в другом классе.

В теории надежности отказы рассматривают в основном как события случайные и, следовательно, все количественные показатели носят вероятностный характер. При анализе электрических микромашин, особенно невосстанавливаемых, наиболее удобно пользоваться следующими показателями.

Вероятность безотказной работы Р (t), т. е. вероятность того, что время работы микромашины до отказа больше или равно заданному промежутку времени.

Статистическую оценку вероятности безотказной работы производят по формуле (при условии, что отказавшие микромашины не восстанавливаются и не заменяются новыми)

Р* (t)==, . (В.1)

где N - число микромашин в начале испытания; n{f) - число отказавших микромашин за время t. Вероятность отказа микромашины

Q(t)==l-P{t). (В.2)

Интенсивность отказов т. е. вероятность отказов электри-

ческой микромашины в единицу времени после данного момента времени, равна отношению плотности вероятности отказов к вероятности безотказной работы:

- С(0

X{t)=~-. (В.З)

Статистическую оценку интенсивности отказов производят по формуле

(В.4)

где n(t) - число отказавших микромашин в интервале времени А; - среднее число исправно работающих .микромашин в интервале

Как показывает практика, типичная характеристика интенсивности отказов К{() для электрических микромашин имеет вид рис. В.4

На участке от О до интенсивность отказов относительно высокая, но довольно резко снижается. Это участок приработки микромашины, на котором наиболее резко проявляются

отказы из-за дефектов производства.

I I Интервал от ti до t, характеризует

J период нормальной эксплуатации

t микромашины. После времени ин- , тенсивность отказов резко возрастает,

вшГи7 -то объясняется механическим и элек-

трическим износом элементов микромашины.

Следовательно, в период нормальной эксплуатации электрической микромашины ицтенсивность отказов можно принять постоянной: Х,=const. В этом случае вероятность безотказной работы подчиняется экспоненциальному закону.

Р(0=е-Ч . - (В.5)