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1984 | Buch

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Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen

Einführung in die Methodik, die Verfahren und ihre Anwendung

verfasst von: Dr.-Ing. H.-D. Kochs

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Professional Book Archive

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

0. Gesamtübersicht

Zusammenfassung

Das Buch beschreibt in insgesamt sechs Kapiteln die Vorgehensweise (Methodik) bei Zuverlässigkeitsuntersuchungen elektrotechnischer Anlagen, die dazu notwendigen Verfahren und deren Anwendung in vielen Beispielen der Energie- und Automatisierungstechnik. Bild 0–1 zeigt den Grobaufbau des Buches.

H.-D. Kochs

1. Einführung

Zusammenfassung

Es werden die Aufgaben und Ziele der Zuverlässigkeitstechnik herausgestellt, grundlegende Begriffe geklärt und die Methodik zur Berechnung der Zuverlässigkeit elektrotechnischer Systeme beschrieben. Die Einführung endet mit einem Überblick über die mathematischen Verfahren für Zuverlässigkeitsberechnungen, die in den darauffolgenden Kapiteln beschrieben werden.

H.-D. Kochs

2. Grundlagen

Zusammenfassung

Die Grundlagen der Zuverlässigkeitstechnik bilden die Wahrscheinlichkeitstheorie und die Theorie der stochastischen Prozesse, die in ihren für die Zuverlässigkeitstechnik wesentlichen Zügen in diesem Kapitel vermittelt werden. Während die Wahrscheinlichkeitstheorie nur zeitunabhängige Ereignisse beschreibt, befaßt sich die Theorie der stochastischen Prozesse mit zeitabhängigen Ereignissen, wie sie in technischen Anlagen auftreten. Unter zeitabhängigen Ereignissen versteht man Ereignisse, deren Eintreffen von der Zeit abhängt. Zur ausreichenden Beurteilung zeitabhängiger Ereignisse sind neben der Kenngröße Wahrscheinlichkeit weitere Kenngrößen nötig. Die Theorie der stochastischen Prozesse liefert zur Bewertung zeitabhängiger Ereignisse die zusätzlichen Kenngrößen mittlere Häufigkeit und mittlere Dauer. Während die Zuverlässigkeitstheorie am Anfang ihrer Entwicklung lediglich von der Wahrscheinlichkeitstheorie ausging, bauen moderne Zuverlässigkeitskonzepte auf beiden Theorien auf.

Mit den in diesem Kapitel beschriebenen Grundlagen lassen sich auch achon einfache Systemberechnungen durchführen.

H.-D. Kochs

3. Zustandsraum-Verfahren

Zusammenfassung

Unter dem Zustandsraum soll die Menge der Zustände eines Prozesses verstanden werden, die den Zustandsablauf einer Komponente oder eines Systems vollständig beschreiben. Die beiden wesentlichen Merkmale der Zustandsraum-Verfahren sind, daß erstens alle Zustände einem einzigen Zustandsraum angehören und daß sich zweitens alle Zustande gegenseitig ausschließen. Dies bedeutet, daß sich der Prozeß zu jedem Zeitpunkt in genau einem dieser Zustände befindet. Dadurch ist es möglich, den Prozeßablauf Schritt für Schritt zu verfolgen und dadurch detaillierte Zuverlässigkeitsuntersuchungen durchzuführen. Der Nachteil liegt darin, daß man das Zustandsverhalten in einem einzigen mitunter sehr großen Zustandsraum modellieren muß und nicht wie bei den Netzwerk-Verfahren als Verkettung mehrerer kleinerer Zustandsräume betrachten kann.

Die für die Anwendung wichtigsten Zustandsraum-Verfahren sind das

Kombinations-Verfahren und das
Verfahren der Markoffsehen Prozesse.

Insbesondere ist das Verfahren der Markoffschen Prozesse auf viele Probleme anwendbar.

H.-D. Kochs

4. Anwendungen I

Zusammenfassung

In den folgenden Beispielen sollen die theoretischen Grundlagen vertieft und wichtige Betriebseigenschaften von Anlagen im Hinblick auf realitätsbezogene Systemberechnungen berücksichtigt werden. In den Berechnungen wird nur noch mit den Betrachtungseinheiten Komponente und System entsprechend Kapitel 1.4 operiert, wobei die Komponenten Bauelemente, Geräte oder auch ganze Anlagen darstellen können.

H.-D. Kochs

5. Netzwerk-Verfahren

Zusammenfassung

In der Zuverlässigkeitstechnik versteht man unter Netzwerk eine logische Verknüpfung (oder logische Struktur) von Komponenten- und/oder Teilsystemzuständen, die mit speziellen Verfahren, den Netzwerk-Verfahren, zuverlässigkeitstheoretisch berechnet werden. Netzwerke lassen sich in Zustands-Blockschaltbildern darstellen.

H.-D. Kochs

6. Anwendungen II

Zusammenfassung

An sieben praxisnahen Beispielen werden die in den vorangegangenen Kapiteln erarbeiteten Verfahren angewandt. Dabei soll das Zuverlässigkeits-know-how vertieft und der praktische Umgang mit den Verfahren geübt werden, wobei der Schwierigkeitsgrad von Beispiel 6–1 bis 6–7 steigt. Es werden sowohl große Systeme berechnet als auch wichtige, systemspezifische Eigenschaften, die zu stochastischen Abhängigkeiten zwischen den Komponentenzuständen führen, berücksichtigt. Dabei wird besonders der Zusammenhang zwischen den Zustandsraum- und den Netzwerk-Verfahren herausgestellt. Bild 6–1 zeigt eine Übersicht über die Beispiele. Die Modelle in den Beispielen 4–8 bis 4–11 (siehe auch übersicht im Bild 4–1) werden als Minimalschnittmodelle in die Systemmodelle der Beispiele 6–5 bis 6–7 eingebaut.

H.-D. Kochs

7. Zusammenfassung

Zusammenfassung

Für die im Kapitel 1 entworfene Methode für Zuverlässigkeitsanalysen wurden in den Kapiteln 2 bis 6 praxisbezogene Verfahren entwikkelt und auf Beispiele der Energie- und Automatisierungstechnik angewandt. Die Verfahren werden jetzt zusammengestellt und auf ihre Anwendbarkeit in der Elektrotechnik beurteilt.

H.-D. Kochs

8. Anhang

Zusammenfassung

Anwendung des Karnaugh-Veitch-Diagramms auf zwei Beispiele.

H.-D. Kochs

Backmatter

Titel: Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen
verfasst von: Dr.-Ing. H.-D. Kochs
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-00404-3
Print ISBN: 978-3-540-13475-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-00404-3

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

0. Gesamtübersicht

1. Einführung

2. Grundlagen

3. Zustandsraum-Verfahren

4. Anwendungen I

5. Netzwerk-Verfahren

6. Anwendungen II

7. Zusammenfassung

8. Anhang

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