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1 - SYSTÈME À DEUX COMPOSANTS IDENTIQUES EN REDONDANCE ACTIVE

2 - SYSTÈME DE TROIS ONDULEURS AVEC VOTEUR EN 2/3

3 - ARBRE DE DÉFAILLANCE POUR UN SYSTÈME DE DÉTECTION D’INCENDIE

Article de référence | Réf : S8253 v1

Système de trois onduleurs avec voteur en 2/3
Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels complexes - Exemples d’applications

Auteur(s) : Gilles ZWINGELSTEIN

Date de publication : 10 déc. 2009

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Auteur(s)

  • Gilles ZWINGELSTEIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électrotechnique, d’électronique, d’informatique et d’hydraulique et des télécommunications de Toulouse (ENSEEIHT) - Docteur-ingénieur, Docteur ès sciences - Professeur des universités associé

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INTRODUCTION

Dans ce dossier, qui fait suite aux dossiers sur la sûreté de fonctionnement des systèmes industriels complexes :

  • [S 8 250v2] « Principaux concepts » ;

  • [S 8 251] « Analyse prévisionnelle » ;

  • [S 8 252] « Étude opérationnelle »,

nous examinons trois types d’applications :

  • un système à deux composants identiques en redondance active ;

  • un système à trois onduleurs avec voteur en 2/3 ;

  • un arbre de défaillance pour un système de détection d’incendie.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8253


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2. Système de trois onduleurs avec voteur en 2/3

2.1 Présentation du système

Un onduleur est un appareil permettant d’améliorer la qualité de l’énergie électrique. Il se place en amont de récepteurs sensibles tels que les ordinateurs et leurs périphériques. On se propose d’étudier les performances d’un ensemble d’onduleurs en redondance 2/3 conformément au schéma de la figure 12.

L’indisponibilité n’est plus la seule grandeur à considérer : MTTF permet de connaître le temps moyen avant la première coupure sur l’application. On est amené à construire le graphe d’états. Les trois onduleurs sont identiques, ce qui permet de grouper les états correspondant au même nombre d’onduleurs en panne. Les taux de défaillance et de réparation des onduleurs sont notés λ et µ.

Le numéro de l’état correspond au nombre d’onduleurs en panne. Chaque onduleur qui fonctionne dans un état Ei ajoute un taux de sortie λ vers l’état Ei + 1.

Ces taux sont respectivement 3λ, 2λ et λ. En effet, pour passer de l'état 0 à l'état 1 il y a trois possibilités de panne ; pour passer de l'état 1 à l'état 2 il y a deux possibilités de panne, etc.

Les états de marche sont l’état 0 et 1. Les taux de transition correspondant aux réparations sont donc proportionnels au nombre d’onduleurs en panne dans l’état considéré.

Dans cet exemple (non représentatif d’un cas industriel en raison de la très faible valeur de µ), les valeurs suivantes ont été retenues :

Les quatre états correspondent au fonctionnement suivant des 3 onduleurs (on suppose que le voteur logique est parfait) :

  • l’état 0 correspond au cas où les 3 onduleurs fonctionnent : la fonction est remplie ;

  • l’état 1 correspond au cas où 2 onduleurs fonctionnent : la fonction est remplie ;

  • l’état 2 correspond au cas où un seul onduleur fonctionne : le système est en panne ;

  • l’état...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LIGERON (J.-C.) -   Le cercle des fiabilistes disparus ou critique ce la raison fiabiliste – Une nouvelle école de Sûreté de fonctionnement ? Une nécessité  -  Editions préventique (2006).

  • (2) - LIGERON (J.-C.) -   La fiabilité en mécanique  -  Editions Desforges (1979).

  • (3) - ZWINGELSTEIN (G.) -   Les méthodes et outils de base de la sûreté de fonctionnement  -  Éditions Hermès (2008).

  • (4) - ZWINGELSTEIN (G.) -   Les méthodes avancées de la sûreté de fonctionnement  -  Éditions Hermès (2009).

  • (5) - EBELING (C.-E.) -   Maintainability : Introduction to Reliability and Maintainability Engineering  -  Waveland Pr Inc, New York (2005).

  • (6) - HOLAND (A.), RAUSAND (M.) -   System reliability theory, models and statistical methods  -  Éditions...

1 Sites Internet

Advanced Logistics Developments Ltd

http://www.aldservice.com/

Air Force Quality Institute

http://www.au.af.mil/au/afqi/

American Society for Quality

http://www.asq.org/certification/reliability-engineer/index.html

Australian...

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