電梯專用變頻驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性研究.pdf

1、現(xiàn)在電梯、扶梯廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)地產(chǎn)等領(lǐng)域，近期卻不時出現(xiàn)被曝出電梯關(guān)人、下墜、急停等各種故障和事故，給電梯應(yīng)用的安全性蒙上了一層陰影。由于電梯是涉及民生和公共安全的產(chǎn)業(yè)，近幾年政府機(jī)構(gòu)、行業(yè)委員會、企業(yè)單位等對于非常重視電梯的安全性;另外變頻驅(qū)動系統(tǒng)作為電梯系統(tǒng)中核心部件，其對電梯穩(wěn)定工作起著關(guān)鍵作用。本文在這樣的背景下，參考國家軍用產(chǎn)品、航空航天和汽車等領(lǐng)域的對于產(chǎn)品進(jìn)行可靠性預(yù)計的成熟做法，引入可靠性理念。
　　本課題以電

2、梯專用變頻驅(qū)動系統(tǒng)為研究對象，該變頻驅(qū)動系統(tǒng)通常分為五大子系統(tǒng):主控板、驅(qū)動板、儲能單元、速度及位置信號采集電路和IO輸入/輸出接口電路等組成。對系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究工作分四步驟:第一步，了解變頻系統(tǒng)上用的關(guān)鍵元器件的可靠性基礎(chǔ)理論和電子類元件的可靠性預(yù)計參數(shù)定義以及電子類元件的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。第二步，根據(jù)電梯專用驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)所要達(dá)到的各項指標(biāo)，計算驅(qū)動系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，搭建驅(qū)動系統(tǒng)平臺設(shè)計和各子系統(tǒng)電路平臺。第三步，在驅(qū)動系統(tǒng)平臺的設(shè)計

3、中引入可靠性理念，借鑒航空航天和軍用品的電子設(shè)備可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)，參考軍標(biāo)GJB/Z299B-2006和美軍標(biāo)MIL-HDBK217兩份可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)中對MCU芯片、MOS管、三極管、電阻、電容等電子類元器件的可靠性失效建模，根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)在電梯實際工況中的現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)力、選用的元器件質(zhì)量系數(shù)、元器件結(jié)構(gòu)系數(shù)和電路工作應(yīng)力等相關(guān)參數(shù)預(yù)估出產(chǎn)品的失效率。再以串聯(lián)模型進(jìn)行計算，各元器件失效率的累加可以得到系統(tǒng)總失效率，同時也得到產(chǎn)品的MTBF(M

4、ean Time Between Failures)平均無故障時間。第四步，再借助國內(nèi)外廣泛認(rèn)可的可靠性分析手段之一FMEA(Failure Mode and EffectAnalysis)潛在失效及后果分析來確定驅(qū)動系統(tǒng)的潛在失效模式及失效后果，提出相關(guān)預(yù)防或者解決措施來降低潛在失效發(fā)生機(jī)率的措施，提高驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品的可靠性。
　　通過本文的研究可以發(fā)現(xiàn)，可靠性工作是個繁瑣且持續(xù)性地工作，非一朝一夕就能完成。它需要設(shè)計者和維護(hù)者一