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DC600V客车电源逆变器RAMS分析
| 论文题名： | DC600V客车电源逆变器RAMS分析 |
| 关键词： | 旅客列车;电源逆变器;故障模式;马尔科夫过程;风险评估 |
| 摘要： | 为了满足我国运输市场的强烈需求和轨道交通运输发展的需要，提升轨道交通设备的可靠性、可用性、维修性、安全性(Reliability、 Availability、Maintainability、 Safety，RAMS)已经成为令人瞩目的重大课题。DC600V客车电源逆变器作为铁路客运交通的一个重要技术设备，它的RAMS指标直接关系到列车能否安全舒适运行，但是目前国内对于此问题鲜有研究。 本文以中国铁道科学研究院新型统型DC600V客车电源逆变器研制项目为背景，以客车电源逆变器为载体，对其可靠性、可用性、维修性、安全性方面进行了深入研究，为提高产品质量、减少故障率、优化维修过程，提升安全等级提供了理论基础和依据。 首先，本文对客车电源逆变器主电路及工作原理进行分析，利用故障模式影响分析法对电源逆变器进行可靠性评估，通过对系统进行定义建立故障模式影响分析(FMEA)表格，深入分析了不同部件故障对系统可靠性可能造成的影响，随后建立了故障树模型，求取故障树的最小割集，找出了系统故障的底层事件，分析出产品薄弱环节，对提高电源逆变器的可靠性给出建议。 然后，依据故障采集系统获得的现场数据，统计出逆变器近五年来运行时部件损坏次数及常见故障类型的发生次数。在此基础上分别利用传统分布模型法和线性神经元法确定可靠性分布并建立了可靠性参数估计模型，获得了电源逆变器故障数据故障分布的参数值，计算出系统的故障分布函数、可靠度及故障率函数等指标。另外利用BP神经网络建立了系统可靠度预测模型，经过与传统分布模型法计算结果对比分析，验证了此法的精确性和有效性。这些方法对预测电源逆变器的寿命具有一定的指导意义。 最后，利用马尔科夫过程对客车电源逆变器串联系统可用性进行评估，计算可用度指标;并且结合现场维修数据计算出维修性指标如各个器件的平均维修时间，列出了常用维修方法;随后，对客车电源逆变器安全性进行风险评估，找出高风险环节，同时基于模糊综合评价给出电源逆变器安全评价的系统框图及相关计算方法，对系统安全性评估给出参考方案。 通过对客车电源逆变器RAMS四个方面的分析，可为同类电力电子产品或者相关设备的RAMS分析提供参考方法和依据。 |
| 作者： | 崔凯 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 陈春阳;冯晓云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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