Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Контроль качества транспортного электрического оборудования с силовыми полупроводниковыми приборами

Диссертация: Контроль качества транспортного электрического оборудования с силовыми полупроводниковыми приборами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Реализация заданных показателей качества магистрального и муниципального транспорта неразрывно связана с высокими требованиями к показателям качества электрического оборудования в устройствах электроснабжения и подвижного состава, что можно обеспечить только при соответствующем контроле. К настоящему времени имеется большое количество разработок в этом направлении, однако многие вопросы… Читать ещё >

Контроль качества транспортного электрического оборудования с силовыми полупроводниковыми приборами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Анализ современного состояния проблемы контроля качества транспортного электрического оборудования с СПП
    • 1. 1. Основные факторы, определяющие количественные показатели надежности СПП
    • 1. 2. Анализ существующих методов и средств контроля качества СПП в условиях эксплуатации
  • 2. Постановка задач теории точности применительно к контролю качества транспортного оборудования
    • 2. 1. Общие сведения из теории точности
    • 2. 2. Модификация вероятностного метода расчета точности с учетом условий эксплуатации
  • Выводы
  • 3. Построение моделей исходных зависимостей групповых соединений СПП
    • 3. 1. Исходные предпосылки
    • 3. 2. Построение математической модели зависимостей температур полупроводниковых структур от электрических и тепловых параметров СПП
      • 3. 2. 1. Построение зависимостей токов ветвей от электрических параметров
  • ПВАХ СПП
    • 3. 2. 2. Построение зависимостей потерь мощности в структурах приборов от электрических параметров
  • ПВАХ СПП
    • 3. 2. 3. Построение зависимостей температур полупроводниковых структур от электрических и тепловых параметров СПП
    • 3. 3. Построение математической модели распределения обратных напряжений
  • Выводы
    • 4. Исследование групповых соединений СПП и разработка методов контроля качества приборов
    • 4. 1. Исходные предпосылки
    • 4. 2. Исследование групповых соединений методом максимума
  • -минимума
    • 4. 3. Исследование групповых соединений СПП вероятностными методами
    • 4. 3. 1. Исследование групповых соединений классическим вероятностным методом
    • 4. 3. 2. Исследование групповых соединений СПП модифицированными вероятностными методами
    • 4. 4. Численные эксперименты по математическим моделям СПП
    • 4. 5. Разработка практических рекомендаций по контролю качества
  • СПП без демонтажа групповых соединений
    • 4. 5. 1. Выбор методов контроля качества СПП в выпрямительных агрегатах
    • 4. 5. 2. Аппаратура для контроля качества СПП в условиях эксплуатации
    • 4. 5. 3. Применение методики прогнозирования остаточного ресурса СПП
  • Выводы

Реализация заданных показателей качества магистрального и муниципального транспорта неразрывно связана с высокими требованиями к показателям качества электрического оборудования в устройствах электроснабжения и подвижного состава, что можно обеспечить только при соответствующем контроле. К настоящему времени имеется большое количество разработок в этом направлении, однако многие вопросы не получили окончательного разрешения и требуют дополнительного рассмотрения.

Так, в последние годы бурно развивается теория управления качеством продукции, которая во многих аспектах переплетается с развивающейся теорией точности. В связи с этим представляется актуальным использовать результаты этих достижений применительно к управлению качеством электрического оборудования железнодорожного транспорта, например, применительно к контролю качества в условиях эксплуатации. В связи с тем, что электрическое оборудование исключительно многообразно, первоначально можно рассмотреть только отдельные фрагменты этой проблемы.

В настоящее время на электрическом транспорте широко применяют полупроводниковые преобразователи электроэнергии, укомплектованные силовыми полупроводниковыми приборами (СПП).

Применение СПП позволяет реализовывать энергосберегающие технологии эксплуатации транспортных систем.

Цель диссертационной работы заключается в применении теории точности при контроле качества транспортного электрического оборудования с СПП. Для решения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: получение исходных зависимостей для групповых соединений СПП, связывающие выходные характеристики с входными параметрамиразработка методов анализа и синтеза точности групповых соединений.

СПП;

— разработка практических рекомендаций по контролю качества СПП без демонтажа приборов.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Разработаны математические модели исходных зависимостей для групповых соединений СПП, связывающие входные характеристики (температура полупроводниковой структуры, напряжение) с входными параметрами (электрические и тепловые параметры СПП).

2. Применительно к методу максимума-минимума и вероятностному получены количественные соотношения, связывающие допуски и поля рассеяния выходных характеристик и входных параметров применительно к групповым соединениям СПП.

3. Разработаны модифицированные вероятностные методы расчета точности групповых соединений СПП, учитывающие возможность изменения параметров приборов в условиях эксплуатации.

4. Разработана методика контроля качества СПП без демонтажа приборов.

Практическая ценность работы состоит в возможности осуществлять контроль качества групповых соединений СПП без демонтажа приборов.

Результаты работы были использованы при создании диагностических приборов ПЭИТС-1 и КППВА-1, разработанных на кафедре «Теоретические основы электротехники» ПГУПСа по заданию ГОРЭЛЕКТРОТРАНСА и Петербургского метрополитена.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на 56, 57 и 58 научно-технических конференциях с участием студентов, молодых специалистов и ученых в 1996, 1997, 1998 гг. в ПГУПС, а также на кафедре «Теоретические основы электротехники» ПГУПС. По диссертации опубликовано 3 печатных работы.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 9 7 страницах машинописного текста, иллюстрируется 2 5 рисунками и -4 таблицами и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из $ 0 наименований.

Результаты работы заключаются в следующем:

1.Разработаны математические модели исходных зависимостей групповых соединений СПП, связывающие выходные характеристики (температуры полупроводниковых структур и обратные напряжения) с входными параметрами (электрические и тепловые параметры СПП). Чувствительности рассчитаны с помощью построения вспомогательных схем: схемы в приращениях и присоединенной схемы.

2.Получены количественные соотношения, связывающие допуски и поля рассеяния выходных характеристик и входных параметров применительно к групповым соединениям СПП.

3 .Разработаны модифицированные вероятностные методы расчета точности групповых соединений, учитывающие возможность изменения параметров приборов в условиях эксплуатации. Численный эксперимент, выполненный с использованием пакета ММаЬ, показал, что максимальное расхождение с разработанными аналитическими моделями не превышает 8%.

4.Разработаны методики контроля качества СПП без демонтажа групповых соединений приборов в условиях эксплуатации.

5.Установлена возможность прогнозирования остаточного ресурса СПП на основе математической модели старения физического критерия в виде дифференциального уравнения, в качестве которого для СПП принято внутреннее установившееся тепловое сопротивление.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ю.П., Шпер В. Л. Индексы воспроизводимости процессов. //Вестник машиностроения. 1994. № 7. С. 39−44.
  2. Аль-Джанайде Х. М. Математическое обеспечение контроля качества якорей электрических машин // Тезисы докладов 56 научно-технической конференции с участием молодых специалистов и ученых. СПб.: ПГУПС, 1996, с. 128.
  3. Аль-Джанайде Х. М. Введение индексов воспроизводимости процессов в системы электрического транспорта // Тезисы докладов 57 научно-технической конференции с участием молодых специалистов и ученых. -СПб.: ПГУПС, 1997, с. 168.
  4. Аль-Джанайде Х. М. Анализ теплового состояния силовых полупроводниковых приборов // Тезисы докладов 58 научно-технической конференции с участием молодых специалистов и ученых. СПб.: ПГУПС, 1998, с. 177−178.
  5. Бар дин В. М. Надежность силовых полупроводниковых приборов. -М.: Энергия, 1978. 96 с.
  6. И. Надежность. Теория и практика: Пер. с англ. под ред. Б. Р. Левина. -М.: Мир, 1965. 376 с.
  7. В.А. Синтез термоэквивалентных схем замещения силовых кремниевых вентилей и разработка электрических методов измерения их параметров. Дис. канд. техн. наук. Л.: ЛИИЖТ, 1973. — 152 с.
  8. А. Физика тиристоров: Пер. с англ. / Под ред. И. В. Грехова. -Л.: Энергоиздат, Ленинградское отделение, 1981. 264 с.
  9. В.В., Горюнов А. Н., Чернышев A.M. Причины, механизмы отказов и надежность полупроводниковых. М.: Знание, 1977, вып. 2. — 46 с.
  10. Ю.Веревкин В. В. Исследование процесса включения силовых тиристоров, разработка аппаратуры и неразрушающих методов контроля их работы врежимах с высокими скоростями нарастания анодного тока. Дис. канд. техн. наук. -М.: МЭИ, 1984. -211 с.
  11. Д.Г., Ковбаса Б. А., Лиокумович B.C., Шитиков С. С. Обслуживание выпрямителей тяговых подстанций с устройствами функциональной и тестовой диагностики. //Сб. научных трудов. /УрЭМИИТ, 1987. № 78. -с. 67−88.
  12. В.А., Дадерко Н. К. Ускоренные испытания полупроводниковых приборов и интегральных схем на надежность. Обзор. Зарубежная радиоэлектроника, 1978. № 7, с. 50−56.
  13. A.B. Методы и средства контроля качества силовых полупроводниковых приборов для мощных преобразователей электроэнергии: Дис. докт. техн. наук //Институт электродинамики АН Украины.-Киев, 1989. -407с.
  14. ГерлахВ. Тиристоры: Пер. с нем. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -328с.
  15. П.Н. Исследование методов измерения тепловых сопротивлений силовых ключей полупроводниковых преобразователей /Дис. канд. техн. наук. /ЛИТМО. Л.: 1981. 253 с.
  16. В.П., Фомин A.B., Кунявский Г. М. Расчет электрических допусков радиоэлектронной аппаратуры /Под ред В. П. Гусева и А. В. Фомина. М.: Сов. радио, 1963. 367 с.
  17. В.М. Количественная оценка воздействия эксплуатационных факторов нагрузки на интенсивность отказов полупроводниковых приборов. Электронная техника. Сер. 8, 1977, вып. 1 (55), с. 8−21.
  18. В.М., Лидский Э. А. Основные этапы прогнозирования надежности изделий электронной техники. Электронная промышленность, 1982, № 2, с. 4−7.
  19. Диоды штыревые серии ДЛ /Информэлектро. 05.04.10−79. — 11 с.
  20. Диоды штыревых типов Д141−100, Д151−125, Д151−160, Д161−200, Д161−320Д171−400 /Информэлектро. 05.10.07−82. — 23 с.
  21. В.А., Чемоданов В. П. Математические основы теории автоматического регулирования. -М.: Высшая школа, 1971. 807 с. 23 .Исаев И. П. Допуски на характеристики электрических локомотивов. -М.: Трансжелдориздат. 1958. 370 с.
  22. Ю.М., Казаджан H.H., Нестер В. В. Расчет чувствительности электронных схем. Киев: Техника, 1982. 176 с.
  23. Е.В. Оценка безотказности выпрямительных установок подвижного состава по результатам ускоренных испытаний головных образцов. Дис. канд. тенх. наук /МИИТ. М.: 1983. 145 с.
  24. В.Э. Воспроизводимость процесса // Курс на качество. 1992. № 2. с. 87−114.
  25. X. Статистические методы повышения качества /Пер с англ. М.: Финансы и статистика. 1990.
  26. A.B. Точность параметров и настройка аналоговых радиоэлектронных цепей. -М.: Сов. радио, 1983. 135 с.
  27. В.А., Тугов Н. М. Динамические режимы эксплуатации мощных тиристоров. -М.: Энергия, 1977. 192.
  28. Т.И. Методы расчета надежности тиристоров импульсных систем регулирования напряжения электроподвижного состава городского транспорта. Электричество, 1974, № 12, с. 49−54.
  29. Т.Б. Надежность больших интегральных схем. Зарубежная радиоэлектроника, 1978, № 1, с. 143−147.
  30. И.М. Физические основы надежности. Л.: Энергия, 1970, с. 152.
  31. A.B. Эксплуатационные допуски и надежность в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Сов радио. 1970. — 215 с.9Z
  32. Ыадежность технических систем: Справочник /Ю.К.Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др.- Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985, -608 е., ил.
  33. Основы теории точности машин и приборов /В.П.Булатов, И. Г. Фридлендер, Ф. И. Демин и др. Под обшей ред. В. П. Булатова и И. Г. Фридлендера. СПб.: Политехника, 1994. — 233.
  34. Пек, Зирдт. Надежность полупроводниковых приборов на фирме Bell Sistem. ТИИЭР, 1974, т. 62. № 2, с. 65−104.
  35. С.Е., Тепман И. А., Сурин A.B. вопросы эксплуатационной надежности силовых полупроводниковых приборов и ускоренной оценки ее. -Электронная техника, Сер. 8., 1975, вып. 9 (39), с. 53−60.
  36. Показатели воспроизводимости и работоспособности процесса проект стандарта ИСО // Курс на качество. 1992. № 2. с. 166−184.
  37. Промышленная автоматизация фирмы Литтон. ЛЭМБ-станко-строение. Метод приемо-сдаточных испытаний // Курс на качество. 1992. № 2. с. 115−165.
  38. П.М. Статистические методы исследования производственных резервов промышленного предприятия (элементы технологической статистики) М.: Госстатиздат. 1963.
  39. Расчет точности машин и приборов /В.П.Булатов, И. Г. Фридлендер, А. П. Баталов и др. Под обшей ред. В. П. Булатова и И. Г. Фридлендера. СПб.: Политехника, 1993. — 495 с. ил.
  40. Л.М., Калявин В. В. Диагностирование систем электроснаб-женияю . Монографияю Йошкар-Ола. Марийское книжное издательство, 1994. -196 с. 43 .Селиванов М. Н., Фридман А. Э., Кудряшова Ж. Ф. Качество измерений. Л.: Лениздат, 1987. — 295., ил.
  41. В.П., Петренко А. И. Алгоритмы анализа электронных схем. М.: Сов. радио, 1976. -608 с.
  42. Г. А. Исследование процесса включения силовых тиристоров и методов отбраковки потенциально ненадежных приборов. Дис. канд. техн. наук. -М.: ВЭИ, 1981. -158 с.
  43. М. Оперативные методы Тагути // Курс на качество. 1992. № 2. с. 202−206.
  44. И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.: Энергия, 1977. — 672 с.
  45. Технологическая инструкция по эксплуатации и ремонту кремниевых выпрямителей на СТП //Петербургский метрополитен, служба энергоснабжения, СПб., 1996. 123 с.
  46. Р., Вукобратович М. Общая теория чувствительности. М.: Сов радио, 1972.-239 с.
  47. В.И. Математические методы в теории ускоренных испытаний.. Зарубежная радиоэлектроника, 1980. № 1, с. 51−57.
  48. Тиристоры (технический справочник) /Пер. с англ. под ред. В. А. Лабунцова, С. Г. Обухова, А. В. Свиридова. М.: Энергия, 1971, 560 с.
  49. Тиристоры оптронные типы Т02-Ю, Т02−40 /Информэлектро. -05.13.02.-83.- 19 с.
  50. Тиристоры триодные симметричные серии ТС /Информэлектро. -05.12.02−82.-19 с.
  51. Управляемые полупроводниковые вентили: Пер. с англ. / Джентри Ф., Гутцвиллер Ф., Голоньяк H., Фон Застров Э. Под ред. В. М. Тучкевича. М.: Мир. 1967.-456 с.
  52. Физические основы надежности интегральных схем / Под ред. З. Г. Миллера. М.: Сов. Радио, 1976, с. 320.
  53. И.Г., Жученко Э. И. Управляющий контроль качества продукции на рабочих местах: Справочник. JL: Машиностроение. 1988. 118 с.
  54. Чуа Леон О., Пен-Мин Лин. Машинный анализ электронных схем. М.: Энергия, 1980. 638 с.
  55. В.Л. /Методы экспериментального определения и расчета показателей надежности силовых полупроводниковых приборов. Дис. канд. техн. наук // Всесоюзный электротехнический институт им В. И. Ленина. М., 1984. -261 с.
  56. В.Л. О номограмме для расчета индекса Срт // Курс на качество. 1992. № 2. с. 207−210.
  57. Adler Yu.P., Shper V.L. Some remarks on capability indices // Proc 9-th Int. Conf. ISQA, 1992. p. 921−926.
  58. Blanks H.S. The temperature dependance of component failure rate. Mi-croelectron and Relaib., 1980, № 20. — p. 297−307.
  59. Blanks H.S. Electronics reliability: a state of thiart survey. Microelectron and Relaib., 1980, № 20. — p. 219−245.67 .Blunt P. Reliable thyristors and triacs in T0−220 plastic packages. Electric compon. And applic., 1979. Vol. 2, № 1. — p. 53−63.
  60. Bora J.S., Babar A.H. Simplicatione of base failure rate models. Microe-lectron and Relaib., 1980, № 20. — p. 535.
  61. Chan L.K., Cheng S.W., Spiring F.A. A New measure of process capability: Cpm //Journal of Quality Technology. 1988. № 20. p. 162−175.
  62. Chik R.F., Karstaedt W.H. Reliability the application of high power semiconductors. IEEE Ind. Appl. Soc. 13-th Annu. Meet. Conf. Rec., N.Y., 1978. -p.1050−1055.
  63. Chou Y.M., Owen D.B., Borrego S.A. Lover Confidence Lamits on Process Capability Indices. // Journal of Quality Technology. 1990. vol. 22. № 3. p. 223−229.
  64. Cjmstock W.R., Locker R.E. High current diode and SCR reliability consideration. IEEE Power Electr. Spec. Conf. Rec., 1975. — p. 224−233.
  65. Dan Epsteir. Application and use of acceleration factors in microelectronics testing. Sol. St. Technol., 1982, vol. 25, № 11. -h. 116−122.
  66. Eachus J. Failure analysis in brief. Semicond. Jnternat., 1982, vol. 5, № 1.-103−112.
  67. Johnson N.L., Kotz S., Pearn W.L. A Unified Treatment of Process Capability Indices. I. Univariat / Submitted to Journal of Quality Techology. 1992.
  68. Herr E.A., Pol. A., Fox A. Reliability evaluation on and Prediction for discrete semiconductors. IEEE Trans. Reliab., 1980., vol. 29, № 3. — p. 208−216.
  69. Holmes D. A quality portfolio management chart // Quality. 1986. Vol/ 25. № 12. p. 67.78.keda Sh., Tsuda Sh., Waki G. The current pulse ratings of theristors. -IEEE Trans. Electr. Dev., 1970, vol.
  70. Kane V.E. Process capability indices // Qual. Technol. 1986. Vol 18, № 11. p. 41−52- Corrigenda. № 12. p. 265. г
  71. Locher R.E. Large diameter rectifier diodes and thyristor in servise reliability. IEEE Conf. Rec. 9-th Annu. Ind Appl. Soc. Meet. — N.Y., — p. 463−465.
  72. Lommer N.D., Fencht D.L., Yeckel R.W. Reability and thermal impedance. Studes in soft soldered power transistors. IEEE Trans. Electron. Dev., 1976, vol. 23, № 8,-p. 843−850.
  73. Marmann A. Reliability of silicon power transistor. Microelectron and Relaib., 1976, vol. 15, № 1,-p. 69−74.
  74. Montgomery D.C. Introduction to statistical Quality Control. N.Y.: John Wiley & Sons. 1985.
  75. Moeller A On the term «activation energy» in accelerated lifetime of plastic encapsulated semiconductor components. Microelectron and Relaib., 1980, № 5. -p. 651−654.
  76. Piccone D.E., Somes I Accelerated life teste for determining the life expectancy of a thyristor due to di/dt failure. IEEE Conf. Rec. 7-th. Ind. Appl. Soc. Meet, 1972,-p. 469−476.
  77. SCR Manual sixth edition (General Electric). N. Y. 731 p.
  78. Singpurwalla N.D. Accelerated life testing a servey of developments. -Relaib. Testing and Relaib. Evabiation. Proc. NATO Conf. 1972. — p. VII-D-1-VIL-D-15.
  79. Somos I.L. Current condition for meaning fuel di/dt test. Доклады ВЭЖ. Секция 5A. Доклад № 5. — M., 1977. 8 с.
  80. Sullivan L.P. Targeting Variability A New Approach to Quality Progress. 1984. July. p. 15−21.
  81. Sullivan L.P. Letters // Quality Progress. 1985. April, p. 7−8.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!