Повышение технических характеристик электрической передачи переменного тока, страница 16

Таблица 5

№ п/п	Свойство	Показатель
1	Безотказность	Вероятность безотказной работы Средняя наработка до отказа Средняя наработка между отказами Интенсивность отказов Функция потока отказов Параметр потока отказов
2	Ремонтопригодность	Вероятность восстановления Среднее время простоя Среднее время восстановления Интенсивность восстановления
3	Безотказность и ремонтопригодность	Коэффициент готовности Коэффициент простоя Коэффициент технического использования Коэффициент оперативной  готовности
4	Долговечность	Гамма – процентный ресурс Средний ресурс Средний суммарный ресурс Гамма – процентный срок службы Средний срок службы Средний срок службы до списания Средний межремонтный   ресурс Медианный ресурс Медианный срок службы Средний межремонтный срок службы
5	Сохраняемость	Средний срок сохраняемости Интенсивность отказов при хранении Параметр потока отказов при хранении Гамма – процентный срок сохраняемости Медианный срок сохраняемости

     При расчете надежности ТСП как невосстанавливаемых систем чаще всего используют такие показатели как ин­тенсивность отказов К, среднее время безотказной работы Т_ср и вероятность безотказной работы p(t). Связь между этими показателями в режиме нормальной эксплуатации ТСП, как известно, имеет вид    Известно также, что связь между вероятностью безот­казной работы системы и интенсивностью отказов входя­щих в нее т элементов можно представить следующим об­разом:

где число элементов каждого типа;

      

         интенсивность отказа i – го элемента.

     Тогда интенсивность отказов системы определяется интенсивностью отказа входящих в неё элементов:

Таким образом, для определения интенсивности отказов ТСП необходимо знать интенсивности отказов комплектую­щих преобразователь элементов, ориентировочные величи­ны которых приведены в табл.6. Рассматривая ТСП как сложную систему, можно рекомендовать следующую методику предварительного расчета надежности преобра­зователя по внезапным отказам:

разделение элементов преобразователя на группы с при­мерно равными значениями ,определение величины для каждой группы элементов;

нахождение , расчет вероятности безотказной работы ТСП для заданного времени t ;

определение

Таблица 6

Наименование элемента	Интенсивность отказов,
Тиристоры	0,02 - 4
Диоды	0,03 - 4
Транзисторы	0,7 – 4
Резисторы типа: МЛТ ВС СП Проволочные	0,15 0,35 0,69 1,25
Конденсаторы типа: КБГ КБМ КСО КЭГ	0,16 0,35 0,14 0,39
Трансформаторы и дроссели	0,4 – 0,6
Реле	1 – 1,27
Контактные разъёмы	0,0005

Поскольку в условиях эксплуатации нагрузки элементов ТСП существенно отличаются от номинальных, то при окон­чательном расчете надежности преобразователя необходимо учитывать реальную нагрузку каждого элемента и соответ­ствующим образом корректировать значения . При этом с целью повышения надежности работы ТСП, как правило, стараются недоиспользовать элементы преобразователя как по предельному току, так и по рекомендуемому напряже­нию. Для обеспечения ремонтопригодности ТСП его конструк­ция должна, во-первых, обеспечивать малое время обна­ружения поврежденного блока или узла и, во-вторых, поз­волять просто и быстро отремонтировать или заменить вы­шедший из строя блок или узел. С этой точки зрения наи­более целесообразной представляется блочная конструкция ТСП, каждый блок которой должен быть снабжен устройст­вом индикации неисправности. В том случае, если для за­щиты силовых полупроводниковых приборов используют быстродействующие предохранители , то их раз­мещают в силовом блоке так же, как и RC-цепи для защи­ты вентилей от перенапряжений. Расположение RC-цепей в непосредственной близости от вентилей и предохраните­лей обеспечивает минимальную индуктивность этих цепей.

4.  ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВЫХ СТАТИЧЕСКИХ    ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

4.1. Исходные данные для проектирования тяговых статических преобразователей

     Совокупность предъявляемых к ТСП технических требо­ваний определяет его функциональную схему, изображенную на рис. 4.1.1.

 Основным звеном ТСП   является   вентильный комплект (ВК). В зависимости от рода тока и типа тягового двигателя структура ВК может быть различной. В качестве базовых ВК используют выпрямите­ли, непосредственные преобразователи частоты, импульсные регуляторы постоянного напряжения, автономные инверторы тока или напряжения, регуляторы переменного напряжения.

Функциональная схема тягового статического преобразователя

ИП – источник питания;  Ф₁, Ф₂ – соответственно входной и выходной (промежуточный) фильтры; ВК – вентильный комплект; УУР – устройство управления и регулирования; Н - нагрузка

Рис.4.1.1.

     Системы управления ТПС, как правило, содержат мно­гозвенные преобразовательные структуры, выполненные на основе использования различных сочетаний вентильных ком­плектов, как это представлено на рис. 4.1.2.

     Для ТПС одно­фазно-постоянного тока (и тепловозов с электрической пере­дачей переменно-постоянного тока) ВК выполняют на осно­ве выпрямителя того или иного типа, для ЭПС постоянного тока ВК выполняют на основе импульсного регулятора постоянного на­пряжения. В последнем случае иногда применяют двухзвенную структуру преобразователя, содержащую во входном звене автономный инвертор тока или напряжения, а в выходном — выпрямитель. При этом согласующий трансформатор устанавливают в промежуточном звене, частоту переменного тока (напряжения) в котором выбирают на уровне нескольких сотен герц.