现在电梯、扶梯广泛应用于住宅、商业地产等领域,近期却不时出现被曝出电梯关人、下坠、急停等各种故障和事故,给电梯应用的安全性蒙上了一层阴影。由于电梯是涉及民生和公共安全的产业,近几年政府机构、行业委员会、企业单位等对于非常重视电梯的安全性;另外变频驱动系统作为电梯系统中核心部件,其对电梯稳定工作起着关键作用。本文在这样的背景下,参考国家军用产品、航空航天和汽车等领域的对于产品进行可靠性预计的成熟做法,引入可靠性理念。本课题以电梯专用变频驱动系统为研究对象,该变频驱动系统通常分为五大子系统:主控板、驱动板、储能单元、速度及位置信号采集电路和1O输入/输出接口电路等组成。对系统进行可靠性研究工作分四步骤:第一步,了解变频系统上用的关键元器件的可靠性基础理论和电子类元件的可靠性预计参数定义以及电子类元件的可靠性标准。第二步,根据电梯专用驱动系统的驱动系统所要达到的各项指标,计算驱动系统的相关参数,搭建驱动系统平台设计和各子系统电路平台。第三步,在驱动系统平台的设计中引入可靠性理念,借鉴航空航天和军用品的电子设备可靠性预计标准,参考军标GJB/Z 299B-2006和美军标MIL-HDBK 217两份可靠性预计标准中对MCU芯片、MOS管、三极管、电阻、电容等电子类元器件的可靠性失效建模,根据驱动系统在电梯实际工况中的现场环境应力、选用的元器件质量系数、元器件结构系数和电路工作应力等相关参数预估出产品的失效率。再以串联模型进行计算,各元器件失效率的累加可以得到系统总失效率,同时也得到产品的MTBF(Mean Time Between Failures)平均无故障时间。第四步,再借助国内外广泛认可的可靠性分析手段之一FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)潜在失效及后果分析来确定驱动系统的潜在失效模式及失效后果,提出相关预防或者解决措施来降低潜在失效发生机率的措施,提高驱动系统产品的可靠性。通过本文的研究可以发现,可靠性工作是个繁琐且持续性地工作,非一朝一夕就能完成。它需要设计者和维护者一起持续维护更新。可靠性预计和DFMEA(Design Failure Mode and Effect Analysis)设计潜在失效及后果分析工具可以在产品设计阶段的为其质量提供保驾护航的作用。