变频器igbt开路故障诊断方法

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1、第31卷第9期中国电机工程学报Vol.31No.9Mar.25,2011302011年3月25日ProceedingsoftheCSEE©2011Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2011)09-0030-06中图分类号：TM346文献标志码：A学科分类号：470·40变频器IGBT开路故障诊断方法于泳，蒋生成，杨荣峰，王高林，徐殿国(哈尔滨工业大学电气及自动化学院，黑龙江省哈尔滨市150001)IGBTOpenCircuitFaultDiagnosisMethodforInverterYUYong,JI

2、ANGShengcheng,YANGRongfeng,WANGGaolin,XUDianguo(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,HeilongjiangProvince,China)ABSTRACT:InverterIGBTopencircuitfaultdiagnosis产工艺的连续性不允许系统停机，否则将意味着巨methodsarecomparativelystudied,throughcompariso

3、nof大的经济损失。特别是在一些特殊的应用场合，如theaveragecurrentParkvectormethod,three-phaseaverage自动化和宇宙空间系统、核能和危险的化学工厂currentmethodandtheproposednormalizationbasedon中，更不允许逆变器因故障停机。由于系统可自动Fouriertransformmethod,experimentalresultsshowthatthe维护性、生存能力等指标的要求明显提高，近年来averagecurrentParkvectormethodan

4、dthree-phaseaverage对具有容错能力的控制系统的研究得到了更多的currentmethodcanaccuratelydiagnoseIGBTopencircuit[1-4]faultandperformfaultlocation,butwrongdiagnosisoften关注。高故障容限控制系统应迅速地进行故障分occursinsuddenloadingorsuddenloadreductionconditions.析，故障后主动重构系统的软硬件结构，实行冗余、Theproposednormalizationmethodso

5、lvesthedynamicwrong容错等控制策略，确保整个系统在不损失性能指标diagnosisproblembynormalizingthemotorcurrentaverage或部分性能指标降低的情况下安全运行，规避异常valueaccordingtofundamentalcomponent.Experimentsbased停机所造成的巨大经济损失，满足某些特殊行业的ondSPACEplatformdemonstratethevalidityoftheproposed需求。实现高故障容限控制系统的前提条件是准确method.的故障诊断

6、，只有准确定位故障，才能据此进行容KEYWORDS:inverter;faultdiagnosis;IGBTopencircuit错控制，本文将对逆变器中IGBT的开路故障诊断摘要：对变频器逆变桥IGBT开路故障诊断方法做了对比研展开研究。究，比较了平均电流Park矢量法、三相平均电流法和本文严格地说，在变频器−电机构成的控制系统中提出的基于傅里叶变换的归一化方法，实验结果表明，平均任何一个功能单元、任何一个元器件发生故障都是电流Park矢量法和三相平均电流法在稳态时可准确地进行可能的，但变频器部分发生故障的几率要远远高于IGBT开路故障诊断

7、，定位故障管，但在突加、突减负载时电机。而在变频器中，逆变桥IGBT的开路和短路易出现误诊断，本文提出的方法将电机电流平均值对基波分故障又占了相当大的比重。所以针对上述故障的诊量进行归一化，解决了动态时误诊断问题，并采用基于断方法是高故障容限变频器研究的热点问题。IGBTdSPACE的系统平台证实了该方法的有效性。的短路故障已有成熟的方案，即通过硬件电路检测关键词：变频器；故障诊断；IGBT开路IGBT的D-S压降，可以准确判别故障管。IGBT开0引言路故障也时有发生，一方面是由于过流烧毁，导致逆变器与电动机构成的调速传动系统进入实开路，另一

8、方面是由于接线不良、驱动断线等原因用化阶段已经有近20年的历史。调速系统中的核导致的驱动信号开路。相对于短路故障而言，开路心“变频器”是一个复杂的电子系统，易受到电