基于三相電流殘差的功率管多管開路故障診斷

王亞飛，田子思，葛興來

（西南交通大學 電氣工程學院，成都市610031）

基于三相電流殘差的功率管多管開路故障診斷

王亞飛，田子思，葛興來

（西南交通大學 電氣工程學院，成都市610031）

牽引逆變器是電力牽引交流傳動系統的重要組成部分，它的可靠性直接影響著機車的安全穩定運行，其主電路功率管（IGBT）是最易發生故障的部分。針對IGBT的多管開路故障，提出了一種基于三相電流殘差的多管開路故障快速在線診斷方法；通過分析牽引逆變器在正常條件和各開路故障類型下的三相電流，得出了發生多管開路故障情況下的三相電流殘差特征；利用控制系統中的電流給定信號重構參考三相電流與實測電流進行運算，并根據三相電流殘差特征進行故障定位。最后給出了半實物實驗結果，驗證了該診斷方法能夠快速實現IGBT單管及雙管開路故障診斷，且不受閉環控制和負載擾動影響。

功率管開路故障；電流殘差；多管故障

引言

隨著我國鐵路的迅速發展，電力牽引交流傳動系統得到廣泛應用。電力傳動系統的核心是電力電子變流器，這是一個復雜的電子系統,容易發生故障，進而影響系統性能。研究表明，功率管是電力電子裝置系統的最脆弱的結構［1］。由此，要保證電力牽引交流傳動系統的正常運行，關鍵是要保證功率管的正常工作。通常功率管（常用IGBT）故障可以分為開路故障和短路故障兩大類。短路故障包括開關管短路故障、反并聯二極……