侯立业 王艳秋 米阔 喻琪家

沈阳工学院信息与控制学院

三相SPWM逆变电源的故障诊断及仿真

侯立业 王艳秋 米阔 喻琪家

沈阳工学院信息与控制学院

三相SPWM逆变电源是较复杂的非线性时变系统，采用常规方法对其建模和分析很困难，本文以三相SPWM逆变电源系统为例介绍电力电子装置的故障诊断方法。

三相SPWM逆变电源 故障诊断 神经网络

1 引言

电力电子装置故障可分为结构性故障和参数性故障。结构性故障主要表现为由功率器件的损坏造成主电路结构改变。参数性故障主要表现为元件参数的偏移，造成装置特性严重偏离正常特性。

电力电子装置通常由功率变换主电路部分和控制部分构成。本文以三相SPWM逆变电源系统为例介绍故障诊断方法。

2 三相SPWM逆变电源系统故障检测仿真模型

以三相电压型逆变电源为例。它主要功能是采用SPWM控制策略将直流电压变换成交流电压，调压控制器采用数字式PI控制，实时地调节逆变器输出电压的幅值，以满足实际要求。系统主回路选用IGBT作为开关器件，为了减少输出电压的谐波，逆变器输出接有串联谐振滤波电路。

2.1 模型故障分析

考虑到实用性和系统的复杂性，所建模型的常见故障类型表现为以下几类：

（1）任一功率半导体开关元件基极驱动电路故障；

（2）任一功率半导体开关元件短路故障；

（3）任一功率半导体开关元件间歇性断路故障；

（4）任一逆变桥臂两开关元件断路故障；

（5）任一逆变桥臂两开关元件短路故障；……