徐 鹏，施火泉，刘会超

（江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡214122）

一种容错型逆变器的设计

徐 鹏，施火泉，刘会超

（江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡214122）

针对变频器功率开关管容易发生单相短路及开路故障的现状，采用意法半导体公司的STM32F103VBT6设计了一种容错型逆变器。通过对实验平台的测试得出变频器在发生故障以后，能够在三相四开关SVPWM状态下正常工作，增加了变频驱动系统的可靠性。

逆变器；容错；三相四开关PWM算法

电压源PWM逆变器[1]作为功率变换设备性能及其优良，利用其供电的电机已经是工业自动化中最常见的设备[2-3]。由于工况复杂，变频器会发生各种故障。最容易发生的是功率开关管的开路和短路[4-7]。功率器件故障会增加其他元器件的电流应力，若长时间无人维护甚至造成二次损坏，严重时造成整个系统瘫痪[8-11]。由于电压源逆变器在逆变前端直流侧采用两个较大的电解电容串联来增加电容的耐压和进行平波。只要利用双向晶闸管连接串联电容的中点，就能和剩余两相桥臂构成新的三相四开关逆变电路[11-15]。

1 总体设计

容错系统如图1所示，利用电流检测电路采集电机的相电流值，同时由光电编码器采集转子速度、位置信号。传感器输出信号送入STM32构成闭环控制。通过检测电流采样值的正常与故障之间的差值，来投切双向晶闸管进行容错。直流母线检测电路检测到的母线电压，一方面用于SVPWM计算，另一方面用于过压保护。

图1 系统总体结构图