刘 畅，魏建忠

（1.中国民航大学工程技术训练中心，天津 300300；2.中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津 300142）

基于正交紧支复小波的动车组变流器功率器件故障诊断

刘 畅1，魏建忠2

（1.中国民航大学工程技术训练中心，天津 300300；2.中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津 300142）

针对动车组变流器功率器件复杂的故障特征，本文提出了一种基于正交紧支复小波的动车组变流器功率器件故障诊断方法。首先，本文给出正交紧支复小波的构造原理，并详细推导db7复小波；然后，采用功率器件丢失触发脉冲的方式搭建变流器断路故障模型，采集各种故障模式下的三相输出电流；利用构造的复小波对离线电流量进行小波分解系数各层相位差提取，并给出数据窗选择方法；最后通过归纳各故障模式下相位差变化规律，实现变流器功率器件的故障诊断。通过仿真数据分析验证了本文所提方法的正确性和有效性。

变流器；复小波；触发脉冲；相位差；断路故障

Abstract:Considering the complex fault characteristics of power devices in an EMU converter，a fault diagnosis meth⁃od is proposed based on orthogonal compact support complex wavelet in this paper.Firstly，the construction principle of orthogonal compact support complex wavelet is presented and db7 complex wavelet is deduced in detail.Secondly，an open-circuit fault model of the converter is built by triggering pulses due to power device missing，and three-phase out⁃put currents are collected in various failure modes.Thirdly，the phase differences in each layer of the wavelet decompo⁃sition coefficients are extracted for the off-line current signals by using the constructed complex wavelet，and the data window selection method is given.Finally，the fault diagnosis for power devices in the converter is realized by summing up the variation characteristics of phase differences in each fault mode.The correctness and effectiveness of the pro⁃posed method are verified by data analysis in simulations.

Key words:converter；complex wavelet；trigger pulse；phase difference；open-circuit fault

近年来，我国高速铁路的飞速发展使得高速动车和大功率电力机车也得到快速发展，截至2015年共有1 883组动车组投入运行。列车牵引系统的安全性和可靠性是保障列车运营安全和行车秩序正常的关键。考虑动车组EMU（electric multiple units）牵引系统庞大，各子模块之间关系复杂，目前列车出现故障时司乘人员只能通过关闭整个模块电路的方式实现故障的切除，该处理方式直接导致动车组丧失部分动力，影响列车的最高运行速度。……