张 琳， 刘宇亮， 朱军伟

(中国空空导弹研究院， 河南 洛阳 471009)

0 引 言

变频器作为交流传动系统重要组成部分， 应用需求越来越广泛， 而常规的故障诊断技术已经逐渐不能满足极端环境下的应用需求[1]， 因此变频器故障诊断及其快速定位的课题也得到了越来越多的关注.

在变频器运行过程中， 过流、 过压、 元器件过热等情况造成的故障居多， 其主要元器件——功率管工作在高频状态， 损耗大， 发热严重， 发生故障的概率最大， 通常表现为短路或开路. 短路往往伴随着瞬间损毁性大电流， 现有的变频器一般设有过流检测电路， 一旦出现过流会在微秒级别切除供电， 进行故障排除. 对于开路故障， 通过对输出电压或电流进行复杂的数学计算来得到故障功率管定位是目前主流的一种研究成果[2-5]， 但难以应用到实际系统中； 部分论文[6-7]提出了基于输出电感电流的诊断方法， 但存在诊断时间延迟受负载突变干扰的问题[8]. 本文重点研究了功率管开路故障诊断问题， 以寻求一种故障定位准确迅速、 工程应用性强的诊断方法.

1 变频器开路故障分析

变频器包括整流器、 直流电路、 逆变器以及控制电路4部分[9]， 图 1 为其典型拓扑电路图. 其中 6只晶闸管构成不可控整流桥； 6只晶体管IGBT构成可控全桥逆变电路.

图 1 变频器基本组成与工作原理框图Fig.1 Diagram of the basic unit and working principle for converter

为简化变频器的故障分析，先分为整流桥与逆变电路两部分来解析其工作状态及对应开路故障问题.

1.1 整流桥电路……

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