杨 枭

(北京矿冶科技集团有限公司，北京 100160)

0 引言

逆变器故障是交流电机调速系统典型的故障，其发生概率高达38%[1]，其主要分布于功率开关管的短路和开路。短路现在基本采用硬件电路保护，将快速熔丝与开关管串联，将短路转换为开路[2]。因此，必须有可靠的方法对逆变器开关管开路故障进行检测。

交流电机调速系统逆变器开关管开路故障检测方法研究已经取得了很多丰硕的成果[3-6]。文献[3-4]通过对直流侧电流进行采样，并滤除其高频成分，再做快速傅里叶变换(FFT)分析，得到与故障相关的低频部分的频谱图，简化了诊断系统尺寸，但是载波比无穷大是理想条件，其故障特征的辨识度会随着载波比的下降而降低，另外在非同步调制时，由于载波比不断变化，故障特征的判断阈值也难以确定。文献[5-6]中通过对功率管的开关信号进行采样，得到功率管的开关函数，再通过检测功率开关管的电压，经过一系列逻辑模拟电路运算后，输出故障指示信号，对于一些特定的故障发生时刻，可以快速的检测出故障及位置。同时，采用阈值比较和脉宽限制的方法消除了开关延时和测量噪声带来的误差电压。但是这种诊断的快速性只适用于少数特定的情况，而且需要电流传感器，还要在3相均附加逻辑电路，较为繁琐。因此，进一步研究逆变器开路故障具有必要性。

本文研究交流电机调速系统逆变器开路故障诊断问题，提出了一种基于平均电流Park矢量法的逆变器开关管开路故障诊断策略。……