来源于上海交大电气设备工程学校,CRRC工业生产研究所有限责任公司技术性发展部的研究者刘建强,刘传铎,王一鸥,刘晓虎,齐洪水在2019年《电气技术学报》增刊1中写到,单相电PWM电子整流器是火车牵引带变流器的关键构成部分,关键由IGBT和DC侧电容器构成,其运作情况对火车的可靠运作尤为重要。

依据单相电PWM电子整流器IGBT常见故障时键入电流量的崎变特点,明确提出了一种针对小波分析和D-S直接证据基础理论的IGBT故障检测方式。依据DC侧电容器闭合电路的特性阻抗特点,明确提出了一种根据等效电路串联电阻的DC侧电容器故障检测方式。创建了单相电PWM电子整流器的模型仿真和试验服务平台,各自对IGBT电力电容器和DC电力电容器的故障检测方式开展了模拟仿真和试验科学研究。所确立的IGBT和DC电力电容器故障检测方式是恰当合理的。

pwm整流器及其控制-三相pwm整流电路工作原理-第1张图片伴随着在我国高铁建设的迅速发展趋势,旅客列车的安全系数备受关注。单相电脉冲宽度调制电子整流器是火车牵引带变流器的关键构成部分。一旦产生常见故障,将危害火车的可靠运作。怎样开展线上智能化故障检测是一个非常值得进一步探讨的主要难题。单相电PWM电子整流器关键由IGBT和DC侧电容器构成。

IGBT常见故障包含短路故障常见故障和引路常见故障。IGBT短路故障会造成过电流,依据过电流能够迅速确诊常见故障。IGBT引路不容易导致大于流,过电压,欠压保护等显著状况,确诊和维护相对性艰难。因而,文中对单相电PWM电子整流器IGBT的故障检测便是对IGBT单管系统引路的故障检测。

单相电PWM电子整流器IGBT的故障检测方式关键包含电流量诊断法和工作电压诊断法。

有专家学者对三相电子整流器IGBT常见故障后的三相电流正,负半波输出功率开展归一化处理,根据获得的矩阵的特征值开展常见故障相精准定位,但该办法在负载条件下偏差比较大。有专家学者对三相电流开展Park转变,根据Park矢量素材的模和相位差做为常见故障特点开展IGBT引路故障检测,但该办法在负载或负荷基因突变的时候会造成误确诊。有专家学者运用开关管常见故障前后左右输出电压,通断电阻器,通断损耗,门极工作电压等常见故障特点开展开关管的故障检测,但该方式需附加加上数据信号收集点,提升了硬件配置机器设备成本费。对于直流电侧电容器故障检测方式,关键有立即测量方法,常见故障特点量识别法等。有专家学者选用Agilent 4263B,Agilent 4294等LCR表精确测量电容器等效电路串联电阻和容量评定电容器情况,但该方式明显提高了硬件配置机器设备成本费且无法开展在线诊断。有专家学者强调电容器等效电路串联电阻与电容器机壳溫度呈指数值关联,依据电容器机壳溫度值测算电容器等效电路串联电阻(Equivalent Series Resistance, ESR)来评定电容器情况,但该方式限制了电容器的运用工作温度。有专家在Buck电路一个电源开关周期时间内取样某2个特殊时时刻刻的电容器工作电压值,测算获得C值及其ESR值,可是此方式仅适用持续通断多形式下的Buck电路。有专家学者根据获取特殊谐波电流工作电压,谐波测算ESR值评定电容器情况,但该方式未剖析负荷输出功率,电源开关頻率对主要参数识别精密度的危害。

文中对于单相电PWM电子整流器的IGBT故障检测,各自探讨了小波分析和D-S直接证据基础理论,明确提出了一种针对小波分析和D-S直接证据基础理论紧密结合的IGBT故障检测方式。对于DC侧电容器的故障检测,剖析了电容器闭合电路的特性阻抗特点,明确提出了一种根据等效电路串联电阻的DC侧电容器故障检测方式。

根据构建单相电PWM电子整流器模型仿真和试验服务平台,各自对所确立的故障检测方式开展了模拟仿真和试验科学研究,結果相符合,认证了文中所明确提出故障检测方式的准确性和实效性。pwm整流器及其控制-三相pwm整流电路工作原理-第2张图片根据创建单相电PWM电子整流器的模型仿真和试验服务平台,对所确立的故障检测方式开展了模拟仿真和试验科学研究,結果一致,认证了所确立的故障检测方式的准确性和实效性。

图14试验硬件系统物理学图。

引言

为了更好地完成火车单相电脉冲宽度调制电子整流器的故障检测和在线检测,对于单相电脉冲宽度调制电子整流器的IGBT份量,明确提出了一种针对小波分析和D-S直接证据基础理论紧密结合的IGBT故障检测方式,可以在IGBT常见故障后的一个基波周期时间内对管中常见故障开展精确精准定位。依据电力电容器闭合电路的特性阻抗特点,明确提出了一种根据等效电路串联电阻的DC电力电容器故障检测方式。根据实时监测等效电路串联电阻值的转变,能够在常见故障产生时马上对常见故障电力电容器开展确诊。

在创建的模型仿真和试验服务平台上,根据模拟仿真和试验证实了该方式的实效性。模拟仿真和试验结果显示,该故障检测方式可以精确分辨单相电PWM电子整流器IGBT侧和DC侧电力电容器的身心健康情况,提升单相电PWM电子整流器故障检测的准确度和实效性。

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