基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断

任晓红, 万红, 俞啸, 丁恩杰

任晓红，万红，俞啸，等.基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断［J］.工矿自动化，2020,46（5）：82-86.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17523
引用本文: 任晓红，万红，俞啸，等.基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断［J］.工矿自动化，2020,46（5）：82-86.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17523
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REN Xiaohong, WAN Hong, YU Xiao, DING Enjie. Open-circuit fault diagnosis of three-level inverter based on Park transformatio[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(5): 82-86. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17523
Citation: REN Xiaohong, WAN Hong, YU Xiao, DING Enjie. Open-circuit fault diagnosis of three-level inverter based on Park transformatio[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(5): 82-86. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17523
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基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断

  • 中国矿业大学 信息与控制工程学院， 江苏 徐州221008

基金项目: 

国家重点研发计划项目（2017YFC0804400，2017YFC0804401，2017YFC0804404）

详细信息

  • 中图分类号: TD608

Open-circuit fault diagnosis of three-level inverter based on Park transformatio

  • School of Information and Control Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China

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    摘要
  • 摘要: 针对现有二极管钳位式（NPC）三电平逆变器开路故障诊断方法存在计算量大、准确率受噪声和负载等影响的问题，提出了一种基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断方法。对三电平逆变器三相输出电流进行Park变换，计算平均电流Park矢量；利用滑动窗口取得单周期电流信号，根据逆变器电路结构分析IGBT故障时输出电流变化；采用迭代法确定平均电流Park矢量模值的阈值，结合相角和模值进行三电平逆变器功率管13种开路故障的识别和定位。仿真结果表明，该方法故障诊断准确率达到了98.31%。与传统的开路故障诊断方法相比，该方法不需要对13种开路故障数据进行学习和训练，大大减少了计算量，提高了故障诊断效率和准确率。
    Abstract: In view of problems that existing neutral point clamped (NPC) three-level inverter fault diagnosis method needs large amount of calculation and its accuracy is affected by noise and load, an open-circuit fault diagnosis method of three-level inverter based on Park transformation was proposed. Park transformation is carried out on three-phase output current of the three-level inverter to calculate average current Park vector;sliding window is used to obtain a single-cycle current signal, and output current change is analyzed in case of IGBT fault according to inverter circuit structure; iterative method is used to determine threshold value of average current Park vector modulus, and 13 kinds of open-circuit faults of three-level inverter power tube are identifid and located combining phase angle and modulus.Simulation results show that the fault diagnosis accuracy of the method reaches 98.31%. Compared with traditional open-circuit fault diagnosis method, the proposed method does not need to learn and train the data of 13 kinds of open-circuit faults, which greatly reduces calculation amount and improves efficiency and accuracy of fault diagnosis.
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  • 刊出日期:  2020-05-19

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