[發明專利]一種三電平級聯逆變器的故障診斷方法

有效

• 申請號: 201910342230.9
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110058112B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 何曉瓊;韓鵬程;任海軍;劉余家;舒澤亮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/54
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種三電平級聯逆變器的故障診斷方法，對三電平級聯逆變器的單功率開關器件和雙功率開關器件的開路故障以橋臂為單元進行診斷，具體的診斷步驟如下：

步驟一、在三電平級聯逆變器內，設A相橋臂與B相橋臂的載波頻率和調制波均相同，且A相橋臂與B相橋臂的載波和調制波相位相差180°；又A相橋臂的功率開關器件記為Sa1、Sa2、Sa3、Sa4，B相橋臂的功率開關器件記為Sb1、Sb2、Sb3、Sb4；根據橋臂的開關函數功率開關器件可分為以下四種模態：即P態、+O態、-O態、N態；以單功率開關器件故障和雙功率開關器件故障統一分類，將橋臂的功率開關器件故障分為十種故障類型；當A相橋臂與B相橋臂的功率開關器件處于相同運行狀態時，A相橋臂與B相橋臂的鉗位電壓對應關系如下：A相橋臂的P態與B相橋臂的N態相同，A相橋臂的+O態與B相橋臂的-O態相同，A相橋臂的-O態與B相橋臂的+O態相同，A相橋臂的N態與B相橋臂的P態相同；而級聯模塊之間僅載波移相為π/N，N為級聯模塊個數，因此，級聯的各模塊在開關狀態對應的情況下，A相橋臂的鉗位電壓均相同，B相橋臂的鉗位電壓也相同；

步驟二、根據所述功率開關器件的四種模態，利用基爾霍夫電壓定律分別對十種故障類型下的鉗位電壓以開關模態與鉗位電壓一一對應的方式分析每種故障類型的鉗位電壓，再按照四種開關模態對應的鉗位電壓組合建立故障數據庫；由于電流過零處電壓存在畸變，因此在電流過零處對檢測系統設置死區，并對所述死區內的鉗位電壓關閉采樣通道，保持進入該死區前一刻的采樣，以保證檢測結果的可靠性；根據驅動信號的傳輸延時與鉗位電壓采樣延時不一致的特性，在主控制器的鉗位電壓鎖定模塊中加入延時單元，以保證鉗位電壓與驅動信號的邏輯組合能一一對應；

步驟三、利用電壓傳感器對各橋臂的鉗位電壓進行實時檢測，并通過A/D轉換芯片將電壓量轉換為數字量反饋給主控制器；利用主控制器生成的驅動信號產生使能信號分別對所述的四種開關模態下的鉗位電壓進行鎖定；將鎖定的鉗位電壓組合與故障數據庫中對應的鉗位電壓組合依次進行比較，最終輸出故障診斷結果。