[發明專利]一種電機逆變器可靠性計算方法

有效

• 申請號: 202010170091.9
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111509957B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李偉;丁石川;杭俊;王群京
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M7/48;H02M7/5387;G06F11/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本發明提出的一種電機逆變器可靠性計算方法，包括：根據N相電機容錯逆變器的主要零件的故障模式，獲得逆變器的故障樹；主要零件包括直流母線電容，功率器件和繼電器；根據主要零件計算N相電機容錯逆變器中的故障參考量，故障參考量包括：單個直流母線電容的失效率、單個功率器件的失效率和單個繼電器的失效率；當N相電機容錯逆變器健康相大于或等于第一閾值k時，結合故障樹根據主要零件的數量和對應的故障參考量計算N相電機容錯逆變器的可靠度。本發明中通過容錯逆變器主要零件的故障率和三者之間的結構特點以及容錯特性的分析來評估系統的可靠性，提高了逆變器的可靠性評估結果的準確性，大大縮短了逆變器的可靠性評估的時間。

技術領域

本發明涉及電機逆變器技術領域，尤其涉及一種電機逆變器可靠性計算方?法。

背景技術

逆變器是電機系統中重要的組成部分，它的可靠度及壽命是逆變器制造商?和使用者都希望知道的一個重要數據。多相容錯逆變器能夠通過容錯方法來有?效的緩解故障對逆變器性能的影響，使逆變器能繼續可靠運行，提高其可靠性。?容錯逆變器主要由功率器件、直流母線電容和繼電器組成。傳統的逆變器可靠?度分析需要經過長時間的壽命測試及大量的樣本檢測，這種方法需要花費大量?的時間。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種電機逆變器可靠性計算?方法。

本發明提出的一種電機逆變器可靠性計算方法，包括：

S1、根據N相電機容錯逆變器的主要零件的故障模式，獲得逆變器的故障?樹；主要零件包括直流母線電容，功率器件和繼電器；

S2、根據主要零件計算N相電機容錯逆變器中的故障參考量，故障參考量?包括：單個直流母線電容的失效率λ_cap、單個功率器件的失效率λ_pd和單個繼電器?的失效率λ_re；

S3、當N相電機容錯逆變器健康相大于或等于第一閾值k時，結合故障樹?根據主要零件的數量和對應的故障參考量計算N相電機容錯逆變器的可靠度?R_sys(t)。

優選的，步驟S3中，當N相電機容錯逆變器健康相大于或等于第一閾值k?時，首先結合故障樹根據主要零件的數量和對應的故障參考量計算N相電機容?錯逆變器各個橋臂的可靠性，再結合各個橋臂的可靠性計算N相電機容錯逆變?器的可靠度R_sys(t)。

優選的，步驟S3中，N相電機容錯逆變器的可靠度的計算公式為：

其中，R_cap(t)為直流母線電容可靠性，R_br(t)為各橋臂的可靠性，n為N相電?機容錯逆變器橋臂總數，k為第一閾值。

優選的，第一閾值k大于或者等于3。

優選的：λ_cap＝λ_{b_cap}π_{E_cap}π_{Q_cap}π_{CV_cap}π_{ch_cap}；

式中，λ_{b_cap}為直流母線電容基本故障率，π_{E_cap}為環境系數，π_{Q_cap}為質量系?數，π_{CV_cap}為電容量系數，π_{ch_cap}為表面裝貼系數。

優選的，其中，λ_br為單個橋臂的失效率，λ_br＝n_pdλ_pd+λ_re；n_pd為橋臂中功率器件個數，λ_pd為橋臂中單個功率器件的失效率，λ_re為橋臂中單個?繼電器的失效率。