一种基于三维坐标识别的逆变器开路故障诊断方法

逆变器的安全性和可靠性对电力电子系统的稳定运行起着至关重要作用。为了实现对逆变器开关管开路故障进行快速精准的故障判定,提出一种基于三维坐标的逆变器开关管开路故障诊断方法。该方法通过建立逆变器开关管开路故障下的三相输出电流的数学模型,将输出三相电流转化为三维坐标。逆变器开关管开路故障时,逆变器的输出相电流发生畸变,三维坐标距离缩短,三维轨迹的形心坐标发生变化。通过求取三维坐标距离构建故障判断函数,正常时判断函数值为0,故障发生时,实时函数值变为1,由此可对逆变器开关管开路故障进行判断。计算三维轨迹的形心坐标,通过归一化处理,将形心坐标与参考故障定位表进行对比,对逆变器开路故障进行定位。通过半实物仿真平台进行实验验证,实验结果表明,在逆变器功率管单开关管开路故障、同相双开关管开路故障和异相双开关管开路故障实验中,均能通过构建的坐标距离函数判断故障发生,通过三维轨迹的形心坐标变化完成故障类型定位。该方法能适用于不同类型的逆变器功率开关管的断路故障诊断,能对故障快速反应并完成故障类型的诊断,具有一定的可靠性和有效性,可应用于逆变器的开路故障诊断。     

宁波轨道交通2号线一期列车报辅助逆变器散热风扇故障分析

主要介绍了宁波轨道交通2号线一期列车辅助逆变器散热风扇的控制原理,对运营过程中频繁发生的辅助逆变器散热风扇故障进行了分析,明确了故障原因并提出了相应的解决办法。通过整改,彻底解决了故障隐患,保证了列车的正常运营。     

地铁列车异常抖动的原因分析

针对地铁列车在低速运行时连续发生异常抖动的现象,通过对列车制动系统和牵引系统的调查分析,得出故障原因为牵引逆变器模块驱动板偶发性故障,导致牵引逆变器发生故障,从而使其控制的牵引电机转矩输出异常,以致列车出现异常抖动。文中详细介绍了故障分析排查的过程。     

基于三相电流检测的逆变器开路故障诊断及容错方案研究

为解决逆变器开路故障诊断问题及充分利用剩余桥臂资源,针对基于矢量控制的异步电机驱动系统中逆变器开路故障诊断及容错方案,采用逆变器输出三相电流信号作为特征参数,利用小波分析理论提取特征向量,进而通过支持向量机(SVM)判断逆变器是否故障。当SVM检测到逆变器故障时,逆变器由传统的六开关拓扑切换为四开关拓扑,采用四开关模式"七段式"空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法调制。通过计算机仿真验证了SVM诊断逆变器开路故障及四开关容错控制的正确性和有效性。     

基于小波包熵及双重优化神经网络的牵引逆变器开路故障诊断

功率模块器件作为高速动车组电力牵引传动系统的核心组成部分,大多应用于多场域耦合且承受主要的电热应力,故障率较高。通过提取其故障特征并准确定位故障点,实时在线诊断故障对于牵引传动系统的安全可靠运行具有重要意义。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,三电平牵引逆变器存在12个功率管,故障发生频繁且种类繁多,故对于三电平牵引逆变器功率管的单管以及多管故障诊断不可忽视。以提升三电平牵引逆变器功率模块器件故障准确定位为目的,研究单个功率器件和多个功率器件开路故障诊断。通过分析该三电平牵引逆变器正常工作模式和多种功率管开路故障情况对比,将三电平牵引逆变器三相桥臂输出侧电流作为诊断电气量,对故障进行分类,提取每类故障特征电气量经小波包分解后各节点的熵值作为故障特征信息。以提取的小波包熵值作为故障特征向量建立BP神经网络,采用粒子群算法结合遗传算法对神经网络权值和阈值结构同时优化,2种算法优劣互补,实现不同故障分类的诊断,准确定位故障点。仿真结果表明,该方法能实现牵引逆变器单管以及多管故障类型的诊断和对不同故障点的准确定位,且诊断结果精度高,抗噪性能优异,实时性强。     

城轨车辆牵引逆变器故障分析与整改

对城轨车辆牵引逆变器出现的列车监视系统报2个牵引逆变器不运转故障进行了分析和排查,发现是列车监视系统误报,实际原因是车辆出厂时接线错误,造成牵引逆变器主故障,并对此提出了相应的解决整改措施。     

准 Z 源逆变器中IGBT 开路故障诊断

针对三相准 Z 源逆变器的安全可靠运行问题,提出一种快速、实用的准 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断 方法。新型 IGBT 开路故障诊断基于 Z 源逆变器自身特性实现,通过在开关周期内观察故障前后直通状态的变化 对系统变量的影响来辨识故障,实施时分为两个连续阶段,一是 IGBT 开路故障检测和定位,二是激活冗余桥臂, 完成故障容错运行。利用三相准 Z 源逆变器低压样机进行测试,实验结果验证,所设计的 IGBT 开路故障诊断方 案可快速检测出 IGBT 故障,并能在 0.5 ms 内完成系统重构,实现故障容错运行。在轨道交通系统中采用所提出 的 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断方案,可以保证供电系统的可靠运行。     

基于电机振动的动车组牵引逆变器故障诊断研究

牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引起电机异常振动的特征信号来进行判断。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,建立了基于空间矢量脉宽调制策略下的三电平牵引逆变器电路仿真模型,对逆变器结构故障模式进行仿真。仿真结果表明,逆变器故障会显著影响交流侧输出电流谐波含量,尤其是5倍频、7倍频、11倍频、13倍频电流谐波;而这些谐波电流输入到牵引电机后转化为6P(1-s)倍频、12P(1-s)倍频的脉动转矩,并作用于电机,使得其输出振动中含有相应频率的谐波成分。通过对高速动车组实际运行过程中的牵引电机振动信号进行分析可发现,在正常情况下振动信号不明显含有此类谐波频率成分,而当逆变器存在故障时,则会导致在振动信号中该频率信号含量非常明显。因此,文章所提出的基于振动信号分析法能够有效地监测并诊断牵引逆变器工作状态,并具有一定的工程应用价值。     

一种新型基于模型的动车组牵引逆变器开路故障诊断方法

针对CRH3型动车组牵引逆变器绝缘栅双极型晶体管开路问题,提出一种新型基于模型的动车组牵引逆变器开路故障诊断方法。利用键合图对非线性的牵引逆变器进行建模;依据键合图模型,推导出符合能量守恒的系统行为约束方程;基于系统行为约束方程,利用最小二乘法对系统当前行为进行辨识;通过比较系统的实际行为以及预期行为,产生故障识别向量,从而对开路IGBT进行识别和定位。仿真试验表明,本文所提方法能够对单个IGBT开路以及两个IGBT同时开路故障情况进行准确、实时地检测和定位。     

广州地铁6号线列车牵引系统PU故障分析与改进

针对广州地铁6号线列车通过未设置感应板的区域出现的牵引系统PU烧损故障进行了系统分析,通过更改VVVF逆变器的控制软件参数,即更改过流抑制控制的常数设定和检测保护设定值,PU烧损故障大为降低,取得了较好的效果,并提出了从根源上杜绝此类故障发生的建议。     

城市轨道交通车辆系统牵引逆变器专用测试平台研究

根据城市轨道交通车辆系统牵引逆变器的结构组成和技术特点,研究设计了一种方便实用的车辆系统牵引逆变控制器专用测试平台。详细说明了该测试平台的组成,阐述了测试内容及过程。该测试平台通过生成牵引逆变控制器主回路运行所需要的电源输入和功率负载以及相应的控制逻辑,对车辆系统牵引逆变器主回路控制功能进行测试,从而对牵引逆变器主回路运行的控制逻辑和控制效果进行离线测试,以判断其功能是否正常以及相应的故障情况。使用该测试平台可实现牵引逆变控制器的功能快速检测和故障快速识别,满足牵引逆变器功能测试和故障检测等设备大修要求。     

DC600V直供电客车车下电源装置故障原因分析

在DC600V型直供电客车投入应用的以来,车下电源装置充电机、逆变器发生故障率较高,主要表现为IGBT、电容、驱动板损坏等故障。本文通过对实际应用中故障数据进行统计,分析故障产生原因,提出合理的改进方案。     

地铁车辆辅助逆变器过流保护的原因分析及改进

介绍了地铁车辆辅助逆变器的工作原理,通过逆变器200%过流保护现象分析判断故障原因,制定合理的整改措施,有效解决了辅助逆变器过流保护问题。     

HX_N3B型机车牵引逆变器故障解决方法

针对HX_N3B型机车牵引逆变器故障发生频繁的现象,在研究牵引逆变器工作原理的基础上制定解决方案,经试验证明牵引逆变器故障得到了有效处理,满足了机车运用要求。     

变频空调引起辅助逆变器200%过载故障的原因分析及解决措施

介绍某地铁列车辅助逆变器（SIV）工作原理及组成结构，分析了车辆辅助逆变器输出200%过载故障产生原理。通过多种试验模拟重现辅助逆变器输出200%过载故障，确定引起该故障的原因为变频空调中的可控硅整流桥故障。对故障原因进行了深入分析，对辅助供电系统设备的维护提供参考。     

B型城轨车辆辅助电源故障分析

为确保电客车的上线率,通过对电客车辅助电源典型故障:C相上管故障、充电机板故障、充电回路故障保护和逆变器输出过载保护故障进行分类、分析并有针对性地进行处理,得出几种方便现场检修人员检查、维修的方法并提供一定的技术支持。     

深圳地铁车辆辅助逆变器IGBT驱动板故障原因分析及改进

对深圳地铁车辆PWR-1800型辅助逆变器IGBT驱动板故障高发的原因进行调查分析,确认了故障的主要原因,并针对性地实施了技术改进,成功通过了装车验证。     

基于邻相电流的逆变器功率管与电流传感器故障诊断方法

作为牵引逆变器的关键器件,功率管与电流传感器分别在能量转换与系统控制中扮演着至关重要的角色。然而,在恶劣多变的工作环境下,功率管与电流传感器会出现不同程度的老化或失效,从而引发故障。功率管开路故障与电流传感器零输出故障在某些情况下不仅具有相似的故障特征,而且极易给系统带来严重的后果,其故障诊断是当前的研究重点。目前,仅有少部分故障诊断方法对这2类故障的联合诊断进行了研究,且这些方法尚未考虑牵引逆变器两电流传感器方案下的故障诊断,容易出现故障误诊或漏诊等问题。针对牵引逆变器两电流传感器方案下的复合故障诊断问题,提出一种基于邻相电流的故障特征提取与诊断方法。该方法首先分析两相电流信号在功率管与电流传感器故障下的变化,从而推导故障相电流与邻相电流的准确数学模型。在此基础上,对邻相电流进行平移变换与坐标重构,得到具备故障辨识能力的邻相电流轨迹数学模型。将该模型与已有的电流轨迹相结合,可以对功率管单管开路故障、双管开路故障以及电流传感器零输出故障进行有效区分。验证结果表明,提出的方法在电机处于不同运转状态下是有效、可行的,对于有限电流信号下的牵引逆变器故障诊断具有较好的参考价值。     

广州地铁2号线事故照明装置浅析

主要介绍广州地铁2号线事故照明装置的使用情况和逆变器设备的运行特点以及蓄电池的维护要点。针对逆变器切换不稳定的故障情况,分析原因并提出解决问题的思路和方法。     

CRH1A型动车组制动异常滑行问题原因分析及对策

针对CRH1A型动车组在运行制动过程中发生异常滑行事件,造成制动距离延长的问题进行分析与对策研究,从动车组控制逻辑原理入手,结合故障发生时的环境数据进行分析,通过试验找出故障发生的原因,并提出解决措施。