矩阵变换器开路故障分析及诊断方法-中南大学学报.PDF

第 46卷第 6期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.46  No.6  2015 年 6 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  June 2015  DOI: 10.11817/j.issn.1672­7207.2015.06.020  矩阵变换器开路故障分析及诊断方法 王莉娜，朱鸿悦  (北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院，北京，100191)  摘要：矩阵变换器(MC)故障开关的可靠诊断和定位是故障隔离技术和故障后容错技术高效实现的基础。基于矩阵 变换器−永磁同步电机(MC­PMSM)系统仿真平台， 定性分析 MC 中功率开关开路故障影响区间以及MC­PMSM 系 统故障表现，并提出一种新颖的 MC 开关开路故障诊断方法—调制误差电流法。故障诊断算法分 2 步实现：第 1  步利用电机电流与 MC输出电流的绝对差值诊断故障相，缩小故障开关定位范围；第 2 步结合MC 开关调制信号 定位故障开关的具体位置。仿真结果验证所提出的故障诊断算法的实时性和可靠性，并能够在电机调速和负载突 变等非稳定情况下有效避免误诊断。 关键词：矩阵变换器；开路故障；故障分析；故障诊断 中图分类号：TM341；TM46  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2015)06−2118−10  Analysis and diagnosis method of  open­circuit faults in matrix converter  WANG Lina, ZHU Hongyue  (School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China)  Abstract: Reliable diagnosis and location of matrix converter failure switch is the basis for efficient implementation of  fault isolation and fault­tolerant technology. Based on the simulation platform of MC­PMSM system, an analytical work  concerning the affected interval of open­circuit switches in MC and faulty behaviors of MC­PMSM systemwas presented.  A new method for detecting and identifying open­circuit switch was proposed. The algorithm based on modulated error  current was implemented in two stages: In the first stage, the faulty phase was diagnosed by measuring the differential  values between motor currents and MC output currents, which reduced the range of possible faulty switches from nine