【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力牵引交流传动
,涉及一种电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器开关管开路故障诊断方法。
技术介绍
我国高速列车的电力牵引采用交流传动系统,其中的网侧变流器是整个列车牵引系统中的一个重要组成部分。目前在高速列车上广泛使用的网侧变流器是两电平单相四象限脉冲整流器。由于控制策略的原因,整流器中使用的开关管一直处于高频切换状态,损耗与发热非常严重,而开关管又相对脆弱,因此开路或短路故障基本是不可避免的,这对整个传动系统的正常运行存在很大的危害。所以需要实时监控故障,进行快速和有效的诊断。提高交通运输的可靠性的研究是必须的,具有极其重要的现实意义现今对于传动系统中相应的故障建模以及故障诊断研究越来越被重视,但目前为止,对两电平单相四象限脉冲整流器相应的故障诊断手段较少。任何电力电子设备都存在正常工作状态以及故障工作状态,对于两电平单相四象限脉冲整流器而言,其正常工作时存在不同桥臂上开关管故障时的情况。两电平单相四象限脉冲整流器不同桥臂上开关管故障情况时,交流侧电流谐波含量必然出现变化,相应的直流侧波动 也会不同,这在一定程度上影响整个交直流系统的性能。因此,对可以通过观测交流侧谐波含量的变化,来诊断不同桥臂上开关管的故障。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器开关管开路故障在线实时诊断方法,实现对电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器不同开关管开路故障的实时监测和诊断。为实现上述专利技术目的,本专利技术的具体技术手段为:一种电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器开关管开路故障诊断方法,定 ...
【技术保护点】
一种电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器开关管开路故障诊断方法,定义单相两电平脉冲整流器左边桥臂为A桥臂,A桥臂上方开关管T1,A桥臂下方开关管T2;右边桥臂为B桥臂,B桥臂上方开关管T3,B桥臂下方开关管T4;诊断方法包括以下步骤:(1)对整流器网侧输入电流进行采样,设采样频率为fs,网侧输入电压基波频率为f=50Hz,将采用电流值存储为一个采样电流序列,序列长度为N,(2)每次采样后,对采样电流序列做快速傅里叶变换FFT:a0=1NΣn=0N-1i(n)]]>ak=1NΣn=0N-1i(n)cos(2πknN)bk=1NΣn=0N-1i(n)sin(2πknN)ck=ak2+bk2]]>其中,i(n)为第n个采样电流值,a0为采样电流的直流分量,ak、bk为各次谐波的分量,ck为该次谐波总量,其中下标k表示谐波次数,取值范围为1到N的正整数,当k=1表示基波量;(3)用网侧电流直流含量表征负载水平,对谐波进行归一化:ak*=aka0,ck*=cka0]]>并设置直流量异常的阈值为K1,一次开关频率附近谐波量异常的阈值为K2;(4 ...
【技术特征摘要】
1.一种电力牵引交流传动两电平单相四象限脉冲整流器开关管开路故障诊断方法,定义单相两电平脉冲整流器左边桥臂为A桥臂,A桥臂上方开关管T1,A桥臂下方开关管T2;右边桥臂为B桥臂,B桥臂上方开关管T3,B桥臂下方开关管T4;诊断方法包括以下步骤:(1)对整流器网侧输入电流进行采样,设采样频率为fs,网侧输入电压基波频率为f=50Hz,将采用电流值存储为一个采样电流序列,序列长度为N,(2)每次采样后,对采样电流序列做快速傅里叶变换FFT: a 0 = 1 N Σ n = 0 N - 1 i ( n ) ]]> a k = 1 N Σ n = 0 N - 1 i ( n ) cos ( 2 π k n N ) b k = 1 N Σ n = 0 N - 1 i ( n ) sin ( 2 π k n N ) c k = a k 2 + b k 2 ]]>其中,i(n)为第n个采样电流值,a0为采样电流的直流分量,ak、bk为各次谐波的分量,ck为该次谐波总量,其中下标k表示谐波次数,取值范围为1到N的正整数,当k=1表示基波量;(3)用网侧电流直流含量表征负载水平,对谐波进行归一化: a k * = a k a 0 , c k * = c k a 0 ]]>并设置直流量异常的阈值为K1,一次开关频率附近谐波量异常的阈值为K2;(4)设一次开关频率对应的谐波次数为j,则一次开关频率附近的频率量可表示为定义两个状态量sign1和sign2,sign1表示开关管T1和T4是否异常、sign2表示开关管T2和T3是否异常,值为1表示发...
【专利技术属性】
技术研发人员:葛兴来,田子思,熊成林,宋文胜,冯晓云,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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