← 返回
电压源逆变器供电同步磁阻电机开路故障的统一诊断与定位方法
Unified Diagnosis and Localization Method of Open Switch Faults in Voltage Source Inverters-Fed Synchronous Reluctance Motors
| 作者 | Muhammad Salman · Jacopo Riccio · Sejir Khojet El Khil · Pericle Zanchetta · Chiara Boccaletti |
| 期刊 | IEEE Transactions on Industry Applications |
| 出版日期 | 2025年6月 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电机驱动系统 半导体开路故障 故障诊断与定位 基于功率诊断方法 可靠性 |
语言:
中文摘要
故障诊断与定位对于维持电机驱动系统的完整性和优化维护措施至关重要。本文介绍了一种用于快速诊断和定位驱动同步磁阻电机驱动器的功率变换器中半导体开关开路故障的新方法。通过探索创新的诊断技术,强调了基于信号的方法在准确识别故障方面的有效性。提出了一种基于功率诊断方法来检测开关开路故障的新算法。该方法既能实现准确快速的诊断,又能实现故障定位。通过仿真和实验数据对该技术的性能进行了评估,证明了其在提高电机驱动系统可靠性方面的有效性。
English Abstract
Fault diagnosis and localization are critical for maintaining the integrity of motor drive systems and optimizing maintenance interventions. This paper introduces a novel methodology for the rapid diagnosis and localization of semiconductor open-switch faults in power converters that drive synchronous reluctance motor drives. By exploring innovative diagnostic techniques, the effectiveness of a signal-based approach for accurately identifying faults is emphasized. A new algorithm is proposed to detect open-switch faults using a power-based diagnostic approach. The method achieves both accurate fast diagnosis and fault localization. The performance of the technique is evaluated through simulations and experimental data, demonstrating its effectiveness in enhancing the reliability of motor drive systems.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的功率变换器开关故障统一诊断与定位方法具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦于同步磁阻电机驱动系统,但其核心技术路径——基于功率信号的半导体开关故障诊断算法——与公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的可靠性保障需求高度契合。
在光伏逆变器领域,IGBT等功率开关器件的开路故障是导致系统停机的主要原因之一。该论文提出的快速诊断与精确定位方法,可显著缩短故障响应时间,这对于大型地面电站和工商业分布式系统的运维效率提升具有直接价值。特别是在储能系统应用场景中,PCS变流器的高频充放电循环对功率器件可靠性提出更严苛要求,该技术若能成功移植,将有效降低非计划停机损失,提升系统可用率。
从技术成熟度评估,基于功率信号的诊断方法相比传统电流/电压监测具有更强的鲁棒性,且算法实现复杂度适中,适合嵌入现有控制器平台。然而,技术迁移仍面临挑战:同步磁阻电机与光伏/储能系统的拓扑结构、工况特性存在差异,需针对电网侧变换器的特定故障特征重新标定诊断参数;此外,多电平拓扑、并联冗余等复杂架构下的故障模式识别准确率有待验证。
建议公司研发团队重点关注该方法在模块化多电平储能变流器中的适配性研究,结合现有的智能运维平台,探索将故障预测与健康管理(PHM)能力前置化,从被动诊断向主动预警演进,这将成为阳光电源在高可靠性产品竞争中的重要技术壁垒。