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电力电子电路故障诊断方法

    电力电子电路故障诊断技术包括两方面的内容:
 
    1.故障信息的检测:以一定的检测技术,获取故障发生时的所需故障信息,供故障分析,推理用;
 
    2.故障的诊断:依据检测的故障信息,运用合适的故障诊断方法,对故障进行分析、推理,找出故障发生的原因并定位故障发生部位.传统的故障诊断方法在电力电子电路故障诊断中也得到的广泛应用,如故障字典法、故障树、专家系统等.
 
    (一)故障树法.故障树诊断法就是对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析,画出逻辑框图,即故障树,从故障树的顶事件进行搜索从而找出故障原因的方法.故障树表达了系统内在联系,并指出元部件故障与系统之间的逻辑关系.  故障树诊断直观、灵活、通用,但建树工作量大,繁琐易错,对诊断故障空间较小的问题比较合适.
 
    (二)故障字典法.把一组典型的测量特征值和故障值以一定的表格形式存放,通过比较测量值和特征值,判断故障.先用计算机对电路正常状态和所有硬故障状态模拟,建立故障字典.然后对端口测试进行分析,以识别故障,即将选定节点上测出的电压与故障字典中电压比较,运用某些隔离算法查出对应故障.
 
    (三)专家系统诊断的方法.专家系统就是利用计算机推理能力和领域专家的丰富经验,以及系统内部因果关系和人工智能的机器学习功能,设计出的一种智能计算机程序系统,解决复杂的系统故障诊断问题.专家系统对经验性的诊断知识进行形式化描述,突破个人局限广为传播,有利于存储和推广专家的经验,发挥专门人才作用,开辟了综合利用专家知识的新途径,比人类专家更可靠、灵活,不受环境影响.专家系统的知识结构中知识库与推理控制相对独立,可重写增删,可以结合其它诊断方法,构成知识结构的应用程序,拥有人机联诊功能,充分发挥了现场技术人员的主观能动性,并能逐步积累经验日趋完善,因此是很有生命力的故障诊断法.
 
    (四)直接检测功率器件两端电压或桥臂电流的方法.通过检测各功率器件两端的电压,或检测各桥臂电流,得到功率器件的工作方式,再与触发脉冲进行时序逻辑比较,从而判断被诊断对象是否故障,此方法需要检测每个被诊断器件的电压和电流,所需测点较多,需要专门的检测电路和逻辑电路.该方法还可以通过测量电路的输入输出来实现故障诊断.正常工作时,电路的输入输出在一定的范围内变动,当超出此范围时,可认为故障已经发生.另外,还可以测量输入输出变量的变化率是否超出范围来判断是否发生故障.该方法虽然简单,但抗干扰性差.
 

    (五)残差法.残差法是一种基于解析模型的故障诊断方法.即通过研究实际系统与参考模型特征输出量间的残差来进行电力电子装置主电路在线故障诊断和故障定位的过程.该方法同样适用于逆变器主电路的故障诊断,参考模型法用于电力电子电路的故障诊断具有检测量少、判据简单且与输出大小无关的特点.特别是在复杂电力电子电路的故障诊断中该法的优势更加明显. 

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