一种开关磁阻电机功率变换器主电路故障诊断方法

摘要

一种开关磁阻电机功率变换器主电路故障诊断方法，通过检测开关磁阻电机功率变换器主电路直流母线滤波电容电压瞬态值，计算出直流母线滤波电容电压的序列方差和功率谱熵，作为故障特征量，采用整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器主电路的直流母线滤波电容电压的序列方差曲线和直流母线滤波电容电压功率谱熵曲线，诊断出开关磁阻电机功率变换器主电路上管短路故障、下管短路故障及单相开路故障。故障诊断可靠，效果明显，且减少了对传感器的需求，性价比高、实用性强，效果好，具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种开关磁阻电机功率变换器主电路故障诊断方法，其特征在于：检测开关磁阻电机功率变换器主电路直流母线滤波电容C的电压u₁(n)瞬态值；由公式：计算出直流母线滤波电容电压的序列方差Var，式中，N为正整数；再由公式：计算出直流母线滤波电容电压的功率谱熵P，式中，S_n为直流母线滤波电容电压的功率谱；得到整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器主电路的直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线和直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线；将开关磁阻电机功率变换器主电路直流母线滤波电容电压的序列方差Var和功率谱熵P作为故障特征量，来诊断功率变换器的主电路是否有故障；当整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器主电路的直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线的数值低于1.5伏²和直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线的数值低于0.25时，属正常运行状态；当整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器主电路的直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线的数值比正常运行状态下的大8.0伏²以上、直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线的数值比正常运行状态下的大0.1以上时，属功率变换器主电路上管短路状态；当在高速区的开关磁阻电机功率变换器主电路直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线的数值比正常运行状态下的大1.0伏²以上、直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线的数值均比正常运行状态下的大0.025以上时，属功率变换器主电路下管短路状态；当整个转速范围内开关磁阻电机功率变换器主电路的直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线和直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线的数值均比正常运行状态下的曲线的数值大，且低速区的开关磁阻电机功率变换器主电路直流母线滤波电容电压的序列方差Var曲线的数值比正常运行状态下的大4.0伏²以上、直流母线滤波电容电压功率谱熵P曲线的数值均比正常运行状态下的大0.075以上时，属功率变换器主电路单相开路状态。