永磁无刷直流电机(BLDCM)结构简单、运行效率高、调速性能好,随着电力电子技术的快速发展,其在工业领域中的应用日益广泛。无刷直流电机变频调速系统中逆变器的功率半导体器件及其控制电路是最易发生故障的薄弱环节,其可靠性问题一直没有得到充分解决。而最新研究也表明:变频调速系统中功率变换器故障占整个驱动系统故障的82.5%。因此,有效防止逆变器故障是提高无刷直流电机变频调速系统运行安全性、可靠性的根本。
目前,大多采取降额设计或使用并联冗余元件或电路的方法降低逆变器故障,但这两种设计方法会使电源造价过高,且仅适用于空间条件许可的场合。此外,电力电子系统故障诊断方法有基于解析模型的方法、基于知识的方法、基于信号处理的方法等。该文通过变换逆变器输出的电压信号获取逆变器输出电压频谱,利用加窗短时傅里叶变换提取逆变器输出电压的谱特征,实现逆变器的故障检测。该算法运算量较小,可以有效节约运算时间。仿真结果验证了该方法的有效性。
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