[发明专利]一种NPC三电平变流器的开关管故障诊断方法

权利要求书

1.一种NPC三电平变流器的开关管故障诊断方法，其特征在于：以一相桥臂为检测单元，针对该桥臂上开关管单个开路故障，以所述相桥臂的工作状态、输出电流、流经上下方的外侧开关管的电流这四个量处理为一组故障特征量，通过位于外侧功率器件的外端处的电流传感器A1检测流经上方外侧开关管的电流的电流值，通过位于输出线端处的电流传感器A2检测输出电流的电流值和通过位于外侧功率器件另一外端处的电流传感器A3检测流经下方的外侧开关管电流的电流值，通过所述的三处电流传感器检测到的输出电流的电流值和流经上下方外侧开关管的电流的电流值推断出电路内部的电流流经路径，结合此刻开关状态，与无故障时对应的电流路径进行比对，得出开关管开路故障诊断结果。

2.根据权利要求1所述的一种NPC三电平变流器的开关管故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.NPC三电平变流器有三种工作状态，分别对应特征信号1、0、-1，特征信号1指仅桥臂上方两个IGBT导通的状态，特征信号0指仅桥臂中间两个IGBT导通的状态，特征信号-1指仅桥臂下方两个IGBT导通的状态；

b.对电流传感器A1、电流传感器A2和电流传感器A3检测到的电流值进行过零检测，并设置阈值范围，过零阈值的幅值为额定电流幅值的0.005至0.01，当检测到的电流值高于阈值范围时，此处电流信号处理为1，属于该范围的电流信号处理为0，低于该范围的电流信号处理为-1；

c.根据不同开关状态下对应的电流路径特征进行分析，根据电流路径出现的优先级关系，判断电路中出现开路故障的开关管的具体位置；

d.将该桥臂的工作状态信号、流经上方的外侧开关管的电流信号、输出电流信号、流经下方的外侧开关管的电流信号组成特征信号，当特征信号依次为下列组合且延续超过设定的阈值时间时，可以诊断出开关管开路故障：

当特征信号为1，0，-1，0，为开关管T1开路；

当特征信号为1或0，0，-1，-1，为开关管T2开路；

当特征信号为0或-1，-1，1，0，为开关管T3开路；

当特征信号为-1，0，1，0，为开关管T4开路。

3.根据权利要求1或2所述的一种NPC三电平变流器的开关管故障诊断方法，其特征在于：可在各相桥臂独立施展，实现多管故障诊断。