與傳統(tǒng)的兩電平逆變器相比,三電平逆變器因具有功率器件電壓應(yīng)力低、波形頻譜好、電壓變化率小和波形畸變小等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于中高壓、大功率電能變換與電力傳動場合。但三電平逆變器的開關(guān)器件數(shù)目多,控制方法復(fù)雜,故障率顯著增加,導(dǎo)致電路的可靠性降低,其中短路故障和開路故障最為常見。通常,在逆變電路中增加快速熔斷器,在器件短路故障時,通過熔斷熔斷器將其轉(zhuǎn)為開路故障。開路故障會導(dǎo)致功率器件過流,引發(fā)轉(zhuǎn)矩減小、發(fā)熱和絕緣損壞等問題,如不及時處理,會導(dǎo)致整個電路停止工作,引發(fā)重大事故,損失巨大。對于一些要求設(shè)備能夠容錯運行的場合,需要逆變系統(tǒng)具有較高的可靠性。因此,及時進行三電平逆變器的故障診斷以及容錯控制的研究對于提高系統(tǒng)可靠性變得至關(guān)重要。首先,以中點箝位型（Neutral-Point-Clamped,NPC）三電平逆變器為對象,提出一種新穎的開關(guān)管開路故障診斷方法。選取開關(guān)狀態(tài)、負(fù)載相電流及橋臂相電壓作為故障特征,基于不同的電流流通路徑,分析故障特征的變化情況,進而得出故障診斷依據(jù)。并通過MATLAB仿真證實該方法的可行性。與其它開關(guān)管開路故障診斷方法相比,該方法不需要復(fù)雜的算法,具有運算量... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

開關(guān)冗余型三電平容錯拓?fù)?br>

圖 1-2 電壓矢量圖了維持逆變器在故障后的性能指標(biāo)不變，文獻[47,48]提如圖 1-3(a)所示。該拓?fù)浞謩e在 NPC 逆變器的每相橋臂。由圖 1-3(a)可見，若 QA2 短路故障，且逆變器工作在A3、QA4 同時導(dǎo)通，形成短路回路將直流電容 C 2短接 C 1、Fa1、Ta1 短路，使熔斷器 Fa1熔斷，進一步避免直流臂工作在兩電平狀態(tài)，解決了輸出電壓降低的問題。

于 NPC 三電平逆變器的工作原理，實現(xiàn)對故障的分類，為后續(xù)的故障診斷礎(chǔ)。介紹傳統(tǒng)的 SVPWM 控制，并簡單闡述逆變器中電容中點電壓波動的的容錯控制策略研究做了理論知識準(zhǔn)備。C三電平逆變器的故障類型PC 逆變器的工作原理C 逆變器的主電路如圖 2-1 所示。從圖中可以看出，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為三相十。它主要包括 A、B、C 三相橋臂，每相橋臂包含 4 個開關(guān)管 Qi1-Qi4(i=A 12 個開關(guān)器件。每個開關(guān)管分別并聯(lián)一個續(xù)流二極管，共 12 個二極管，i1-Di4 標(biāo)記。此外，二極管 Di5 和 Di6 不僅可以對輸入直流電壓進行箝位 狀態(tài)下為逆變電路提供電流流通路徑，同時可以避免直流側(cè)上電容 C 1和接。兩個直流電容 C 1和 C 2的作用在于能夠?qū)⒅绷鞫穗妷簞澐衷诓煌碾娍梢詫⑤斎胫绷麟妷悍譃楦�、零、低三種電平，使逆變器輸出三電平的相的線電壓[53]。逆變器每相的負(fù)載相電流分別用aI 、bI 、cI 表示，輸出端接

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3327231