發(fā)布時間：2024-02-18 17:02

　　隨著我國高速動車組大規(guī)模服役,高速動車組運營的安全保障成為苛待完善的重要環(huán)節(jié)。電力牽引傳動系統(tǒng)是高速動車組的核心系統(tǒng)之一,其安全保障至關(guān)重要。在電力牽引傳動系統(tǒng)中,網(wǎng)側(cè)變流器—單相脈沖(Pulse Width Modulation,PWM)整流器的核心器件絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)故障率較高。因此,研究單相PWM整流器的IGBT故障診斷對于提升高速動車組安全保障技術(shù)具有重要意義。本文以廣泛應(yīng)用于高速動車組的單相兩電平整流器和單相三電平二極管中點箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)整流器為研究對象,研究IGBT開路故障診斷方法。首先,對單相PWM整流器在所有可能開關(guān)信號、不同網(wǎng)側(cè)電流條件、網(wǎng)側(cè)電壓與直流側(cè)電壓條件下的電路狀態(tài)進行分析。將控制變遷和條件變遷的離散事件運用邏輯函數(shù)表達,與系統(tǒng)連續(xù)狀態(tài)方程融合,建立單相PWM整流器的混合邏輯動態(tài)模型。然后,利用混合邏輯動態(tài)模型估計網(wǎng)側(cè)電流,實測值與估計值比較生成殘差,通過理論和仿真分析電壓、電流和殘差在每種IGBT開路故障運行下的特征。對單相兩電平整...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于信號的IGBT開路故障診斷
        1.2.2 基于模型的IGBT開路故障診斷
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 單相PWM整流器的混合邏輯動態(tài)建模
    2.1 混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)建模
        2.1.1 混合邏輯動態(tài)模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        2.1.2 混合邏輯動態(tài)模型的建模方法
    2.2 單相兩電平整流器的混合邏輯動態(tài)模型
        2.2.1 單相兩電平整流器的運行模式分析
        2.2.2 單相兩電平整流器的混合邏輯動態(tài)建模
    2.3 單相三電平NPC整流器的混合邏輯動態(tài)模型
        2.3.1 單相三電平NPC整流器的運行模式分析
        2.3.2 單相三電平NPC整流器的混合邏輯動態(tài)建模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單相PWM整流器的IGBT開路故障殘差分析
    3.1 單相兩電平整流器的IGBT開路故障殘差分析
        3.1.1 網(wǎng)側(cè)電流殘差生成
        3.1.2 IGBT開路故障下的殘差分析
    3.2 單相三電平NPC整流器的IGBT開路故障殘差分析
        3.2.1 網(wǎng)側(cè)電流殘差生成
        3.2.2 IGBT開路故障下的殘差分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于殘差的單相PWM整流器IGBT開路故障診斷
    4.1 故障診斷基本原理
    4.2 單相兩電平整流器的IGBT開路故障診斷方法
        4.2.1 故障檢測
        4.2.2 故障定位
    4.3 單相三電平NPC整流器的IGBT開路故障診斷方法
        4.3.1 故障檢測
        4.3.2 故障定位
    4.4 仿真驗證
        4.4.1 單相兩電平整流器的IGBT開路故障診斷方法驗證
        4.4.2 單相三電平NPC整流器的IGBT開路故障診斷方法驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 硬件在環(huán)仿真驗證
    5.1 硬件在環(huán)仿真平臺
        5.1.1 RT-LAB硬件在環(huán)仿真平臺
        5.1.2 基于FPGA的硬件在環(huán)仿真方案
    5.2 硬件在環(huán)仿真結(jié)果分析
        5.2.1 單相兩電平整流器的IGBT開路故障診斷結(jié)果分析
        5.2.2 單相三電平NPC整流器IGBT開路故障診斷結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3902231