基于ESO-MLD 的逆变器开路故障快速诊断方法

王霞霞，陈超波，杨雪芹，高 嵩

（1.西安工业大学电子信息工程学院，西安 710021；2.西安邮电大学通信与信息工程学院，西安 710121）

随着电力电子技术的快速发展，含逆变器的电机驱动系统广泛应用于电动汽车、新能源发电、航空等领域。电机驱动系统是由电机、传感器、控制器和逆变器组成，这几部分都有可能发生故障。据统计，34%的电力设备故障是由半导体和焊接故障导致的[1]，而逆变器中至少80%的故障来自于半导体故障[2]。逆变器故障会影响电机驱动系统的正常运行，进而造成经济损失。所以对逆变器开关管故障诊断方法的研究是非常有必要的。

逆变器故障主要分为短路故障和开路故障。逆变器开路故障是由开关管故障或驱动器故障引起的，而且驱动器栅极击穿也可导致绝缘栅双极型晶体管IGBT（insulated gate bipolar transistor）开路故障[3]。短路故障发生的持续时间很短，一般在电路中通过串联快速熔断器将短路故障转化为开路故障进行诊断。文献[4]综述了21 种开路故障和10 种短路故障的诊断方法，并对这些方法的优缺点进行了总结。目前，逆变器开路故障诊断的方法主要是基于电流信号[5-9]和电压信号的诊断方法[10-13]。文献[5]提出了一种基于平均电流Park 矢量法的逆变器故障诊断方法，其检测算法过于复杂，不易实现且依赖于负载；文献[6]研究了一种归一化直流电流法，解决了故障诊断对负载的依赖性问题，但此方法在闭环系统中诊断效率较低；文献[7]提出一种改进归一化直流电流法，此方法可用于闭环控制策略的系统中；……