[发明专利]一种低压变频器故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体地，涉及一种低压变频器故障诊断方法。

背景技术

变频器是一种高技术含量的科技产品，集成了电力电子技术、电机传动技术、计算机控制技术、通讯技术等多种学科，是传统技术与信息产业结合的产物，是典型的高端装备制造类产品。随着变频技术的发展与综合利用，几乎国民经济各行业都与变频器密不可分。其中低压变频器在我国每年有近120亿的销售市场规模。

由于低压变频器技术相对较为复杂，为了能对低压变频器的核心器件的故障进行快速诊断，要求维护工程师的技术水平较高。诊断过程往往是通过人工的方法，使用万用表、示波器等仪器进行设备诊断，一方面故障的变频器设备带电运行增加了危险性；另一方面，需要较长的时间逐步判断故障。如果变频器能够提供本身的自诊断功能，将极大地降低设备的维护成本，减少故障排除时间，便于变频器设备的大面积推广使用，增强市场竞争力。

目前在低压变频器技术领域未见提出过自诊断方法，国内公开的高压变频器自动诊断和记录故障的专利方法如下：在变频器控制柜内设有主控制模块、故障诊断模块和存储模块，主控制模块和存储模块均与故障诊断模块连接；其中，故障诊断模块用于检测高压变频器的功率器件故障，并向主控制模块和存储模块输出故障信号；存储模块用于存储故障信号。由于配置了可自动检测变频器故障的故障诊断模块，该方法可利用主控制模块中断变频器的功率输出，同时将故障信号存储在存储单元内，便于后续相同故障出现时参照解决，具有避免重复劳动、节约工作时间等优点。但是由于必须配置专用的故障诊断模块并配以相应的诊断软件用于变频器的自诊断，因此设备成本较高，不具有通用性，故障诊断模块只能与本机一同使用，缺乏市场竞争力。

另一种风电机组变频器智能故障诊断方法，包括以下步骤：风力发电机变频器模型建立，进行变频器各种故障仿真，得到故障仿真结果；建立基于SOM神经网的风机变频器故障智能诊断模型，采用已经建立的故障仿真结果训练故障智能诊断模型；采集实际风力发电机变频器故障运行数据，输入到该故障智能诊断模型中，得出故障诊断结论，告知最为可能的故障类型和部位。该方法能够得出具体的故障类型种类，以及发电机变频器故障发生的较为准确的部位，具有节约维护成本，为风电机组前期设计提供参考等优点；但是该方法必须建立复杂的数学模型来仿真变频器的各种故障，得到故障仿真结果，将变频器实际运行状态的数据采集分析后，与故障仿真结果进行类比判断，才能完成自诊断功能，因此受限于变频器故障状态的数学模型分析，采用复杂的控制理论，边使用边自学习修正模型，缺乏实用性，只能作为一种理想的理论分析。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种低压变频器故障诊断方法，以提供一种能够应用于低压变频器的快速、精确的故障自诊断技术。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种低压变频器故障诊断方法，应用于低压变频器，所述低压变频器包括整流单元和逆变单元，所述逆变单元包括U、V、W三相逆变电路以及与所述U、V、W三相逆变电路分别连接的U、V、W三相电流互感器，其中每一相逆变电路包含分别位于上、下桥臂的两个绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述低压变频器故障诊断方法包括：

触发低压变频器进入故障自诊断模式；

分别对预设的多个诊断组执行如下步骤：向当前诊断组包含的每一个IGBT发送触发脉冲信号，于触发脉冲信号发出后采集所述U、V、W三相电流互感器输出端的电流信号并将其确定为该诊断组对应的U、V、W三相反馈电流信号；其中，所述诊断组包含至少两个分别位于上、下桥臂的IGBT，并且，同一诊断组中包含的任意两个IGBT不同相；

根据向所述各诊断组中各IGBT发送的触发脉冲信号以及所述各诊断组对应的U、V、W三相反馈电流信号，确定低压变频器的故障情况。

借助于上述技术方案，本发明通过对低压变频器逆变单元包含的IGBT功率器件分组以形成多个诊断组，针对各诊断组包含的各个IGBT发送触发脉冲信号并采集U、V、W三相反馈电流信号，由于U、V、W三相反馈电流信号是触发脉冲信号经过低压变频器的U、V、W三相逆变电路和U、V、W三相电流互感器之后形成的电流信号，因此通过对最初发送给各诊断组的触发脉冲信号与U、V、W三相反馈电流信号进行对比及分析，即可确定出低压变频器的故障情况。本发明是在低压变频器的通用硬件配置基础上，完全采用软件方法来实现变频器核心器件的自诊断，不需增加新的硬件结构，具有诊断时间短、诊断结果精确、实施成本低、实用性较好等优点。

附图说明