基于傅立叶变换的逆变器故障检测新方法：有效性与应用

本文档标题《基于傅立叶变换的逆变器故障检测新方法》发表于2006年9月的《安徽大学学报(自然科学版)》第30卷第5期。作者崔博文来自集美大学机械工程学院，探讨了一种创新的故障检测策略应用于逆变器系统。传统上，傅立叶变换常用于电力系统中的故障诊断，如滚动轴承、三相整流电路和感应电动机的故障检测。但该研究者发现，对逆变器故障的研究相对较少。 研究的核心内容是使用加窗傅立叶变换对逆变器输出的正序分量进行分析，这是一种谱分析技术，能够揭示信号的频率特性。通过对正序对称分量的处理，作者提出了一种名为"基本谱残差"的概念，这是一种基于信号频谱差异的指标，用来反映逆变器工作的正常状态与故障状态之间的区别。作者进一步定义了一个故障决策函数，通过与预先设定的故障阈值进行比较，来实现对逆变器故障的实时监测。这种方法的优势在于能够在无需实际物理接触的情况下，仅依赖信号处理就能识别出逆变器的异常行为。 实验或仿真的结果强有力地证明了这种方法的有效性，可以及时发现逆变器的各种故障类型，包括开关元件的断路和短路，以及桥臂同时断路等，这对于维护调速系统的稳定性和电机的健康运行至关重要。功率变换器的故障不仅影响系统的性能，还可能导致电机在非平衡条件下工作，长期积累可能造成电机严重损坏。因此，对逆变器的故障检测是电机变频调速系统健康管理的重要组成部分。 这篇文章引入了基于傅立叶变换的逆变器故障检测技术，提供了一种实用且有效的故障识别手段，有助于提高电力系统的稳定性和可靠性。其研究成果对于电力电子领域的故障诊断和预防具有重要的理论和实践价值。