高速铁路 PWM 整流器的模型驱动开路故障快速诊断法

在高速铁路电力牵引驱动系统中，单相脉宽调制（PWM）整流器由于其广泛应用，特别是在直流母线转换器电路和三相逆变器之间的关键作用，其故障率相对较高。传统的故障诊断方法可能面临响应速度慢、复杂性增加的问题。因此，本文提出了一种基于模型的高效诊断策略，旨在解决单相PWM整流器的开路开关故障。 该方法的核心是利用混合逻辑动态（Mixed Logical Dynamic, MLD）模型，这是一种结合了数字和模拟行为的模型，能够精确地模拟整流器的工作状态。通过构建这种模型，研究者能够捕捉到整流器在正常运行和故障情况下的动态特性，特别是当开关发生开路故障时的特征行为。 MLD模型的优势在于它能够在不需要额外硬件设备的情况下进行诊断，只需利用控制系统中的测量信号（如电压、电流波形）和控制指令。这种方法的简洁性和对现有系统资源的有效利用使得它在电气牵引应用中表现出很高的实用性，尤其是在追求快速响应时间和高可靠性的场合。 作者强调，与传统的故障检测方法相比，这种基于模型的诊断技术能在几毫秒内准确识别出故障开关，这对于避免电力系统因故障导致的严重事故至关重要。实验结果显示，这种方法的诊断精度和准确性得到了验证，进一步证明了其在实际应用中的有效性和高效性。 总结来说，这篇论文介绍了一种创新的故障诊断策略，它将模型理论与实际电力牵引系统的运行条件相结合，为高速铁路电力牵引驱动系统提供了快速、可靠且经济的单相PWM整流器开路故障检测方案，对于提升整个系统的稳定性和可靠性具有重要意义。