基于LSTM网络的牵引变流器IGBT故障预测方法研究

发布时间：2020-12-28 15:51

　　绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为牵引变流器失效率较高且最易损器件,对其进行状态监测和故障预测,可以有效减少日常维护成本,提高列车安全性和可靠性。首先,对IGBT失效原因和性能退化参数进行研究,选择集电极-发射极关断峰值电压作为性能退化参数,研究了一种基于三层长短记忆（Long Short-Term Memory,LSTM）网络的IGBT故障预测方法,并给出IGBT维护决策理论依据。最终在NASA PCoE研究中心提供的IGBT加速老化数据集上开展验证实验,实验结果表明多层LSTM网络相比于传统浅层模型具有更高的预测精度。 

【文章来源】：电子器件. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

地铁车辆牵引变流器功率回路拓扑

(5)关断瞬时尖峰电压Vpeak。IGBT器件在关断瞬间,集电极-发射极之间会产生瞬时尖峰电压,这是因为寄生晶体管产生的瞬时电压与原来电压叠加产生的。如图2所示,根据NASA PCoE中心的老化实验表明,Vpeak随着IGBT的退化失效而逐渐减小[16]。因此,本文选取集电极-发射极关断瞬时峰值电压Vpeak作为IGBT性退化参数,数据来源于NASA PCoE中心提供的IGBT加速老化实验数据,在PWM占空比为40%,开关频率为10 Hz,门极电压为10 V的环境下进行的老化实验。

因此,本文选取集电极-发射极关断瞬时峰值电压Vpeak作为IGBT性退化参数,数据来源于NASA PCoE中心提供的IGBT加速老化实验数据,在PWM占空比为40%,开关频率为10 Hz,门极电压为10 V的环境下进行的老化实验。2 基于LSTM网络的故障预测方法

【参考文献】：
期刊论文
[1]电力电子电路中功率晶体管结温在线测量技术研究现状[J]. 任磊,沈茜,龚春英.  电工技术学报. 2018(08)
[2]基于退化数据和DBN算法的IGBT健康参数预测方法[J]. 陈冰,鲁刚,房红征,张明敏,董云帆.  计算机测量与控制. 2017(05)
[3]基于IGBT模块饱和压降温度特性的结温探测研究[J]. 姚芳,王少杰,李志刚.  电子器件. 2017(02)
[4]H桥逆变器IGBT开路故障诊断方法研究[J]. 杨晓冬,王崇林,史丽萍.  电机与控制学报. 2014(05)
[5]基于加速寿命试验的IGBT模块寿命预测和失效分析[J]. 刘宾礼,刘德志,唐勇,陈明.  江苏大学学报(自然科学版). 2013(05)



本文编号：2944020