基于电流特征处理的CRDM逆变器故障诊断方法研究
发布时间：2021-10-29 14:19
采用一种三相电流信号特征处理方法实现控制棒驱动机构（CRDM）逆变器功率管（IGBT）故障诊断。在线采集三相电流并归一化处理后,将归一化电流方波化处理,避免因负载等变化带来的电流波形畸变的影响,随后获取电流均值与极性,建立故障监测和定位标志,以实现故障诊断。仿真研究结果表明,本研究提出的故障诊断方法能够实现故障相和故障功率管的检测与定位,可用于CRDM逆变器的故障监测与诊断。
【文章来源】：核动力工程. 2020,41(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1
张建建等：基于电流特征处理的CRDM逆变器故障诊断方法研究39于MATLAB/Simulink搭建了CRDM控制系统以及逆变器故障诊断模型。对于单管故障，以S1为例，仿真分析了S1开路故障后的检测与定位方法的可行性与有效性，仿真结果见图2。在时间t=0.21s时，S1发生开路故障。故障未发生前，电流是正弦波，而故障发生后a相电流仅有正半周期。残差绝对式a、b、c在故障发生前基本为零，但是，当故障发生后，a、b、c将不再为零，并使得故障检测值etabcdmax,,迅速增大，不到3ms即大于阈值H2T，由此，故障检测标志1f1，结合表1从而判定故障发生。另外，在故障发生前，电流极性abc、、的值近似于零；在故障发生后，a增大并超过阈值H3T，而b和c基本不变，从而在3.5ms内定位出故障S1的位置。图2S1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1对于双管故障，仿真分析了功率管S1和S4同时故障后的诊断与定位的可行性与有效性，如图3所示。在t=0.34s时，S1和S4同时故障。故障后的a相电流最终只有正半周期波形，b相电流最终只有负半周期波形。当故障发生5.5ms后，故障检测值etabcdmax,,超过检测阈值H2T，故障检测标志1f1，结合表1判定故障发生。另外，在故障发生后，a减小并超出阈值H3T，而b增大并超出阈值H3T，c略有变化但未超出阈值。在7.4ms内，定位出故障S1和S4的位置。对于双管故障，仿真分析了S1和S3同时故障后的诊断
张建建等：基于电流特征处理的CRDM逆变器故障诊断方法研究39于MATLAB/Simulink搭建了CRDM控制系统以及逆变器故障诊断模型。对于单管故障，以S1为例，仿真分析了S1开路故障后的检测与定位方法的可行性与有效性，仿真结果见图2。在时间t=0.21s时，S1发生开路故障。故障未发生前，电流是正弦波，而故障发生后a相电流仅有正半周期。残差绝对式a、b、c在故障发生前基本为零，但是，当故障发生后，a、b、c将不再为零，并使得故障检测值etabcdmax,,迅速增大，不到3ms即大于阈值H2T，由此，故障检测标志1f1，结合表1从而判定故障发生。另外，在故障发生前，电流极性abc、、的值近似于零；在故障发生后，a增大并超过阈值H3T，而b和c基本不变，从而在3.5ms内定位出故障S1的位置。图2S1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1对于双管故障，仿真分析了功率管S1和S4同时故障后的诊断与定位的可行性与有效性，如图3所示。在t=0.34s时，S1和S4同时故障。故障后的a相电流最终只有正半周期波形，b相电流最终只有负半周期波形。当故障发生5.5ms后，故障检测值etabcdmax,,超过检测阈值H2T，故障检测标志1f1，结合表1判定故障发生。另外，在故障发生后，a减小并超出阈值H3T，而b增大并超出阈值H3T，c略有变化但未超出阈值。在7.4ms内，定位出故障S1和S4的位置。对于双管故障，仿真分析了S1和S3同时故障后的诊断
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制棒驱动机构电流监测与故障诊断技术研究[J]. 曾杰,彭翠云,何攀,刘才学. 核动力工程. 2019(01)
[2]逆变电源IGBT过热失效问题分析与解决[J]. 何亮,李洪伟,王劲松,刘鎏,毛翔,李玉姣,高大朋,谢峰,刘堂胜. 电工技术. 2018(07)
[3]非侵入式逆变器功率管开路故障诊断方法[J]. 陈高华,成庶,向超群. 中国电机工程学报. 2017(13)
[4]基于IGBT的反应堆控制棒驱动机构电源控制装置[J]. 郑杲,黄可东,余海涛,马权,金远,田宇,李国勇. 核动力工程. 2014(01)
本文编号：3464817
【文章来源】：核动力工程. 2020,41(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1
张建建等：基于电流特征处理的CRDM逆变器故障诊断方法研究39于MATLAB/Simulink搭建了CRDM控制系统以及逆变器故障诊断模型。对于单管故障，以S1为例，仿真分析了S1开路故障后的检测与定位方法的可行性与有效性，仿真结果见图2。在时间t=0.21s时，S1发生开路故障。故障未发生前，电流是正弦波，而故障发生后a相电流仅有正半周期。残差绝对式a、b、c在故障发生前基本为零，但是，当故障发生后，a、b、c将不再为零，并使得故障检测值etabcdmax,,迅速增大，不到3ms即大于阈值H2T，由此，故障检测标志1f1，结合表1从而判定故障发生。另外，在故障发生前，电流极性abc、、的值近似于零；在故障发生后，a增大并超过阈值H3T，而b和c基本不变，从而在3.5ms内定位出故障S1的位置。图2S1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1对于双管故障，仿真分析了功率管S1和S4同时故障后的诊断与定位的可行性与有效性，如图3所示。在t=0.34s时，S1和S4同时故障。故障后的a相电流最终只有正半周期波形，b相电流最终只有负半周期波形。当故障发生5.5ms后，故障检测值etabcdmax,,超过检测阈值H2T，故障检测标志1f1，结合表1判定故障发生。另外，在故障发生后，a减小并超出阈值H3T，而b增大并超出阈值H3T，c略有变化但未超出阈值。在7.4ms内，定位出故障S1和S4的位置。对于双管故障，仿真分析了S1和S3同时故障后的诊断
张建建等：基于电流特征处理的CRDM逆变器故障诊断方法研究39于MATLAB/Simulink搭建了CRDM控制系统以及逆变器故障诊断模型。对于单管故障，以S1为例，仿真分析了S1开路故障后的检测与定位方法的可行性与有效性，仿真结果见图2。在时间t=0.21s时，S1发生开路故障。故障未发生前，电流是正弦波，而故障发生后a相电流仅有正半周期。残差绝对式a、b、c在故障发生前基本为零，但是，当故障发生后，a、b、c将不再为零，并使得故障检测值etabcdmax,,迅速增大，不到3ms即大于阈值H2T，由此，故障检测标志1f1，结合表1从而判定故障发生。另外，在故障发生前，电流极性abc、、的值近似于零；在故障发生后，a增大并超过阈值H3T，而b和c基本不变，从而在3.5ms内定位出故障S1的位置。图2S1故障后的仿真结果Fig.2SimulationResultswhenFailureOccursonS1对于双管故障，仿真分析了功率管S1和S4同时故障后的诊断与定位的可行性与有效性，如图3所示。在t=0.34s时，S1和S4同时故障。故障后的a相电流最终只有正半周期波形，b相电流最终只有负半周期波形。当故障发生5.5ms后，故障检测值etabcdmax,,超过检测阈值H2T，故障检测标志1f1，结合表1判定故障发生。另外，在故障发生后，a减小并超出阈值H3T，而b增大并超出阈值H3T，c略有变化但未超出阈值。在7.4ms内，定位出故障S1和S4的位置。对于双管故障，仿真分析了S1和S3同时故障后的诊断
【参考文献】：
期刊论文
[1]控制棒驱动机构电流监测与故障诊断技术研究[J]. 曾杰,彭翠云,何攀,刘才学. 核动力工程. 2019(01)
[2]逆变电源IGBT过热失效问题分析与解决[J]. 何亮,李洪伟,王劲松,刘鎏,毛翔,李玉姣,高大朋,谢峰,刘堂胜. 电工技术. 2018(07)
[3]非侵入式逆变器功率管开路故障诊断方法[J]. 陈高华,成庶,向超群. 中国电机工程学报. 2017(13)
[4]基于IGBT的反应堆控制棒驱动机构电源控制装置[J]. 郑杲,黄可东,余海涛,马权,金远,田宇,李国勇. 核动力工程. 2014(01)
本文编号：3464817
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