常用电力电子器件的优缺点 电力电子系统故障诊断方法
时间:2017-03-27 15:18 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 电力二极管：结构和原理简单，工作可靠。 晶闸管：承受电压和电流容量在所有器件中最高。 IGBT：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小;缺点：开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTO。 GTR：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低;缺点：开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题。 GTO：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强;缺点：电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低。 MOSFET：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题;缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用。 电力电子系统故障诊断方法 当前，电力电子技术已被广泛应用在生产与生活的各个领域，并发挥着越来越大的作用，这就使得人们对电力电子产品系统的故障诊断问题更加关注。由于电力电子产品的特殊性，一旦出现系统故障，如果得不到及时诊断与维修的话，可能会造成整个系统瘫痪，从而导致严重后果。因此，电力电子系统维修人员必须通过不断探索与创新，获得更加先进、可靠的系统故障诊断方法，进而不断增强自身诊断电力电子系统故障的能力。 1、诊断电力电子系统故障的信息 电力电子系统应用的范围比较广，涉及的领域也非常多，因此在诊断系统故障时，再加上电子器件过载力小、损耗快等原因，这就使得故障信息清晰呈现的时间也很短，因此我们必须及时监控其故障信息，如果发生故障后需要在线诊断的话，其他电力电子系统的功率就会增大很多从而导致新的故障问题的发生，因此常规的电力电子系统故障诊断方法已经不适用了。这就需要我们在发现电力电子系统故障之后，先借助相关的电子仪器对相关设备进行详细检验，如果这些电子设备状态均正常的话，应详细分析造成电力系统出现故障的可能情况，从而及早、全面了解相关信息，然后和维修人员一同对电子系统的故障问题进行详细分析，进而较为准确推测系统故障原因。 2、诊断电力电子系统故障的位置 为了准确诊断电力电子系统出现故障的原因与位置，我们可依照相关的科学性探究，详细分析引起故障的可能性原因，再使用诊断故障的合理方法，对引起故障的相关信息实施详细分析，从而尽快排除不可能导致系统出现故障的一些问题，进而逐步推断出造成电力电子系统出现故障问题的可能性原因及位置，然后确定系统故障发生的原因及具体位置，最终借助恰当而科学的诊断方法，有效处理系统故障问题。从上面的论述我们可以了解到，要想准确判断电力电子系统出现故障的真正原因，就需要详细通过查证法及排除法不断缩小故障原因及故障位置的范围，然后依据对故障原因的推断结果类型，合理选择针对故障的方法。通常情况下，诊断造成电力电子系统故障原因的方法主要有：人工智能法、参数模型法、故障树法、波形分析法、谱分析法等，笔者将对以上几种电力电子系统故障诊断方法进行详细的分析。 1 人工智能诊断法 人工智能诊断法主要涵盖：人工神经网络、模式识别、专家系统等诊断方法。需要注意的是，采用模式识别法诊断电力电子系统的故障问题时，需要做好一些准备工作，也就是对系统故障可能出现的模式类型进行详细分析，只有这样才能将电力电子系统当前的工作状态合理归入到与之相符的故障模式中。完成模式识别诊断，需要做好2个步骤：1）准确而科学地提取故障的全部特征，并依照故障特征的性质对其恰当分类；2）准确诊断故障。在实际操作中，诊断人员应依照已经提取到的故障所有特征，借助已经构建好的数据模型适时诊断故障原因。专家系统诊断法，是利用计算机等智能设备模仿专家已经实践过的诊断经验，从而实现对电力电子系统故障的准确诊断。一个完整的专家诊断系统，是借助适时监控与测试等方式及时采集诊断电力电子系统故障所需要的各种数据，然后对这些赎金实施恰当处理后再传输到专业的诊断中心，借助专家诊断系统对这些数据进行详细分析，然后确定诊断结果，最终再将诊断结果传输到用户手中。 2 参数模型诊断法 参数模型法数以解析模型诊断法的一种，其主要涵盖：参数估计及状态估计等方法。参数模型诊断法是借助对出现故障的电力电子产品的数据模型表达信息与可测信息进行详细的比较，获得残差，然后对残差实施恰当的处理及详细的分析，从而获得系统故障原因的诊断技术方法。在运用参数模型诊断法诊断电力电子系统故障时，应做好以下3点：1）通过对数据模型信息及可测信息进行对比获得残差，也就是获得电力电子产品系统故障的相关信息；2）检测故障模型，并通过对引起电力电子系统出现故障的可能性原因进行逻辑分析，最终基本确定故障原因；3）详细分析电力电子系统故障的原因、大小及类型。 3 故障树诊断法 该诊断法的基本原理是：借助电力电子系统对系统中出现故障几率最大的故障问题进行详细分析，并罗列出详细的逻辑分析图，这种层次清晰的逻辑图也可叫作故障树。由于故障与逻辑图之间有相应的练习，因此在系统出现故障时，诊断人员只需从逻辑图的最上层开始逐层查找可能造成系统故障的原因，较为容易就能找到故障位置与原因。故障树法在诊断电力电子系统故障方面具有观察灵活、通用、实用等优点，但是也有易出错、工作量大等缺点，因此该诊断法的应用范围相对较小。 4 波形分析诊断法 波形分析法指的是借助对波形进行详细分析的形式来诊断电力电子系统出现故障的原因。该诊断方式与谱分析法相比，有着明显的区别，其主要是依据不同故障诊断中会形成不同的波形，来准确判断电力电子系统出现故障的原因的。在实际应用波形分析诊断法诊断电力电子系统的故障问题时，由于每一种故障都有其自身的一些特点，因此该诊断方法相对比较实用，并且对故障的正确判断率也较高。 5 谱分析诊断法 谱分析诊断法可简单分析电力电子系统的故障原因，假如波形分析方法诊断电力电子系统出现故障过程中有较大噪音发出的话，这种情况一般是因为波形不能尚且不能真实反映噪声的特征而发出的信号。针对这种情况，我们可用谱分析法对电力电子系统的故障进行诊断，该诊断法可高效提取信号中的噪声，并依照噪声的详细特征不断排除故障问题，从而较为快捷、准确地诊断出电力电子系统出现故障的原因与位置。通过对上文中几种电力电子系统诊断方法的分析，我们可以知道对诊断电力电子系统故障方法的研究属于一个新的领域研究，具有很强的专业性，并且技术要求非常高。经过一段时间的发展后，虽然积累了一定的经验并收获了一些成果，但是还有很多内容与因素需要诊断人员不断探索与研究，只有确保电力电子系统故障诊断方法不断进步与提升，才能满足快速更新换代的电力电子产品的高质量应用需求。 总而言之，随着电子技术的迅猛发展，电子产品已经被广泛应用到生产与生活的各个领域，并发挥着重大积极作用这就使得人们对电子系统故障诊断方法十分关注，并提出了新的更高要求。因此，电力电子系统故障诊断工作者应全面了解人工智能法、参数模型法、故障树法、波形分析法、谱分析法等诊断法的优缺点及应用技巧，并不断探索与研究新的更有价值的电力电子系统故障诊断方法，只有这样才能满足人们提出的各种诊断需求，才能真正为电力产品的高效、安全应用保驾护航。 (责任编辑：admin) |