T型三电平逆变器开关管开路故障诊断

林海; 宋春然; 冯其洋; 杨乐

doi:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2026166

湖南大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (2) : 169 -181. DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2026166

T型三电平逆变器开关管开路故障诊断

林海, 宋春然, 冯其洋, 杨乐

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摘要

针对T型三电平逆变器驱动永磁同步电机控制系统的开关管开路故障诊断难题，提出一种基于混合逻辑动态（mixed logical dynamic, MLD）模型的故障定位与类型辨识方法 .通过解析系统在正常及不同开路故障状态下的电流传导路径与桥臂端电压之间的逻辑关系，建立涵盖系统健康与典型故障工况的MLD数学模型.诊断过程中同步执行双残差计算机制：实时采集逆变器输出电流，并与正常模型的电流估计值比较生成实际残差；同时将预设故障模型的输出电流与正常模型的电流估计值作差，形成理论残差.基于理论残差的幅值、符号及其数学关系特征构建故障类型判别准则，结合实际残差的动态变化特性实现故障开关管的精确位置判定.仿真与实验结果表明，该方法不仅能有效识别多种开路故障类型，还可实现故障器件的精确定位，同时兼具高诊断准确率与快速响应特性，并具备强鲁棒性.