电力电子电路故障诊断基本概念和方法
电力电子技术概述PPT课件
电力电子技术概述PPT课件•电力电子技术基本概念•电力电子器件•电力电子变换技术•电力电子系统分析与设计•典型应用案例剖析•发展趋势与挑战01电力电子技术基本概念它涉及到电力、电子、控制等多个领域，是现代电力工业的重要组成部分。
电力电子技术的核心是对电能进行高效、可靠、可控的转换，以满足各种用电设备的需求。
电力电子技术是一门研究利用半导体器件对电能进行转换和控制的学科。
电力电子技术定义从早期的整流器、逆变器到现在的高频开关电源、智能电网等，电力电子技术经历了多个发展阶段。
发展历程目前，电力电子技术已经广泛应用于工业、交通、通信、家电等各个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
现状随着新能源、智能电网等技术的不断发展，电力电子技术的应用前景将更加广阔。
未来趋势发展历程及现状工业领域电机驱动、电力系统自动化、工业加热等。
电动汽车、高速铁路、航空航天等。
通信电源、数据中心、云计算等。
变频空调、LED照明、智能家居等。
随着新能源技术的不断发展，电力电子技术在太阳能、风能等领域的应用将更加广泛；同时，智能电网的建设也将为电力电子技术的发展提供新的机遇。
交通领域家电领域前景展望通信领域应用领域与前景02电力电子器件电力二极管（Power Diode）结构简单，工作可靠导通和关断不可控主要用于整流电路晶闸管（Thyristor）四层半导体结构，三个电极导通可控，关断不可控主要用于相控整流电路可关断晶闸管（GTO）通过门极负脉冲可使其关断关断时间较长，需要较大的关断电流主要用于大容量场合电力晶体管（GTR）电流驱动的双极型晶体管导通和关断可控，但驱动电路复杂主要用于中等容量场合电力场效应晶体管（Power MOSFET ）电压驱动的单极型晶体管导通电阻小，开关速度快01主要用于中小容量场合02绝缘栅双极型晶体管（IGBT）03结合了MOSFET和GTR的优点01电压驱动，大电流容量，快速开关02目前应用最广泛的电力电子器件之一03电力电子变换技术整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用将交流电转换为直流电。
电力电子电路故障诊断方法仿真
Ｋ Ｅ ＹＷ Ｏ ＲＤ Ｓ ： Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ； Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｕ ｒ ｓ ｏ ｒ ； Ｐ ａ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｗ ａ ｒ ｍ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ （ Ｐ Ｓ Ｏ）
中 图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ １ １ 文献标识码 ： Ｂ
Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ Ｆａ ｕ ｌ ｔ Ｄｉ ａ ｇ ｎｏ ｓ ｉ ｓ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄｓ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ＸＩ Ｅ Ｍｉ ｎ （ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｕ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第３ ０ 卷 第１ ２ 期
文章 编 号 ： １ ０ ０ ６— ９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２— ０ ３ ７ ２— ０ ４
计
算
机
仿
真
２ ０ １ ３ 年ｌ ２ 月
电 力 电子 电 路 故 障 诊 断 方 法 仿 真
谢 昊
（ 南京工业大学电子与信息工程学院 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ９） 摘要 ： 研究 电力电子电路故障准确诊断 问题。一般的电力电子 电路 中的电子器件 工作在与电力相关 的高压 环境下 ， 负载 能
高压变频器单元模块的故障和维修方法
高压变频器单元模块的故障和维修方法高压变频器单元模块的故障和维修方法一、引言在现代工业领域，高压变频器单元模块是一种常见的电力电子设备，用于控制和调节电动机的转速和运行状态。
然而，由于复杂的电路和高功率负载，高压变频器单元模块存在故障的风险。
本文旨在对高压变频器单元模块的故障类型、原因以及相应的维修方法进行全面评估，以帮助读者更深入地了解和解决这些问题。
二、常见故障类型及原因1. 电源故障：高压变频器单元模块需要稳定的电源供应才能正常运行。
常见的电源故障包括电源过压、欠压、不平衡等，这些问题可能导致电路电压异常，进而影响变频器模块的正常工作。
2. 散热问题：高压变频器单元模块的工作会产生大量的热量，若散热不良，可能导致芯片温度过高，进而影响系统的稳定性和寿命。
3. 控制电路故障：变频器单元模块中的控制电路是关键的部分，它负责对输入信号进行采集和处理，并输出相应的控制信号。
控制电路故障可能导致输出波形不稳定、闪烁等问题。
4. 故障保护功能：高压变频器单元模块通常具备过压、过流、过热等保护功能。
然而，这些保护功能本身也可能出现故障，导致误报故障，减弱了对真实故障的保护。
三、故障维修方法1. 检查电源：首先需要检查电源供应，确保电源工作稳定，并符合变频器单元模块的额定功率和电压范围。
如果发现电源问题，应及时修复或更换电源。
2. 散热处理：要确保变频器单元模块的散热正常，可以通过清洁散热风扇、检查散热风道、增加散热片等方式来提高散热效果。
当温度过高时，应及时停机并进行冷却，以防止损坏。
3. 检查控制电路：对于控制电路故障，可以通过检查电路连接、更换损坏的元件、重新校准电路参数等方式来解决。
使用专业的测试仪器可以帮助定位和诊断问题。
4. 保护功能故障处理：当保护功能出现故障时，可以参考变频器单元模块的用户手册，检查保护功能的设置和参数。
如果需要，可以重置保护功能或恢复出厂设置。
四、个人观点和理解作为一名高压变频器单元模块的维修人员，我认为故障排除的关键在于全面的故障诊断和维修方法的熟练掌握。
电力系统电力电子设备的故障诊断与维护考核试卷
6.在电力电子设备中，_______是一种常见的散热方式。（）
7.为了提高电力电子设备的可靠性，应采用_______和_______等设计原则。（）
8.电力电子设备中的_______是一种用于保护器件不受过电压损害的元件。（）
1.电力电子设备故障诊断中常用的方法有：( )
A.电压测试
B.电流测试
C.温度测量
D.外观检查
2.下列哪些因素可能导致电力电子设备故障？( )
A.过电压
B.过电流
C.环境污染
D.人为操作失误
3.电力电子设备维护时，应重点检查的项目包括：( )
A.连接器
B.散热器
C.电源线
D.控制电路
4.以下哪些是电力电子设备中的主要电力电子器件？( )
A.散热器故障
B.风扇故障
C.环境温度过高
D.所有上述
14.在进行故障诊断时，以下哪种技术可以用于电力电子设备的状态监测？( )
A.红外热成像
B.超声波检测
C.振动分析
D.所有上述
15.以下哪种情况可能导致电力电子设备中的触发电路故障？( )
A.电源电压波动
B.环境湿度变化
C.接触不良
D.所有上述
16.下列哪种方法通常用于电力电子设备的故障预测？( )
A.故障类型的多样性
B.故障原因的隐蔽性
C.故障诊断技术的复杂性
D.所有上述
17.在电力电子设备维护中，以下哪些措施可以降低故障率？( )
A.定期对设备进行检查
B.及时更换老化元件
C.避免设备超负荷运行
D.所有上述
电子电路中偶发故障的成因与探查方法
电子电路中偶发故障的成因与探查方法摘要：电子电路是电气设备非常关键的一部分，同时为各功能的正常运转提供了重要保障。
而受运行环境、焊接工艺、接线错误、元件质量等因素的影响，除了安装检测电子电路外，还需定期对其进行调整改进，如此方可达到规定的技术要求。
因此，一定要结合实际情况正确选用故障检测方法，以更好地排查、诊断与分析故障，保障电子电路能够处于正常运行状态，防止同类型故障再次发生，确保电子电气设备具备安全的性能。
关键词：偶发故障；量化预判；电子电路引言批量生产的电子产品在投入市场应用后,常会有个别出现一些偶发故障,退回到厂家实验室后,施加各种应力进行故障激发试验,却又不能故障再现；还有一种情况是研制的有限台数样机产品,长时间拷机运行中,个别台次有很低概率的偶发故障,或者可自行恢复,或者经过人工重启后也能恢复,但人为施加各种应力进行试验,却不能再现。
或者即使故障再现了,却需要超常规高应力的激发,在现实工况中,这种应力又根本不会存在,这样的实验方法即使有故障再现,也缺乏技术支持的说服力。
1电路故障的智能诊断技术的特点电路故障智能诊断技术是一种通过计算机技术和信号处理技术，结合电路分析和故障模式识别的方法，来诊断电路中的故障，并提供相应的解决方案。
该技术可以提高电路故障诊断的效率和准确性，减少故障维修时间和成本。
目前，电路故障智能诊断技术已经得到了广泛的研究和应用。
其主要包括以下几个方面：（1）信号处理技术：对电路故障信号进行采集、预处理、特征提取和分类，以便进行故障诊断。
（2）故障模式识别技术：通过对采集到的信号进行分析和处理，可以识别出不同的故障模式，如短路、开路、接触不良等。
（3）电路分析技术：通过对电路的结构和参数进行分析，可以确定故障的可能位置和原因，以便进行故障的修复和调试。
（4）人工智能技术：利用机器学习和深度学习等人工智能技术，可以对大量的电路数据进行分析和处理，从而提高故障诊断的效率和准确性。
电力电子技术学习培训教程
电力电子技术学习培训教程一、电力电子技术概述电力电子技术是一门通过电子器件（如晶体管、整流器、逆变器等）控制电能的技术，以提高能源利用率、降低能源消耗和污染，进一步推动工业化、城市化和信息化进程。
电力电子技术主要包括直流调制、交流调制、功率控制、脉宽调制等方面的内容，涉及电力电子器件的工作原理、性能参数、应用范围等。
二、电力电子技术学习培训内容1.基础知识（1）电力电子器件的分类和工作原理常见的电力电子器件包括整流管、晶闸管、场效应管、双极晶体管、可控硅等，学员需了解这些器件的工作原理、特性参数、应用范围等。
（2）电力电子电路的基本结构和原理学员需了解电力电子电路的基本结构、工作原理和常见的控制方法，如PWM调制、频率调制、谐波抑制等。
（3）电力电子系统的应用领域和发展趋势学员需了解电力电子技术在新能源发电系统、电力传输、工业控制等领域的应用情况和未来发展趋势。
2.实践技能（1）电力电子器件的选型与应用学员需要学习如何根据具体的应用需求选择合适的电力电子器件，并掌握相关的电路设计和调试技能。
（2）电力电子系统的设计与控制学员需要学习如何设计和控制电力电子系统，包括功率电子变换器、逆变器、整流器等。
（3）电力电子系统的故障诊断与维护学员需要学习如何进行电力电子系统的故障诊断和维护，掌握相关的故障排除方法和维护技能。
3.案例分析通过实际的电力电子系统案例分析，学员能够更深入地了解电力电子技术的应用和发展，并从中获取设计和应用技巧。
4.实验训练学员需要进行一定数量的实验训练，通过实际操作来掌握电力电子技术的相关知识和技能。
三、电力电子技术学习培训的要求和方法1.学员要求学员需要具有一定的电子技术和电路基础知识，具备一定的电子器件和电路设计能力，对电力电子技术感兴趣并有一定的实践动手能力。
2.培训方法（1）理论讲授通过讲师的系统讲解、理论课件、实例分析等方式向学员传授电力电子技术的基础知识和相关理论。
（2）实践操作通过实验室实践、实际案例分析、项目设计等方式，让学员进行一定数量的实际操作和应用训练。
《电工电子技术与技能》教案
《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章：直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章：交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章：电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章：基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章：电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章：电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章：继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章：数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章：数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章：传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章：电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章：变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章：电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章：电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章：电工电子技术基础重点：电流、电压和电阻的概念，欧姆定律的应用，电路的基本元件和基本连接方式。
电工基础电路的基本概念和基本定律教案
电工基础-电路的基本概念和基本定律教案第一章：电路的基本概念1.1 电流定义：电流是电荷的流动，单位是安培（A）电流的产生：电压使电荷发生移动形成电流1.2 电压定义：电压是电场力推动电荷移动的能力，单位是伏特（V）电压的产生：电源提供电压，使电荷在电路中流动1.3 电阻定义：电阻是电路对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆（Ω）电阻的计算：R = V/I，其中V为电压，I为电流第二章：电路的基本元件2.1 电源定义：电源是提供电压的装置常见电源：电池、发电机、电源适配器等2.2 负载定义：负载是电路中消耗电能的装置常见负载：电灯、电动机、电阻等2.3 开关定义：开关是控制电路通断的装置常见开关：手动开关、自动开关等第三章：基本电路定律3.1 欧姆定律定义：电流I与电压V成正比，与电阻R成反比，公式为I = V/R 应用：计算电路中的电流、电压和电阻3.2 基尔霍夫电压定律（KVL）定义：电路中任意闭合回路电压的代数和等于零应用：分析电路中的电压关系，解决电压问题3.3 基尔霍夫电流定律（KCL）定义：电路中任意节点流入电流的代数和等于流出电流的代数和应用：分析电路中的电流关系，解决电流问题第四章：简单电路分析4.1 串联电路定义：电路中元件依次连接，电流相同，电压分配特点：电流相同，电压分配应用：计算串联电路中的电流、电压和电阻4.2 并联电路定义：电路中元件并行连接，电压相同，电流分配特点：电压相同，电流分配应用：计算并联电路中的电流、电压和电阻第五章：电路测量与实验5.1 测量工具电流表：测量电路中的电流电压表：测量电路中的电压电阻表：测量电路中的电阻5.2 实验步骤与方法实验设计：确定实验目的、电路连接方式等实验操作：按照实验步骤进行测量和数据记录实验分析：根据测量数据进行分析，得出结论第六章：电路的进阶概念6.1 交流电与直流电定义：交流电是电压和电流方向周期性变化的电，直流电是电压和电流方向不变的电特点：交流电有频率和相位，直流电稳定6.2 频率与周期定义：频率是单位时间内交流电变化的次数，周期是一次完整变化所需的时间关系：f = 1/T，其中f为频率，T为周期6.3 相位差定义：交流电中两个电压或电流波形的相对时间差应用：分析电路中波形的相位关系第七章：电路图的绘制7.1 电路图符号电源符号：电池、发电机等负载符号：电灯、电动机、电阻等开关符号：手动开关、自动开关等7.2 电路图绘制规则清晰：符号清晰，连线准确简洁：简化电路，删除多余部分一致：符号一致，电压方向一致7.3 电路图的解读与绘制解读：分析电路元件和连接方式，理解电路功能绘制：根据电路元件和连接方式，绘制电路图第八章：电路仿真软件的使用8.1 电路仿真软件概述定义：电路仿真软件是一种用于电路分析和设计的工具作用：模拟电路运行，验证电路设计，分析电路性能8.2 常见的电路仿真软件Multisim：功能强大，操作简单，广泛应用于电路设计和实验教学Proteus：界面友好，兼容性好，支持多种硬件描述语言LabVIEW：基于图形化编程语言，适用于复杂电路系统的研究和开发8.3 电路仿真软件的使用方法打开软件，创建新项目绘制电路图，添加元件设置参数，运行仿真分析结果，优化电路设计第九章：磁路与电磁感应9.1 磁路定义：磁力线在电路中的路径磁阻：磁路对磁力线的阻碍作用磁通量：磁场穿过磁路的面积与磁场强度之积9.2 电磁感应定义：磁通量变化时，产生感应电动势法拉第电磁感应定律：ε= -dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间楞次定律：感应电流的方向是阻碍磁通量变化的方向第十章：电机的工作原理与控制10.1 直流电机工作原理：电流通过电枢产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、电流控制、转速控制等10.2 交流电机工作原理：电流通过线圈产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、频率控制、转速控制等10.3 电机控制系统定义：通过控制电机的工作原理和运行参数，实现对电机的控制应用：电动汽车、工业、风力发电等第十一章：电力电子技术11.1 电力电子器件定义：用于电力转换和控制的电子器件常见器件：二极管、晶体管、晶闸管、GTO、IGBT等11.2 电力电子电路定义：利用电力电子器件实现电能转换和控制的电路应用：变频调速、整流、逆变、斩波等11.3 电力电子技术的应用定义：电力电子技术在电力系统和电气设备中的应用应用领域：电源、电机控制、电力系统、可再生能源等第十二章：电气设备12.1 概述定义：用于发电、输电、变电、配电和用电的设备分类：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备12.2 发电设备定义：将机械能、热能等转化为电能的设备常见设备：汽轮机、水轮机、风力发电机、太阳能光伏板等12.3 输电设备定义：将电能从发电站输送到用户的设备常见设备：输电线路、变压器、断路器等第十三章：电力系统分析13.1 电力系统的基本组成部分定义：电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成作用：实现电能的生产、传输、分配和消费13.2 电力系统的稳定性分析定义：分析电力系统在受到扰动时的稳定运行能力稳定性指标：暂态稳定性、静态稳定性、暂态过程中的电压稳定性等13.3 电力系统的经济性分析定义：分析电力系统的运行成本和效率经济性指标：发电成本、输电损耗、用电成本等第十四章：电力系统的保护与控制14.1 电力系统的保护定义：对电力系统进行故障检测和隔离，保护设备和人员安全保护装置：继电保护、差动保护、距离保护等14.2 电力系统的控制定义：对电力系统的运行参数进行调节和控制，保证系统稳定运行控制方法：开关控制、调节控制、最优控制等14.3 电力系统自动化定义：利用计算机技术和自动化装置实现电力系统的运行控制和管理应用：发电控制、输电控制、变电控制、配电控制等第十五章：可再生能源与电力系统15.1 可再生能源概述定义：指在自然界中不断补充的能源，如太阳能、风能、水能等优点：清洁、可再生、减少化石能源依赖等15.2 可再生能源并网技术定义：将可再生能源发电装置接入电力系统，实现电能的互补和利用技术难点：波动性、不稳定、电能质量等15.3 电力系统的可持续发展定义：在满足人类需求的保证电力系统的长期稳定和发展措施：发展可再生能源、提高能源利用效率、减少环境污染等重点和难点解析本文主要介绍了电工基础-电路的基本概念和基本定律，包括电路的基本概念、基本元件、基本电路定律、简单电路分析、电路测量与实验、电路的进阶概念、电路图的绘制、电路仿真软件的使用、磁路与电磁感应、电机的工作原理与控制、电力电子技术、电气设备、电力系统分析、保护与控制以及可再生能源与电力系统等方面的知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈电力电子电路故障诊断基本概念和方法
【关键词】电路；故障；诊断
1.电力电子电路故障诊断特点
电力电子电路的实际运行表明，大多数故障表现为功率开关器件的损坏，即晶闸管的损坏，其中以功率开关器件的开路和直通最为常见，属于硬故障。
但是，电力电子电路的故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断还有一个重要的差别：故障信息仅存在于发生故障到停电之前的数毫秒到数十毫秒之间，因此，需要实时监视、在线诊断。
1.1电力电子电路故障诊断的目的
电力电子设备一旦发生故障，小则造成电器产品损坏、交通阻塞、工矿企业停产，大则会威胁人民生命、财产安全，甚至造成重大的人员伤亡或灾难事故，影响国民经济的正常运行。
所以，对电力电子设备进行故障检测和诊断显得日趋重要。
长期以来，人们采取两种维修对策：（1）等设备坏了再进行维修，称为事后维修。
这种办法的问题是经济损失很大。
（2）定期检修设备，称为预防维修。
这种方法有一定的计划性和预防性，但其缺点是如无故障，则经济损失较大。
电力电子设备由很多部分组成，包括电力电子主电路、电动机、发电机和各种应用电路。
对电力电子设备进行故障诊断就是要对所有的这些电路进行故障检测和诊断。
电力电子电路是整个电力电子设备中最关键的部分，对其的故障检测和诊断就显得尤其重要。
1.2电力电子故障诊断的作用
（1）实现早期预报，防止事故发生。
（2）预知性维修，提高设备管理水平。
（3）方便检修，缩短了维修时间，提高设备利用率。
（4）对提高设备的设计制造水平，改善产品质量有指导意义。
2.电力电子电路故障诊断方法
电力电子电路故障诊断技术包括两方面的内容：（1）故障信息的检测：以一定的检测技术，获取故障发生时的所需故障信息，供故障分析，推理用；（2）故障的诊断：依据检测的故障信息，运用合适的故障诊断方法，对故障进行分析、推理，找出故障发生的原因并定位故障发生部位。
传统的故障诊断方法在电力电子电路故障诊断中也得到的广泛应用，如故障字典法、故障树、专家系统等。
2.1故障字典法
把一组典型的测量特征值和故障值以一定的表格形式存放，通过比较测量值和特征值，判断故障。
先用计算机对电路正常状态和所有硬故障状态模拟，建立故障字典。
然后对端口测试进行分析，以识别故障，即将选定节点上测出的电压与故障字典中电压比较，运用某些隔离算法查出对应故障。
故障字典法对于模拟电路和数字电路故障诊断具有很大的实用价值，但字典法只能解决单故障诊断，多故障的组合数大，在实际中很难实现。
2.2故障树法
故障树诊断法就是对可能造成系统失效的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素）进行分析，画出逻辑框图，即故障树，从故障树的顶事件进行搜索从而找出故障原因的方法。
故障树表达了系统内在联系，并指出元部件故障与系统之间的逻辑关系。
故障树诊断直观、灵活、通用，但建树工作量大，繁琐易错，对诊断故障空间较小的问题比较合适。
2.3残差法
残差法是一种基于解析模型的故障诊断方法。
即通过研究实际系统与参考模型特征输出量间的残差来进行电力电子装置主电路在
线故障诊断和故障定位的过程。
该方法同样适用于逆变器主电路的故障诊断，参考模型法用于电力电子电路的故障诊断具有检测量少、判据简单且与输出大小无关的特点。
特别是在复杂电力电子电路的故障诊断中该法的优势更加明显。
2.4直接检测功率器件两端电压或桥臂电流的方法
通过检测各功率器件两端的电压，或检测各桥臂电流，得到功率器件的工作方式，再与触发脉冲进行时序逻辑比较，从而判断被诊断对象是否故障，此方法需要检测每个被诊断器件的电压和电流，所需测点较多，需要专门的检测电路和逻辑电路。
该方法还可以通过测量电路的输入输出来实现故障诊断。
正常工作时，电路的输入输出在一定的范围内变动，当超出此范围时，可认为故障已经发生。
另外，还可以测量输入输出变量的变化率是否超出范围来判断是否发生故障。
该方法虽然简单，但抗干扰性差。
2.5专家系统诊断的方法
专家系统就是利用计算机推理能力和领域专家的丰富经验，以及系统内部因果关系和人工智能的机器学习功能，设计出的一种智能计算机程序系统，解决复杂的系统故障诊断问题。
专家系统对经验性的诊断知识进行形式化描述，突破个人局限广为传播，有利于存储和推广专家的经验，发挥专门人才作用，开辟了综合利用专家知识的新途径，比人类专家更可靠、灵活，不受环境影响。
专家系统的知识结构中知识库与推理控制相对独立，可重写增删，可以结合其它诊断方法，构成知识结构的应用程序，拥有人机联诊功能，充分发挥了现场技术人员的主观能动性，并能逐步积累经验日趋完善，因此是很有生命力的故障诊断法。
专家系统诊断的基本思想是：先通过实验或仿真建立起一个可靠的知识库，该知识库包含了电路的环境知识、系统知识和一个规则库，其中知识库反映了系统的因果关系，具体到故障诊断系统中就是系统变量和故障类型、故障点之间的因果关系：然后通过人机接口得到实际运行中的特征变量值；将它应用到规则库进行推理，就得到了电路的基本工作状态和故障信息。
该方法的缺点是知识库建立困难，特别是知识库庞大时更是如此。
传统的故障诊断专家系统，大多是基于规则的专家系统，它将领域知识编成一系列产生式规则（表示形式为if…，then…）。
这种专家系统可以解决许多系统的故障诊断问题，但是由于对复杂的系统要利用大量的产生式规则（这种规则主要依赖人工编写），因而故障诊断专家系统运行很慢，
很难适应实时环境的要求；另外，当遇到未见过的新故障或新信息时，如此建立的专家故障诊断系统往往不能正确处理，会因推理能力弱而出现“匹配冲突”、“组合爆炸”及“无穷递归”等问题。
要解决这些问题，除非不断进行规则更新，可是新规则与原有规则很有可能相互牵连，这必然导致在规则添加和删除时遇到难以处理的困难。
总之，专家诊断系统存在知识获取“瓶颈”问题、难以维护、应用面窄以及诊断能力弱和不适应模糊问题等缺点。
【参考文献】
[1]周莉.论电工技术模块化教学趋势.安徽.淮南，2001，23.
[2]王素玉，刘桦.模块化教学的应用设计与实践.山东工业大学学报社会科学版.
[3]李春茂.电工学课程模块化教学方案的建设与实施.广州：华南理工大学电子与信息学院.。