絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作為牽引變流器失效率較高且最易損器件,對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測,可以有效減少日常維護(hù)成本,提高列車安全性和可靠性。首先,對(duì)IGBT失效原因和性能退化參數(shù)進(jìn)行研究,選擇集電極-發(fā)射極關(guān)斷峰值電壓作為性能退化參數(shù),研究了一種基于三層長短記憶（Long Short-Term Memory,LSTM）網(wǎng)絡(luò)的IGBT故障預(yù)測方法,并給出IGBT維護(hù)決策理論依據(jù)。最終在NASA PCoE研究中心提供的IGBT加速老化數(shù)據(jù)集上開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多層LSTM網(wǎng)絡(luò)相比于傳統(tǒng)淺層模型具有更高的預(yù)測精度。 

【文章來源】：電子器件. 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

地鐵車輛牽引變流器功率回路拓?fù)?br>

(5)關(guān)斷瞬時(shí)尖峰電壓Vpeak。IGBT器件在關(guān)斷瞬間,集電極-發(fā)射極之間會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)尖峰電壓,這是因?yàn)榧纳w管產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓與原來電壓疊加產(chǎn)生的。如圖2所示,根據(jù)NASA PCoE中心的老化實(shí)驗(yàn)表明,Vpeak隨著IGBT的退化失效而逐漸減小[16]。因此,本文選取集電極-發(fā)射極關(guān)斷瞬時(shí)峰值電壓Vpeak作為IGBT性退化參數(shù),數(shù)據(jù)來源于NASA PCoE中心提供的IGBT加速老化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在PWM占空比為40%,開關(guān)頻率為10 Hz,門極電壓為10 V的環(huán)境下進(jìn)行的老化實(shí)驗(yàn)。

因此,本文選取集電極-發(fā)射極關(guān)斷瞬時(shí)峰值電壓Vpeak作為IGBT性退化參數(shù),數(shù)據(jù)來源于NASA PCoE中心提供的IGBT加速老化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在PWM占空比為40%,開關(guān)頻率為10 Hz,門極電壓為10 V的環(huán)境下進(jìn)行的老化實(shí)驗(yàn)。2 基于LSTM網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電力電子電路中功率晶體管結(jié)溫在線測量技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 任磊,沈茜,龔春英.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]基于退化數(shù)據(jù)和DBN算法的IGBT健康參數(shù)預(yù)測方法[J]. 陳冰,魯剛,房紅征,張明敏,董云帆.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2017(05)
[3]基于IGBT模塊飽和壓降溫度特性的結(jié)溫探測研究[J]. 姚芳,王少杰,李志剛.  電子器件. 2017(02)
[4]H橋逆變器IGBT開路故障診斷方法研究[J]. 楊曉冬,王崇林,史麗萍.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]基于加速壽命試驗(yàn)的IGBT模塊壽命預(yù)測和失效分析[J]. 劉賓禮,劉德志,唐勇,陳明.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)



本文編號(hào)：2944020