基于IGBT特征分析的地鐵車輛逆變器故障闡述

王國棟

摘要：在地鐵車輛日常運(yùn)行的過程中，為了保證車輛的穩(wěn)定性和安全性，要加強(qiáng)對(duì)地鐵車輛逆變器故障的重視程度，為了保證實(shí)際工作效率的提升，要在IGBT特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入性的分析及研究，利用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)主電路的IGBT特征進(jìn)行全方位的提取以及分析，從而構(gòu)建分類模型，全面而精準(zhǔn)性的了解車輛逆變器故障的部位以及發(fā)生的原因，提高后續(xù)工作針對(duì)性和科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：IGBT特征;地鐵車輛;逆變器

一、基于IGBT特征分析的地鐵車輛逆變器故障模式

在IGBT特征下進(jìn)行地鐵車站逆變器故障模式分析時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)這兩部分內(nèi)容的了解和認(rèn)識(shí)，從而為后續(xù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這一設(shè)備是地鐵車輛逆變器中的關(guān)鍵組成部分，在地鐵車輛運(yùn)行過程中，由于IGBT而出現(xiàn)逆變器故障高達(dá)40%，在當(dāng)前地鐵車輛逆變器故障中，IGBT故障的外部電路參數(shù)研究是比較多的，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)理以及規(guī)律有效聯(lián)結(jié)以及認(rèn)識(shí)，從而保證實(shí)際維修工作效率的提高。IGBT和工作溫度以及故障率是成正相關(guān)關(guān)系的正常狀態(tài)，變?yōu)檐浌收蠒r(shí)可以經(jīng)過時(shí)間的變化而轉(zhuǎn)變?yōu)橛补收?，?yán)重影響了地鐵車輛逆變器的平穩(wěn)運(yùn)行，因此在實(shí)際工作中需要在IGBT的特征下了解地鐵車輛逆變器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，以及在運(yùn)行過程中很有可能存在的問題，融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，給實(shí)際工作起來一個(gè)重要的支撐作用，從而延長逆變器的使用壽命。在實(shí)際工作中，由于地鐵車輛的運(yùn)行存在較多的限制性，所以需要通過狀態(tài)識(shí)別算法來提升實(shí)際工作效率以及工作質(zhì)量，將數(shù)據(jù)井小波包的改進(jìn)和提取，再通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行有效的研究，明確主要的特征，之后要通過功率實(shí)驗(yàn)的方法來提供重要的理論支撐以及指導(dǎo)，從而使得地鐵車輛逆變器能更加平穩(wěn)和安全的運(yùn)行。

二、基于IGBT特征分析的地鐵車輛逆變器故障

（一）明確表征

在IGBT特征背景下進(jìn)行地鐵車輛逆變器故障分析時(shí)，需要明確各個(gè)影響因素之間的關(guān)系，從而為后續(xù)的研究工作提供重要的方向和基礎(chǔ)。在應(yīng)用過程中可以發(fā)現(xiàn)IGBT的工作溫度是導(dǎo)致逆變器故障的重要影響因素，在對(duì)IGBT工作狀態(tài)進(jìn)行分析和研究時(shí)，可以明確多個(gè)故障同一橋臂上下兩管固長和不同橋壁異側(cè)兩管故障存在著較大的差異性，另外對(duì)于不同的故障方法來說，也存在著諸多的不同，不同的故障會(huì)劃分為硬故障和軟故障，硬故障主要是由于IGBT門級(jí)信號(hào)在信息反饋過程中存在著丟失的問題，這就給后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作帶來諸多的困擾。另外在信號(hào)傳輸時(shí)還會(huì)存在一些錯(cuò)誤和干擾性的數(shù)據(jù)。另外對(duì)于軟故障來說，主要是指在短時(shí)間內(nèi)溫度急劇升高，但是逆變器在這一時(shí)間段內(nèi)的表現(xiàn)是非常正常的，但是在后續(xù)使用過程中逆變器的頻繁失效會(huì)，使得實(shí)際應(yīng)用情況無法得到有效的改善，使得逆變器無法在實(shí)際中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果。在實(shí)際工作中需要進(jìn)行仿真性的計(jì)算以及處理，并且還需要考慮各個(gè)溫度下一些熱穩(wěn)定性的電阻，在實(shí)際工作中如果逆變器的通管壓降超過系統(tǒng)預(yù)定值的話，那么所產(chǎn)生的熱電阻會(huì)近似相等，再通過仿真等算法能夠以三點(diǎn)電流作為主要的監(jiān)測變量，明確故障發(fā)生的原因以及部位。在實(shí)際工作中需要進(jìn)行多方位的分析以及了解，明確最大值以及平均值，還需要結(jié)合實(shí)際工作需求以及工作要求，科學(xué)性的計(jì)算相關(guān)的數(shù)值，從而使得實(shí)際工作效率和工作質(zhì)量能夠得到有效提高。

（二）數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)運(yùn)算

由于IGBT特征背景下的地鐵車輛逆變器故障存在著多樣性的特征，因此為了使這些故障能夠有效解決，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性運(yùn)算，從而為后續(xù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本電路的故障類型是比較多的，需要抽取相對(duì)應(yīng)的向量作為主要的樣本在開展相對(duì)應(yīng)的測試工作進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類以及整合，為了保證分類的精準(zhǔn)度以及運(yùn)算的速度，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性歸類，采取交叉驗(yàn)證的方法，尋找最優(yōu)的參數(shù)，之后再根據(jù)數(shù)據(jù)整體訓(xùn)練的要求和標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，之后再進(jìn)行數(shù)據(jù)測量模型的有效分類來提升實(shí)際工作效果以及工作質(zhì)量樣本分類的結(jié)果如下圖所示。

在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，能夠看到這一精準(zhǔn)性的預(yù)算方法，可以快速的找到故障發(fā)生的部位，并且還可以和之前正常情況進(jìn)行相互的對(duì)比，但是這項(xiàng)計(jì)算方法在軟故障判斷方面存在諸多的誤差，這主要是由于軟故障所對(duì)應(yīng)的參數(shù)是在一定的區(qū)間內(nèi)，在仿真取樣工作中很容易存在一定的偏差，隨機(jī)性特征是非常明顯的，再加上樣本輻射有限，這就給實(shí)際工作帶來諸多的問題。

結(jié)束語：

為了使地鐵車輛逆變器能夠更加平穩(wěn)的運(yùn)行，需要加強(qiáng)對(duì)IGBT特征的了解和認(rèn)識(shí)，結(jié)合地鐵車輛逆變器的特點(diǎn)和運(yùn)行的要求，給實(shí)際工作起了一個(gè)重要的支撐和引導(dǎo)作用，融入我國先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)數(shù)手段，構(gòu)建三維仿真性的模型，這樣一來可以在IGBT特征下快速的分析地鐵車輛逆變器故障發(fā)生的部位以及原因，從而使得我國地鐵車輛能夠具備安全性和穩(wěn)定性的特征。

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