[发明专利]IGBT反向并联二极管的故障检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件的故障检测方法及装置，尤其涉及IGBT反向并联二极管的故障检测方法及装置。

背景技术

在风力发电机的变流器的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块中设置有IGBT反向并联二极管，其目的是为了防止IGBT遇到反向高压被击穿，起保护作用，如果该二极管存在故障，则保护作用不在，易造成IGBT被反向击穿，如果无法及时检测到该二极管是否存在故障，将直接影响到IGBT正常的工作，从而影响到变流器的稳定性，因此，需要一种能够针对风力发电机的变流器的IGBT反向并联二极管的故障检测方法。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种IGBT反向并联二极管的故障检测方法，其能够简单、准确地确定IGBT反向并联二极管是否出现故障。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种IGBT反向并联二极管的故障检测方法，包括：获取预充电过程中的电网电压值、直流母线电压值以及预充电过程中实际流经IGBT反向并联二极管上的电流测量值；根据所述电网电压值、所述直流母线电压值以及预充电电阻值，计算流经所述IGBT反向并联二极管的电流计算值；根据所述电网电压值、所述直流母线电压值、所述电流测量值以及所述电流计算值，确定所述IGBT反向并联二极管是否存在故障。

本发明的实施例还提供了一种IGBT反向并联二极管的故障检测装置，包括：数据采集模块，用于获取预充电过程中的电网电压值、直流母线电压值以及预充电过程中实际流经IGBT反向并联二极管上的电流测量值；电流计算模块，根据所述电网电压值、所述直流母线电压值以及预充电电阻值，计算流经所述IGBT反向并联二极管的电流计算值；判定模块，用于根据所述电网电压值、所述直流母线电压值、所述电流测量值以及所述电流计算值，确定所述IGBT反向并联二极管是否存在故障。

本发明的故障检测方法及装置，充分利用了变流器预充电过程的电路特性，基于获取的电网电压值、直流母线电压值以及预充电过程中实际流经IGBT反向并联二极管上的电流测量值，就能够对IGBT反向并联二极管是否存在故障进行判断，与现有技术的检测方法相比，检测方法更加简单，另外，在预充电过程中，预充电回路的电路结构较为简单，受到变流器其他部件的影响较小，因此，基于预充电过程中所采集的电流和电压值进行故障判断，其判断结果会更加准确。

附图说明

图1为本发明实施例的变流器拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例的单相预充电回路的结构示意图；

图3为本发明实施例一的IGBT反向并联二极管故障检测方法的流程示意图；

图4为图3所示的流程中步骤303的具体流程示意图；

图5为本发明实施例二的IGBT反向并联二极管的故障检测装置的结构示意图。

标号说明：

1：发电机；2：发电机侧主控开关；3：功补电容；4：二极管整流桥；5：斩波升压电路；6：直流母线；7：放电回路；8：制动单元；9：网侧逆变桥；10：电抗器；11：网侧主控开关；12：预充电回路；13：变压器；901：单相网侧逆变桥；14：单相电抗器；1202：单相预充电电阻；1201：单相预充电开关。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的IGBT反向并联二极管的故障检测方法的技术原理是利用变流器的预充电过程的特性，对预充电回路中的电压数据进行采集，进而进行IGBT反向并联二极管是否故障的判断。

实施例一

如图1所示，其为本发明实施例的变流器的拓扑结构示意图，其整体结构如下：发电机1经发电机侧主控开关2同二极管整流桥4连接，功补电容3并联在二极管整流桥4上，二极管整流桥4经斩波升压电路5后同直流母线6相连，放电电路7、制动回路8和网侧逆变桥9跨接在直流母线6正负极之间，网侧逆变桥9通过电抗器10同网侧主控开关11相连接，预充电电路12同网侧主控开关11并联，网侧主控开关11经变压器13同电网相连接。