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船用NPC三电平逆变器开关管故障检测与诊断技术研究

目录

船用NPC三电平逆变器开关管故障检测与诊断技术研究（1）．．．．．．．3

文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

船舶电力系统与三电平逆变器基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1船舶电力系统运行特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2三电平逆变器的拓扑结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3三电平逆变器工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.4关键器件特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

三电平逆变器开关管故障建模与机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1开关管常见故障类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2故障模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.3故障发生机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.4故障对系统性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

开关管故障检测方法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.1基于状态监测的故障诊断策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2基于电气参数的异常识别技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3基于信号处理的方法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.4故障预警机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

开关管故障诊断技术实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.2仿真实验条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.3不同故障工况仿真结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.4实验结果与理论对比验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

6.1主要研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

6.2研究不足与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

6.3未来工作展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

船用NPC三电平逆变器开关管故障检测与诊断技术研究（2）．．．．．．68

一、文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

1.1船舶电力推进系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

1.2NPC三电平逆变器的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

1.3故障检测与诊断技术的必要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

2.1NPC三电平逆变器故障检测技术研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

2.2故障诊断技术发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

二、船用NPC三电平逆变器开关管基本原理与结构．