摘要：随着时代的不断发展，目前变频器在机械设备运行中的应用也变得越来越重要。立足于变频器的故障诊断技术应用情况，首先分析了不同类型变频器故障的发生原因与特点，其次介绍了变频器故障诊断技术的应用现状，并在最后阐述了变频器故障诊断技术的应用发展前景，希望能够提升变频器诊断技术的应用水平，提升设备的整体稳定性。
关键词：变频器；诊断技术；分析策略
引言
故障诊断技术最早出现于上个世纪中期，通过异常状态的识别与预测来对设备的故障进行排除，以此来提升设备的使用效率与寿命。随着工农业生产中变频器利用规模的不断扩大，目前变频技术在控制与节能方面的功能也得到了人们的广泛认可，但是其在运行过程中也会经常出现各种各样的故障，如果不及时进行诊断并排除，可能会导致生产停滞甚至带来潜在生产安全隐患。为了进一步介绍变频器故障诊断技术的应用情况，现就变频器故障类型与特征介绍如下。
一、变频器故障类型概述
1.根据时间划分
2.根据故障性质划分
3.根据故障发生位置划分
二、变频器故障诊断技术应用现状
随着计算机技术的不断发展以及软件可靠性的提升，当前变频器的故障诊断技术也逐渐向着自动化与智能化的方向发展。根据相关统计结果显示，超过80%的控制系统故障都是由于元器件故障所导致的结果，这也在客观上验证了变频器故障诊断技术的应用价值。综合国内外变频器故障诊断的技术途径，总结如下几个方面：
1.利用信号处理法进行变频器故障诊断
基于信号处理的技术进行变频器故障诊断是一种常见的故障诊断方法，通过关键点的信号波形来进行傅里叶分析，并将信息变化为不同的频域，以此来根据特征值判断故障的类型，这样就能够快速找到故障问题中的故障发生元。该技术在应用时，需要做好电路中包括故障信息观点间以及时域内波形在内的部分的故障特征，做到故障检测与全方位的定位，并做好信号处理与故障的诊断，通过数学模型与灵敏度处理的方式实现实时在线诊断。当然，从故障特征参数的判别角度上来看，这种设定方法很多时候还需要依靠专家经验的总结与推理，所以也存在许多不完善的部分。
2.利用故障树法进行变频器故障诊断
在故障树处理模式当中，应该明确故障树的基本诊断原理。通过建立一个功能特征的集合体，将其作为行为模型，并定性为因果模型，从而试着从系统最不希望发生的事情为起始点进行中间事件的排查，这样的逻辑处理关系就是故障树处理法。在应用故障树变频器故障处理法时，首先应该选择具有针对性的顶事件，其次要做好合理搜索模式的构建法则，提升推理的针对性与诊断的科学性；最后，根据设计好的故障树故障诊断流程进行故障诊断。从技术应用情况上来看，故障树能够实现故障源的搜索，通过建立正确的结构作为基础能够实现合理故障树的搜索程序，所以在该技术应用过程中，构建科学合理的故障树可以说是整个检测系统的核心。
3.利用神经网络法进行变频器故障诊断
神经网络在变频器故障诊断技术中也具有广泛的应用。由于本身神经网络的控制器对于对象数学模型的要求不高，所以将神经网络直接引入到故障信号的预测与处理当中十分便利，这也催生出许多种不同类型的故障诊断系统。在变频装置当中，其本身属于一个模糊性较强的系统类型，所以我们在进行常规的故障排除时经常会遇到不同类型的故障检测问题，特别是定位的问题，这些都可以通过神经网络来进行解决。比如说在感应电机的电压型变频驱动系统中出现故障时，就可以选择实时诊断系统来进行故障的排出，这也能够快速完成变频器故障的诊断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与其他的诊断技术类型相比，神经网络变频器故障诊断技术具有众多技术应用优势，但是也具有三个方面的问题，首先是训练过程中样本的获取难度大，需要大量重复实验才能够得到；其次是领域专家的经验知识不容易融入其中，相当于忽视了专家的知识，不利于系统理论科学性的提升；最后是网络权值的表达形式不太好阐述与表达，这对于许多非专业人士理解起来会十分困难。
4.其他变频器故障诊断方法
除了上述提及的变频器故障诊断排除方法之外，目前国内也流行许多其他的故障排除技术手段。比如说一些企业采用了逆变器三项平均输出电流的故障排除方法，通过状态次序处理的方式来诊断电流中出现脉冲故障的具体位置，该技术主要采用了在线诊断PWM逆变器的间歇性丢失来进行故障的搜索。除此之外，一些变频器的故障处理技术都是以直流侧电解电容作为测试的核心，所以故障的预测与诊断过程中通过计算电解与电容的串联电阻就可以找到相应的故障，所以许多的故障诊断技术也是基于该技术进行了拓展与延伸。
三、变频器故障诊断技术的发展前景
作为一种应用极其广泛的电力传动设备，变频器的诊断技术无论是理论研究还是科学实践抑或是实际生产都具有非凡的意义。随着研究工作的不断深入与发展，变频器的故障诊断技术也势必向着以下几个方面继续前进。
1.引入新的技术理论
随着科学研究水平的不断提升以及其他技术理论研究成果的不断获取，继续引入新的技术理论可以说是变频器技术诊断工作持续向前的一个基础与起点。在变频器的故障诊断技术升级过程中，通过获取关键信息的方式更新可以有效提升诊断效率，比如说引入数据融合与挖掘的概念，采用小波变换的技术类型进行导向等等，这些新技术理论的引入不但提升了故障诊断的效果，更是为理论自身的实践性应用与发展创造了条件，可以说是未来技术应用与升级的主流趋势。
2.借鉴其他领域的模型与技术成果
变频器的故障诊断技术具有较强的复杂性与多专业特征，所以利用该特征进行其他领域模型与技术成果的借鉴也就成为了下一步技术融合的主要趋势。当前一些研究机构开始采用BP网络来进行变频器故障诊断与排除，不过该技术具有收敛慢以及新样本重复学习的问题，所以需要借鉴一些其他领域的技术成果才能够完善其技术特征，比如说联想记忆法，或者ART法以及自组织故障诊断法等等，这些技术能够显著提升技术应用的成果，提升融合效率，确保故障能够顺利排除。
3.融合多种故障诊断与控制方法
综合多种故障诊断与排除方法也是未来变频器故障诊断技术的发展方向之一，比如说利用模糊逻辑、神经网络以及专家系统的融合就可以提升故障诊断的效率，充分借鉴不同类型诊断技术的优势并弥补不足也可以降低出现故障诊断失误的概率。在深入分析变频器故障机理的同时，还可以建立相应的故障预警机制，通过防患于未然的方式来降低故障对于生产产生的压力，这可以有效降低故障排除费用，提升故障排除效率，所以技术前景十分诱人。
总结
综上所述，变频器作为一种综合性较强的电力设备，其故障诊断技术的应用也一直是困扰行内人士的重要问题之一。通过介绍信号处理、故障树以及神经网络等多种变频器的故障诊断技术与应用方法，并对未来技术的应用发展趋势进行了展望，希望可以为业内人士提供故障诊断的思路，提升变频器的诊断水平，为我国工农业生产顺利开展奠定基础。
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论文作者:周青菁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签：变频器论文; 故障诊断论文; 故障论文; 技术论文; 神经网络论文; 方法论文; 特征论文; 《电力设备》2018年第21期论文;