近年来随着“电机时代”的到来,大到航天航空和国防安全,小到日常生产生活,都越来越离不开电机驱动系统,其重要性不言而喻,随之而来的电机驱动系统的安全性问题也愈发成为人们关注的焦点。由于电机驱动器中主电路功率器件的脆弱性及其复杂性,逆变器成为电机驱动系统中故障频发的高危部件,其可靠性直接影响着整个系统的安全性与稳定性。逆变器的工作原理与工作方式决定了其主电路功率管需要进行频繁的切换,这大大增加了逆变器发生开路故障的概率,所以对逆变器主电路功率管的开路故障问题进行深入研究是非常有必要的。本文将对电机驱动系统逆变器功率管开路故障诊断方法进行深入研究与分析。(1)针对现有的专家系统检测法庞大的系统知识库难以完善的缺点,电压检测法需要增加额外的硬件检测电路的不足,本文提出将以电机驱动系统三相电流信号作为主要变量进行逆变器开路故障诊断方法的研究。建立永磁同步电机simulink仿真模型,对逆变器不同功率管的开路故障前后电流的变化特征进行分析,将逆变器开路故障分为五类27种。(2)为了克服误差电流归一化法存在的逆变器开路故障诊断种类有限的缺点,降低电机驱动系统动态运行对开路故障检测方法鲁棒性的影响,通过对误差电流归一化法的诊断原理进行改进,提出了一种基于电机驱动系统三相电流的开路故障诊断方法,对新增的检测变量进行加权处理后可以完成所有种类的逆变器开路故障诊断。在simulink环境中搭建仿真模型,仿真表明:该方法仅需采集电机驱动系统三相电流作为输入信号,就能完成对全部种类的逆变器开路故障的检测与定位,并且转速、负载突变时不会造成误诊断。(3)构建电机驱动系统逆变器开路故障诊断试验平台,在构建的实验平台上对逆变器PWM信号传输排线设置开关,进行逆变器开路故障的模拟,并对本文提出的故障诊断方法进行试验。结果表明:本文提出的诊断方法能够检测并具体定位逆变器功率管的五类27种开路故障,并且当电机运行敏感性参数如转速、负载突变时该方法不会造成误诊断现象。