IGBT fault detection for three phase motor drives using neural networks

Motor drives are widely used in industry for controlling the speed of three phase AC motors. Faults in motor drives degrade motor performance and can cause catastrophic failures. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) switch faults are one of the main roots of electrical faults in inverters and motor drives. In this paper, a method based on neural network is implemented to detect and isolate switch faults in a three phase voltage source inverter. Only the output signals of the inverter are monitored. The entropy of the phase current and voltage is selected as the switch fault feature. Single and multiple short and open circuit switch faults are isolable with this method

Diagnóstico de falhas de Curto-circuito nos interruptores de um VSI Monofásico em Ponte baseado na Teoria de Conjuntos Aproximados.

Neste trabalho é apresentado um método de diagnóstico de falhas de curto-circuito (SC) em interruptores de um Inversor Fonte de Tensão (Voltage Source Inverter, VSI), com o uso da Teoria de Conjuntos Aproximados (TCA) – em inglês, Rough Sets Theory (RST). Esta teoria é uma ferramenta matemática que descreve o comportamento de um sistema através de um conjunto de regras, baseadas em um número reduzido e suficiente de dados. Diversos estudos mostram que a falha de SC em um interruptor de potência eleva o custo do VSI, além de comprometer a sua vida útil e o seu desempenho. Este contexto justifica a busca por um eficiente método de diagnóstico que utilize o menor número possível de variáveis para a detecção dos sinais de interesse no processo. Inicialmente são apresentados no texto diversos métodos de diagnóstico, suas variáveis, vantagens e desvantagens. Em seguida, é apresentada a TCA e a sua viabilidade como ferramenta no diagnóstico de falhas de SC em interruptores de potência. A topologia do VSI é monofásica, em ponte, com carga indutiva. A aplicação da TCA proporcionou um número reduzido de variáveis e um conjunto de regras de diagnóstico, as quais são realizadas com funções lógicas básicas. Logo, o circuito de diagnóstico obtido é digital. O diagnóstico de falhas é realizado com apenas quatro variáveis: dois sinais de comando e dois sinais de corrente dos interruptores do VSI. De posse dos resultados adequados obtidos em simulação foi montado um protótipo em laboratório, cujos resultados experimentais validam o método de diagnóstico