目前我国许多大中城市已经建成或正在建设的城市轨道交通系统中,投入或即将投入运营的城轨交通车辆普遍采用交流传动牵引方式。交流传动牵引系统是城轨交通车辆的动力核心,而其关键装置牵引逆变器工作的可靠性将直接影响着城市轨道交通的正常运营及安全。因此,研究并采取一种可靠的逆变器故障诊断方法是当前城市轨道交通行业健康发展的有力保障。本文首先分析了城市轨道交通车辆上交流传动主电路原理与结构,重点阐述了逆变器的工作原理与控制方法,并简要地介绍了交流传动主电路各构成部分在运行中常见的故障。本文将逆变器开关器件故障诊断作为研究重点,运用OrCAD/PSpice软件建立了正弦PWM控制方式下的二电平逆变器仿真模型,并对逆变器主电路开关器件的故障进行了分析研究,建立了两种逆变器故障诊断方法。第一种故障诊断方法是特征表格法,是根据测得的故障状态下逆变器输出电流电压值的特点进行分类,并建立故障诊断表格,列车实际运行过程中发生故障时,根据其逆变器输出端电压电流特征可以判断出逆变器故障种类。第二种故障诊断方法是波形误差最小法,结合正常状态与故障状态下的电流波形,得出每一种故障状态对应的波形图形,并将之做离散数据化处理,最后可以得到一个数组对应一组故障状态,将这些数组作为诊断标准；在实际运行时,将逆变器故障时输出电流波形做相同处理得到数组,再将数组中的数据与每一种故障状态下的标准数组的数据进行相减,求出差值绝对值之和,差值绝对值之和最小那个标准数组对应的故障状态就是逆变器发生的故障,从而有效诊断逆变器故障。在论文完成上述研究工作的基础之上,本文最后建立了交流传动主电路的基于专家系统的故障诊断方法,并对这种方法进行了简要分析总结,为轨道交通车辆交流传动故障诊断提供了新的思路。