[发明专利]开关磁阻电机双主开关功率变换器主开关故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关磁阻电机功率变换器主开关故障诊断方法，适用于各种相数的每相双主开 关的开关磁阻电机功率变换器。

背景技术

每相双主开关的开关磁阻电机功率变换器是单极性功率变换器，向开关磁阻电机供单极性电 流。在煤矿井下、航空航天等恶劣的环境下开关磁阻电机功率变换器易出现故障。由于每相双主开 关的开关磁阻电机功率变换器可使开关磁阻电机系统电机磁路上、系统电路上各相相互独立，当开 关磁阻电机系统发生故障时，便于采用容错措施，实现开关磁阻电机系统在恶劣的环境下的高可靠 性运行。但是每相双主开关的开关磁阻电机功率变换器会发生上主开关管发生短路故障、下主开关 管发生短路故障、上主开关管和下主开关管均发生短路故障、上主开关管发生开路故障、下主开关 管发生开路故障、上主开关管和下主开关管均发生开路故障，必须加以故障定位、故障类型区分， 以便于采取相应的容错措施；而目前使用的每相双主开关的开关磁阻电机功率变换器还没有故障检 测及故障定位功能，因此当功率变换器出现故障时，系统不能判断故障类型和故障的位置。及时可 靠地实现开关磁阻电机功率变换器故障检测及定位，是实施开关磁阻电机系统容错运行的保证。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中存在的问题，提供一种方法简单，易操作的开关磁阻电机每相 双主开关功率变换器主开关故障诊断方法。

本发明的主开关故障诊断方法：在主开关的直流母线上设置一只电流传感器LEM1，用于检测 直流母线上主开关总电流；在续流二极管直流母线上设置一只电流传感器LEM2，用于检测直流母 线上续流二极管回馈的总电流，将两只电流传感器的导线与接收器相连，得到主开关的总电流信号 和续流二极管回馈的总电流信号；

当电流传感器LEM1检测到的电流无明显变化，而电流传感器LEM2检测到的回馈电流急剧增 大，则判断一相或多相的上主开关管发生短路故障；

当电流传感器LEM1检测到的电流无明显变化，而电流传感器LEM2检测到的回馈电流缺少一 相或多相，则判断所缺的一相或多相的下主开关管发生短路故障；

当电流传感器LEM1检测到的电流急剧增大，而电流传感器LEM2检测到的回馈电流缺少一相或 多相，则判断所缺一相或多相的上主开关管和下主开关管均发生短路故障；

当电流传感器LEM1检测到接近1/2步距角区段内无电流，而电流传感器LEM2检测到的回馈电 流缺少一相或多相，则判断所缺的一相或多相的下主开关管发生开路故障、或所缺的一相或多相的 上主开关管发生开路故障、或所缺一相或多相的上主开关管和下主开关管均发生开路故障。

有益效果：通过在每相双主开关功率变换器安放两只电流传感器，可以实现开关磁阻电机每相 双主开关功率变换器的上主开关管短路故障、下主开关管短路故障、上主开关管和下主开关管同时 短路故障、上主开关管开路故障、下主开关管开路故障、上主开关管和下主开关管同时开路故障的 辨别和定位。能够诊断不同相数的每相双主开关的开关磁阻电机功率变换器主开关管短路故障、开 路故障。不仅能用于该类功率变换器一相出现故障时的故障检测、故障种类辨别、故障相定位，而 且也能用于该类功率变换器两相及两相以上同时出现故障时的故障检测、故障种类辨别、故障相定 位。可迅速、准确地检测、辨别开关磁阻电机每相双主开关功率变换器主开关故障的种类，定位故 障所发生相，具有鲁棒性强的优点，故障检测及定位可靠，诊断过程迅速，容易在微机、单片机或 数字信号处理器系统上实现，是实施开关磁阻电机系统容错运行的保证，性价比高、实用性强，效 果好，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的在每相双主开关功率变换器安放两只电流传感器位置的示意图；

图2是本发明的主开关管无故障时两只电流传感器检测到的电流；

图3是本发明的上主开关管发生短路故障时两只电流传感器检测到的电流；

图4是本发明的下主开关管发生短路故障时两只电流传感器检测到的电流；

图5是本发明的上主开关管和下主开关管均发生短路故障时两只电流传感器检测到的电流；

图6是本发明的开关管发生开路故障时两只电流传感器检测到的电流。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：