[发明专利]一种永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法

权利要求书

1.一种永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)结合电机三相桥逆变器的开关触发信号和直流母线电压估测电机的端部线电压，再进行线相变换和PARK变换得到电机的dq轴电压；

(2)利用构建的离散式电流观测器根据电机的dq轴电压估算电机的dq轴电流；

(3)将根据电流传感器实际测量值计算得到的d轴电流与电流观测器估算的d轴电流作差并进行高通滤波，对q轴电流的残差进行低通滤波；

(4)根据d轴电流残差的波动幅值是否超过设定的故障阈值判断是否发生故障，并根据d轴电流残差周期判断是否发生增益故障，根据q轴电流残差在故障前后的变化判断增益故障的极性，增加为正极性，减小为负极性，计算增益故障系数并根据系数定位故障相；其中当d轴电流残差周期period与周期阈值threshold_T相比，满足0.25threshold_Tperiod0.75threshold_T时判定发生增益故障；增益故障系数GFDI根据如下公式计算：

其中，i_dm为根据电流传感器实际测量得到的d轴电流，i_dest为根据电流观测器估算的d轴电流，θ_e为电机位置角，Por_ε为增益故障的极性，1为正向增益，-1为负向增益；LPF表示低通滤波，HPF表示高通滤波；当增益故障系数GFDI大于设定阈值时，A相电流传感器故障，小于或等于设定阈值时，B相电流传感器故障。

2.根据权利要求1所述的永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(2)中构建的离散式电流观测器表示为：

其中，R_s为定子电阻，ω_e为转子电角速度，T为观测器的观测周期，L_s为定子电感，ψ_f为永磁体磁链，u_d(k)、u_q(k)分别为k时刻的dq轴电压，i_d(k)、i_q(k)分别为k时刻的dq轴电流，i_d(k+1)、i_q(k+1)分别为k+1时刻的dq轴电流。

3.根据权利要求1所述的永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(1)中根据如下公式估测电机的端部线电压：

其中，S_a、S_b、S_c分别是ABC三相逆变器的开关触发信号，上桥臂开通为1，下桥臂开通为-1，U_dc为直流母线电压，u_AB、u_BC、u_CA分别为电机定子的线电压。

4.根据权利要求3所述的永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(1)中线相变换公式为：

其中，u_A、u_B、u_C分别为电机定子的相电压，将u_A、u_B、u_C三相电压进行PARK变换得到dq轴电压值。

5.根据权利要求1所述的永磁直线电机电流传感器增益故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(4)中周期阈值其中ω_e为转子电角速度。