[发明专利]一种基于电流相序分解的永磁同步电机缺相检测方法

说明书

本发明公开一种基于电流相序分解的永磁同步电机缺相检测方法，涉及汽车电机技术领域，包括三相电流采集单元、正序电流计算单元、负序电流计算单元、零序电流计算单元、缺相门槛判断单元和电机缺相判断单元，通过多维检测算法，能准确有效的检测出缺相故障，避免在低速小扭矩时，电机本身的电流就较小，而引起漏检误判的情况，同时排除了由于传感器和控制器系统本身的采样误差带来的缺相误判，大大提高了缺相故障判断的准确性。

技术领域

本发明涉及汽车电机技术领域，具体涉及一种基于电流相序分解的永磁同步电机缺相检测方法。

背景技术

在整车长期使用后，由于振动，环境腐蚀等原因会造成三相线接头出现松动，接触不良甚至断裂的现象。这些都会造成电机控制器和电机之间的连接失效，两者之间的能量传输出现问题。这将导致转矩脉动变大，电流波形畸变，电机噪声变大等一系列异常现象。严重时会出现过流甚至损坏电机，严重影响电驱的正常使用和整车的安全运行。

现有的缺相检测方法集中在动态时，检测交流电流或者交流电压是否接近于0来判断缺相故障，如即在发生A相缺相时，A相电流为0，在整车运行有扭矩请求时，检测A相的实际电流，如果A相的实际电流接近于0，则A相缺相，B/C相的判断类似。或者根据电流不平衡性进行判断，即实时计算三相电流的绝对值均值，判断三相电流之间的不平衡度，当实时的不平衡度大于设定的不平衡阈值时，判断出现缺相故障。

但是传统的缺相检测方法针对大扭矩运行工况时有效，在低速小扭矩时，电机本身的电流就较小，无论通过幅值还是不对称判断，都容易引起漏检；而且在低速小扭矩时，电机本身的电流就较小，此时单纯采用电流和为0或者不平衡都容易引起误判。不仅如此，传统的缺相检测方法中电流传感器采样存在偏差，由此偏差带来的不对称不能作为缺相判断的依据，电机相间的一致性也会带来电流的不对称，同样不能作为缺相判断的依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电流相序分解的永磁同步电机缺相检测方法，通过多维检测算法，能准确有效的检测出缺相故障，避免在低速小扭矩时，电机本身的电流就较小，而引起漏检误判的情况，同时排除了由于传感器和控制器系统本身的采样误差带来的缺相误判，大大提高了缺相故障判断的准确性。

一种基于电流相序分解的永磁同步电机缺相检测方法，包括三相电流采集单元、正序电流计算单元、负序电流计算单元、零序电流计算单元、缺相门槛判断单元和电机缺相判断单元；

所述缺相检测方法包括如下步骤：

步骤一、通过负序电流计算单元得到负序电流的输出,通过滤波器进行滤波处理，提取负序直流分量，再计算负序电流的幅值，通过比较器将其与预设负序电流阈值做比较，判断是否发生了三相不平衡；如果是，则进入下一步，如果否，则无缺相故障。

步骤二、采集三相电流值，经正序电流计算模块，得到正序直流分量，并计算出其幅值，通过比较器将其与请求的电流指令比较，并计算出平均差值，将该值与正序电流波动阈值进行比较，判断正序电流是否超限；如果是，则进入下一步，如果否，则无缺相故障。

步骤三、采集三相电流值，然后进行累加得到零序电流，取一定周期内的累加计算值，然后计算其单位周期内的平均值输出，通过比较器将其与设定的零序电流值做比较，判断是否发生了零序电流异常；如果否，则进入下一步，如果是，则无缺相故障。

步骤四、通过步骤一中计算出的电流正序幅值，通过比较器将其与设定的正序波动阈值做比较，判断缺相是否有效；如果是，则有缺相故障，如果否，则无缺相故障。

优选的，所述步骤一中，负序电流超限量为1时表示发生了三相不平衡，为0表示没有发生三相不平衡。

优选的，所述步骤二中，正序电流超限状态量的值为1表示正序电流波动超限，为0表示正序电流未超限。