[发明专利]高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置及方法

权利要求书

1.一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置，其特征在于：包括以下部分：

多组探测线圈(1)：每组探测线圈规格、匝数相同，其缠绕位置靠近定子齿底部；探测线圈端子与数据处理电路相连接，在退磁故障诊断装置运行时，探测线圈将得到的感应电势信号输入给数据处理电路进行处理；

数据处理电路：包括DSP电路(2)、探测线圈信息接口电路(3)、外设接口电路(4)、通讯电路(5)；其中DSP电路(2)在电机运行过程中通过通讯电路(5)与上位机进行通讯，接受控制指令并通过外设接口电路(4)将探测线圈信息接口电路(3)采集到的电压信号传输到上位机；DSP电路(2)通过外设接口电路(4)中的AD接口接收模拟信号输入并执行相关操作，同时根据控制指令通过DA接口和IO接口输出相关指令。

2.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置，其特征在于：

在永磁体退磁故障诊断装置运行过程中，探测线圈信息接口电路(3)持续输出每组探测线圈(1)中感应到的电机定子处产生的实时感应电势信号到DSP电路(2)中，利用该信号执行相应的数据处理算法绘制出三维频谱图，将该三维频谱图与高速永磁同步电机正常运行情况下得到的三维频谱图对比，根据比较结果进行高速永磁同步电机永磁体退磁故障的诊断。

3.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置，其特征在于：

探测线圈信息接口电路(3)：主要包括电压接口电路，电压接口电路与DSP电路(2)连接，在永磁体退磁故障诊断装置运行过程中，探测线圈信息接口电路(3)将每组探测线圈(1)中感应到的电机定子处产生的模拟感应电势信号放大后输入到外设接口电路(4)中的AD转换芯片中进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置，其特征在于：

所述外设接口电路(4)：包括AD接口、DA接口、IO接口，各部分并行独立运行并与DSP电路(2)连接；在永磁体退磁故障诊断装置运行过程中，接收外部模拟电压信号并输入到DSP电路(2)中，并且DSP电路(2)中的输出量通过DA接口转化为模拟电压信号输出，IO接口接受外部0～24V数字信号指令输入。

5.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断装置，其特征在于：

通讯电路(5)包括RS485接口、CAN接口、USB接口，各部分并行独立运行并与DSP电路(2)连接；在永磁体退磁故障诊断装置运行过程中，USB接口与上位机连接，RS485接口和CAN接口作为总线系统与其他主机连接，将上位机的控制指令实时传输到DSP电路(2)中，同时实时传输探测线圈(1)中的感应电势信号。

6.一种高速永磁同步电机永磁体退磁故障诊断方法，利用权利要求1-5之一所述的装置进行电机永磁体退磁故障的诊断，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)首先在待诊断高速永磁同步电机每一个定子齿底部安装探测线圈；通过探测线圈信息接口电路接收每组探测线圈中感应到的电机定子处产生的实时感应电势信号，利用仪用放大器对感应电势信号进行初步处理；

步骤(2)其次通过外设接口电路将初步处理后的模拟感应电势信号传输到AD转换电路中对其进行AD转换，得到数字感应电势信号；

步骤(3)再次通过外设接口电路将数字感应电势信号利用SPI传输到DSP中，然后在DSP中对数字感应电势信号进行希尔伯特黄变换得到三维频谱图；

步骤(4)最后将每组探测线圈感应到的电机定子处产生的实时感应电势信号的三维频谱图与相同转速工况下正常电机定子处产生的感应电势信号的三维频谱图进行对比分析，根据对比结果对高速永磁同步电机永磁体进行退磁故障的退磁模式区分和退磁位置确定，从而实现永磁体退磁故障的检测诊断。