[发明专利]一种基于开关管故障诊断的电机主动短路方法在审

专利信息
申请号: 202111009632.0 申请日: 2021-08-31
公开(公告)号: CN113702766A 公开(公告)日: 2021-11-26
发明(设计)人: 於锋;李凯凯;朱志豪 申请(专利权)人: 南通大学
主分类号: G01R31/08 分类号: G01R31/08
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 吴旭
地址: 226019 *** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 基于 开关 故障诊断 电机 主动 短路 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于开关管故障诊断的电机主动短路方法,对于三相永磁同步电机,首先计算当前采样时刻定子电流的dq轴分量,利用模型预测控制得到下一采样时刻定子电流的dq轴预测值;接着计算出下一采样时刻定子电流的αβ轴预测值,并由αβ轴预测值得到预测电流矢量轨迹斜率,以此来判断故障相,再根据故障相电流的状态确定故障管的位置;最后根据故障管的位置确定主动短路的方式。本方法利用预测电流矢量轨迹斜率进行故障诊断,不需要额外的传感器,并且降低定子电流谐波导致的电流轨迹斜率波动,提高检测故障诊断的精度。在故障诊断的基础上进行电机主动短路控制,确保电机主动短路控制策略的有效实施,提高系统的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于开关管故障诊断的电机主动短路方法,属于电机驱动及故障诊断领域。

背景技术

永磁同步电机对比其它类型电机具有效率高、转矩和功率密度大、恒功率调速范围宽等优点而被广泛采用于新能源汽车。根据电机控制器的安全目标,要求在电机控制器出现故障或者电机转速失控而引发整车失控时,关闭电机输出,使其转矩接近于零。工程上通常采用主动短路技术实现安全停车。主动短路技术有逆变器上管全开和逆变器下管全开两种方式。但当逆变器开关管发生开路故障时,主动短路控制策略不能有效实施,汽车仍会处于失控状态,存在巨大的安全隐患。

传统的电流矢量斜率开关管故障诊断方法易受到电流谐波的影响,无法实现精确的故障判断,虽然可以借助电流基波信号提取可以提高故障诊断的精度,但信号的提取需要调整各种参数,参数调整繁杂,增加了系统计算负担,不利于工程应用。

发明内容

技术问题:针对上述现有技术,提出了一种基于开关管故障诊断的电机主动短路方法,能够通过较为简单的故障诊断方法,有效地判断故障管位置,并采取不同的主动短路方式,确保电机安全停转。

技术方案:一种基于开关管故障诊断的电机主动短路方法,包括如下步骤:

步骤1:由电流传感器采集三相永磁同步电机的三相电流ia、ib、ic,通过编码器获取电机电角度θe,并利用Clark/Park变换计算定子电流dq轴分量id和iq

步骤2:由SVPWM模块输出逆变器驱动信号获取当前采样时刻作用于电机的电压矢量Uout

步骤3:由模型预测控制获得电压矢量Uout作用下的αβ轴预测电流值iαp和iβp

步骤4:计算预测电流矢量轨迹斜率M,并根据M判断故障相;

步骤5:根据故障相电流的状态确定故障管的位置,并确定主动短路的方式,输出逆变器的驱动信号。

进一步的,步骤1中,由公式(1)获得电机电角速度ωe,经公式(2)的Clark变换后得到定子电流αβ轴的分量iα、iβ,再经公式(3)的Park变换后得到定子电流的dq轴分量id、iq

进一步的,步骤2中,由公式(4)计算得到电压矢量Uout

其中,j为虚数单位,Sa、Sb、Sc为SVPWM模块输出的三相逆变器驱动信号,Si=[01],i=a,b,c,若Si=0,则该开关管关断,若Si=1,则该开关管导通;Udc为直流母线电压。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南通大学,未经南通大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202111009632.0/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top