[发明专利]永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法及装置

权利要求书

1.一种永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集永磁电机的三相定子电流信号和永磁电机转子的位置信号；

S2、根据采集的三相定子电流信号和dq轴参考电流信号，定位故障电流传感器；

S3、对故障电流传感器采集的相电流值进行采样，构建故障识别变量；具体包括以下分步骤：

S3-1、对故障电流传感器采集的相电流值进行采样，得到一个相电流周期内所有采样点的相电流值；

S3-2、根据一个相电流周期内所有采样点的相电流值计算所有采样点的相电流值之和S_x，表示为

其中，i_x(n)为一个相电流周期内的第n个采样点的相电流值，N为一个相电流周期内的采样点数；

S3-3、对故障电流传感器采集的相电流值求导后进行采样，得到一个相电流周期内所有采样点的相电流导数值；

S3-4、计算任意两个连续采样点的相电流导数值之和d_x(n)，表示为

d_x(n)＝i′_x(n)+i′_x(n-1)

其中，i′_x(n)为一个相电流周期内的第n个采样点的电流导数值，式中i′_x(n-1)为一个相电流周期内的第n-1个采样点的电流导数值；

S3-5、根据计算的相电流值之和S_x和相电流导数值之和d_x(n)，构建故障识别变量(S_x，d_x(n))；

S4、根据构建的故障识别变量对电流传感器故障类型进行识别；具体包括以下分步骤：

S4-1、根据构建的故障识别变量判断一个相电流周期内所有采样点的相电流值之和是否小于设定阈值；若是，则执行步骤S4-2；否则执行步骤S4-3；

S4-2、判断一个相电流周期内任意两个连续采样点的相电流导数值之和是否等于零；若是，则判断该故障电流传感器为断线故障；否则判断该故障电流传感器为增益故障；

S4-3、判断一个相电流周期内任意两个连续采样点的相电流导数值之和是否等于零；若是，则判断该故障电流传感器为卡死故障；否则判断该故障电流传感器为偏置故障。

2.根据权利要求1所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下分步骤：

S1-1、采集永磁电机任意两相的定子电流信号，并利用基尔霍夫电流定律计算第三相的定子电流信号；

S1-2、采集永磁电机转子的实时速度信号和角度信号。

3.根据权利要求1所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S2-1、采用永磁同步电机模型预测电流控制方法对永磁电机进行驱动控制；

S2-2、根据永磁电机转子的实时速度信号和设定参考速度信号，计算dq旋转坐标系下的q轴参考电流信号；同时设定d轴参考电流信号为0；

S2-3、根据三相定子电流信号和dq轴参考电流信号，采用基于坐标变换的电流传感器故障定位方法定位故障电流传感器。

4.根据权利要求3所述的永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法，其特征在于，所述采用永磁同步电机模型预测电流控制方法对永磁电机进行驱动控制，具体包括：

建立永磁电机及其驱动变流系统的数学模型；

对建立的永磁电机及其驱动变流系统的数学模型进行离散化处理，建立旋转坐标系下的离散化定子电流预测模型，并对系统时延进行一步补偿后，预测永磁电机下一时刻的电流值；

根据跟踪电流误差建立代价函数，确定开关状态，输出并控制逆变器开关管的导通和关断。