[发明专利]电机故障检测的系统和方法

权利要求书

1.一种通过仅使用不使电机转动的单个驱动信号执行诊断测试来检测电机(12)中的故障的系统(10)，所述系统(10)包括：

驱动电路(14)，其被配置成在所述诊断测试期间将所述单个驱动信号(16)施加至所述电机(12)；

检测电路(20)，其被配置成检测当所述单个驱动信号(16)被施加至所述电机(12)时所产生的响应信号(18)；以及

控制器(22)，其被配置成基于所述响应信号(18)与被施加至所述电机(12)的所述单个驱动信号(16)的预期信号(24)的比较来确定电机故障，

其中，所述单个驱动信号(16)被选择用以在所述电机(12)中产生旋转磁场，所述旋转磁场具有大于所述电机(12)的最大机械响应频率的旋转频率(202)，

所述控制器(22)被配置成基于在所述单个驱动信号(16)的测试部分(230)期间的所述响应信号(18)来确定所述电机(12)的相位的当前电感值，

所述电机(12)的所述相位的所述当前电感值是基于在所述单个驱动信号(16)的测试部分(230)期间流入所述电机(12)的所述相的电流的最小值和最大值来确定的，并且

所述诊断测试的总测试时间在15毫秒内。

2.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述单个驱动信号(16)包括在所述单个驱动信号(16)开始之后的向上斜变部分(210)、在所述单个驱动信号(16)结束之前的向下斜变部分(220)以及在所述向上斜变部分(210)和所述向下斜变部分(220)之间的测试部分(230)，并且所述向上斜变部分(210)、所述向下斜变部分(220)和所述测试部分(230)分别都是所述诊断测试的所述总测试时间中的5毫秒。

3.如权利要求2所述的系统(10)，其特征在于，所述向上斜变部分(210)和所述向下斜变部分(220)被配置成减小电流瞬变。

4.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述检测电路(20)被配置成测量流入所述电机(12)的一个或多个相(26)的电流，并且所述响应信号(18)是基于在所述单个驱动信号(16)的测试部分(230)期间流入所述电机(12)的一个或多个相(26)的电流。

5.如权利要求4所述的系统(10)，其特征在于，所述响应信号(18)被表征为流入所述电机(12)的相的电流的平均大小(304)。

6.如权利要求5所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(22)被配置成如果所述平均大小(304)小于开路阈值(306)则指示电机故障。

7.如权利要求5所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(22)被配置成如果所述平均大小(304)大于短路阈值(308)则指示电机故障。

8.如权利要求4所述的系统(10)，其特征在于，所述响应信号(18)被表征为从流入所述电机(12)的每个相的电流推导出的特征电流(404)。

9.如权利要求8所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(22)被配置成如果所述特征电流(404)与预期值(24)相差超过一差异阈值(404)则指示电机故障。

10.如权利要求9所述的系统(10)，其特征在于，所述特征电流(404)是基于将所述电流转换到转子参考系(402)。

11.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(22)被配置成将所述电机(12)的所述相位的所述当前电感值与基线电感值进行比较，并且如果所述电机(12)的所述相位的所述当前电感值与所述基线电感值相差超过电感变化阈值(404)则指示电机故障。