[发明专利]无刷直流电机功率逆变器上电自检装置及自检方法

摘要

本发明涉及一种无刷直流电机功率逆变器上电自检装置及自检方法，包括六个功率管V1、V2、V3、V4、V5和V6组成的三个桥臂，其特征在于电阻R1与功率管V1并联，然后通过R4与R7的串联电路接地；电阻R2与功率管V3并联，然后通过R5与R8的串联电路接地；电阻R3与功率管V5并联，然后通过R6与R9的串联电路接地。本发明提出的自检装置及自检方法，能够在电机运行之前获取逆变器的状态信息。无刷直流电机的功率逆变器故障主要分为功率管的开路与短路故障两大类，本方法通过设计故障检测电路与控制软件相结合对逆变器进行上电自检测。

主权项

一种无刷直流电机功率逆变器上电自检电路进行无刷直流电机功率逆变器上电自检的方法，所述的无刷直流电机功率逆变器上电自检电路包括六个功率管V1、V2、V3、V4、V5和V6组成的三个桥臂，九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9，以及三个电容；电阻R1与功率管V1并联，然后通过R4与R7的串联电路接地；电阻R2与功率管V3并联，然后通过R5与R8的串联电路接地；电阻R3与功率管V5并联，然后通过R6与R9的串联电路接地；所述九个电阻的阻值关系R1＝R2＝R3＝R4+R7＝R5+R8＝R6+R9，在电阻R7、电阻R8和电阻R9上个并联一个滤波电容；其特征在于：将电路的功率逆变器每个桥臂的中点电压引入到DSP的AD模块，在电机运转之前，进行短路检测与开路检测，具体步骤如下：第一、功率管短路故障检测：关断所有的功率管，读AD的值，判断三相端电压采样值：当检测到的UA为Vbus、UB为1/2Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V1存在短路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V3存在短路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为1/2Vbus且UC为Vbus时，则功率管V5存在短路故障；当检测到的UA为0、UB为1/2Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V4存在短路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为0且UC为1/2Vbus时，则功率管V6存在短路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为1/2Vbus且UC为0时，则功率管V2存在短路故障；否则如果检测到的UA、UB、UC均为1/2Vbus时，则功率逆变器不存在短路故障；当逆变器已经发生了短路故障时，检测程序会自动终止检测，等到短路故障排除后再重新进行检测；若未发生短路故障，则顺序执行开路故障的检测；第二、功率管开路故障检测：(1)通过状态2进行开关管V1与V2的开路故障检测：控制电机使其运行于状态2，即开通功率管V1与V2，关断其余4个功率管，此时AC相绕组导通：当检测到的UA为1/2Vbus、UB为1/2Vbus且UC为0时，则功率管V1存在开路故障；当检测到的UA为Vbus、UB为1/2Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V2存在开路故障；当检测到的UA、UB、UC均为1/2Vbus时，则功率管V1与V2同时存在开路故障；否则如果检测到的UA为Vbus、UB为1/2Vbus且UC为0时，则功率管V1与V2不存在开路故障；(2)通过状态4进行开关管V3与V4的开路故障检测：控制电机使其运行于状态4，即开通功率管V3与V4，关断其余4个功率管，此时BA相绕组导通：当检测到的UA为0、UB为1/2Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V3存在开路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V4存在开路故障；当检测到的UA、UB、UC均为1/2Vbus时，则功率管V3与V4同时存在开路故障；否则如果检测到的A相端电压为0、UB为Vbus且UC为1/2Vbus时，则功率管V3与V4不存在开路故障；(3)通过状态6进行开关管V5与V6的开路故障检测：控制电机使其运行于状态6，即开通功率管V5与V6，关断其余4个功率管，此时CB相绕组导通：当检测到的UA为1/2Vbus、UB为0且UC为1/2Vbus时，则功率管V5存在开路故障；当检测到的UA为1/2Vbus、UB为1/2Vbus且UC为Vbus时，则功率管V6存在开路故障；当检测到的UA、UB、UC均为1/2Vbus时，则功率管V5与V6同时存在开路故障；否则如果检测到的UA为1/2Vbus、UB为0且UC为Vbus时，则功率管V5与V6不存在开路故障。