A fault diagnosis method of inverter power tube based on single current sensor technology belongs to the field of power electronics. The method described is as follows: the single current sensor is installed on two branches of the inverter and the total current of two branches is collected. The single current sensor is sampled at the middle time of two zero voltage vectors in a PWM period. The C phase current IC and the A phase current ia are obtained respectively, and then the three-phase electricity of the motor is reconstructed according to the ia+ib+ic = 0. By using the reconstructed three-phase current, the Park current vector is calculated and the fault diagnosis variable is obtained. The power pipe position of the open fault is determined according to the range of the value of the fault diagnosis variable. The advantage of the invention is that the new single current sensor technology does not exist blind area in the low modulation system of space vector hexagon, which is less than the region and the sector boundary area, and saves the complicated compensation algorithm.
【技术实现步骤摘要】
一种基于单电流传感器技术的逆变器功率管故障诊断方法
本专利技术属于电力电子
,具体涉及一种基于单电流传感器技术的逆变器功率管故障诊断方法。
技术介绍
永磁同步电机(PMSM)相比其他电机具有高可靠性,高功率密度,高控制精度等优点,故其在数控机床、机器人伺服控制、电动汽车、军用武器、深水伺服系统以及航空航天等领域得到了飞速的发展。在整个永磁同步电机控制系统中,三相电压源逆变器是相对脆弱的环节,若发生故障,将导致整个控制系统无法正常工作。逆变器功率管中主要故障分为短路故障和开路故障,短路故障发生时多引起过流保护,且长时间的短路故障会熔断功率管,从而转换为开路故障。对于功率管开路故障,传统方法通常通过实时地检测电流或电压信息,来定位故障功率管。然而,若采用一个单电流传感器来实现逆变器功率管的故障诊断,驱动器的体积和成本均得以降低,且减少了传感器附加引线,避免了由于电流传感器采样差异所带来的扰动。现有的单电流传感器技术大多对逆变器的直流母线进行采样,这种方法存在以下缺点:(1)在电压空间矢量六边形的低调制比区域和扇区边界区域存在盲区,导致相电流波形发生畸变;(2)畸变的相电流波形不仅影响电机伺服性能,而且不利于实现电机系统故障诊断和容错控制等高可靠控制策略;(3)电流采样点在一个PWM周期内不固定,相电流重构算法复杂;(4)为解决电流重构盲区,需要复杂的补偿算法,会间接增加PWM开关频率,增加系统损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有利用单电流传感器采样存在的缺点,提供一种利用新型电路拓扑的单电流传感器技术实现三相电压源逆变器功率管开路故障诊断的方 ...
【技术保护点】
一种基于单电流传感器技术的逆变器功率管故障诊断方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:将单电流传感器安装在逆变器的两条支路上,采集两条支路的总电流,在一个PWM周期的两个零电压矢量中间时刻对单电流传感器进行采样,分别得到C相电流ic和A相电流ia,再根据ia+ib+ic=0,重构出电机的三相电流;步骤二:利用步骤一重构出的三相电流及公式(1),计算出Park电流矢量,并得到故障诊断变量,根据故障诊断变量的取值范围判定发生开路故障的功率管位置Is=iα+jiβ=|Is|∠θs (1)式(1)中,Is为Park电流矢量,iα为重构三相电流ia、ib、ic经过三相与两相坐标变换得到的α轴电流分量,iβ为重构三相电流ia、ib、ic经过三相与两相坐标变换得到的β轴电流分量,|Is|为Park电流矢量的模,∠θs为电流矢量与A相绕组轴线的夹角,j为虚数单位。
【技术特征摘要】
1.一种基于单电流传感器技术的逆变器功率管故障诊断方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:将单电流传感器安装在逆变器的两条支路上,采集两条支路的总电流,在一个PWM周期的两个零电压矢量中间时刻对单电流传感器进行采样,分别得到C相电流ic和A相电流ia,再根据ia+ib+ic=0,重构出电机的三相电流;步骤二:利用步骤一重构出的三相电流及公式(1),计算出Park电流矢量,并得...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫浩,徐永向,邹继斌,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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