一种永磁电控系统的故障检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种永磁电控系统的故障检测方法，包括：获取所述永磁电控系统在两相αβ静止坐标系下被注入高频正弦电压信号时的采样电流；基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子；以及基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障。判断所述永磁电机是否出现不对称故障。判断所述永磁电机是否出现不对称故障。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电控系统的故障检测方法


[0001]本专利技术涉及永磁电控领域，尤其涉及一种永磁电控系统的故障检测方法及其装置。

技术介绍

[0002]永磁电机与电机控制器组合成的永磁电控系统在电动汽车行业中得到了广泛的应用，因此，永磁电控系统的三相故障识别具有重要意义。
[0003]目前的永磁电控系统的电流故障检测方法只针对缺相故障，而对于电流传感器偏差和线路阻抗不对称等三相不平衡故障问题则不具备识别能力。
[0004]为解决上述问题，本专利技术旨在提出一种永磁电控系统的故障检测方法及其装置。

技术实现思路

[0005]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种永磁电控系统的故障检测方法，包括：获取所述永磁电控系统在两相αβ静止坐标系下被注入高频正弦电压信号时的采样电流；基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子；以及基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障。
[0007]在一实施例中，所述基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子包括：将所述采样电流进行正负序分离以计算出负序因子；根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出凸极负序因子；以及利用所述负序因子以及所述凸极负序因子计算出所述不平衡负序因子。
[0008]在一实施例中，所述将所述采样电流进行正负序分离以计算出负序因子包括：将所述采样电流从三相abc静止坐标系转换为两相αβ静止坐标系下的采样电流；将两相αβ静止坐标系下的采样电流进行正负序分离以得到正序分量电流和负序分量电流；以及基于所述正序分量电流和所述负序分量电流计算出所述负序因子。
[0009]在一实施例中，所述将所述采样电流从三相abc静止坐标系转换为两相αβ静止坐标系下的采样电流包括：利用三相abc静止坐标系至两相αβ静止坐标系的转换公式计算出两相αβ静止坐标系下的采样电流，其中，i
α
和i
β
分别为对应的α轴和β轴的采样电流，i
a
和i
b
分别为a轴和b轴的采样电流。
[0010]在一实施例中，所述基于所述正序分量电流和所述负序分量电流计算出所述负序
因子包括：利用负序因子计算公式计算出所述负序因子C
nf
，其中，i
α-和i
β-分别为α轴和β轴的负序分量电流，i
α+
和i
β+
分别为α轴和β轴的正序分量电流。
[0011]在一实施例中，所述根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出凸极负序因子包括：根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出所述永磁电机的凸极率；以及利用所述凸极率确定出所述凸极负序因子。
[0012]在一实施例中，所述根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出所述永磁电机的凸极率包括：利用凸极率计算公式计算出所述永磁电机的凸极率ρ，其中，L
q
为所述永磁电机的q轴电感参数，L
d
为所述永磁电机的d轴电感参数。
[0013]在一实施例中，所述利用所述凸极率确定出所述凸极负序因子包括：利用凸极负序因子与凸极率的对应关系曲线确定出所述凸极率对应的凸极负序因子。
[0014]在一实施例中，所述利用所述负序因子以及所述凸极负序因子计算出所述不平衡负序因子包括：利用不平衡负序因子计算公式C
unf
＝C
nf-C
snf
计算出所述不平衡负序因子，其中，C
nf
为所述负序因子，C
snf
为所述凸极负序因子。
[0015]在一实施例中，所述故障检测方法还包括：基于所述负序因子判断所述永磁电机是否存在缺单相故障。
[0016]在一实施例中，所述基于所述负序因子判断所述永磁电机是否存在缺相故障包括：响应于所述负序因子等于1，判断所述永磁电控系统存在缺单相故障；以及响应于所述负序因子不等于1，判断所述永磁电控系统不存在缺单相故障。
[0017]在一实施例中，所述基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障包括：响应于所述不平衡负序因子等于0，判断所述永磁电控系统三相对称；以及响应于所述不平衡负序因子不等于0，判断所述永磁电控系统的三相存在对称故障。
[0018]在一实施例中，所述判断是否存在缺单相故障或不对称故障的过程中设置误差阈值以消除计算偏差。
[0019]在一实施例中，所述误差阈值为0.03～0.05。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种永磁电控系统的故障检测装置，包括：存储器；以及与所述存储器连接的处理器，所述处理器被配置成：获取所述永磁电控系统在两相αβ静止坐标系下被注入高频正弦电压信号时的采样电流；基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子；以及基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障。
[0021]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：将所述采样电流进行正负序分离以计算出负序因子；根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出凸极负序因子；以及利用所述负序因子以及所述凸极负序因子计算出所述不平衡负序因子。
[0022]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：将所述采样电流从三相abc静止坐标系转换为两相αβ静止坐标系下的采样电流；将两相αβ静止坐标系下的采样电流进行正负序分离以得到正序分量电流和负序分量电流；以及基于所述正序分量电流和所述负序分量电流计算出所述负序因子。
[0023]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：利用三相abc静止坐标系至两相αβ静止坐标系的转换公式计算出两相αβ静止坐标系下的采样电流，其中，i
α
和i
β
分别为对应的α轴和β轴的采样电流，i
a
和i
b
分别为a轴和b轴的采样电流。
[0024]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：利用负序因子计算公式计算出所述负序因子C
nf
，其中，i
α-和i
β-分别为α轴和β轴的负序分量电流，i
α+
和i
β+
分别为α轴和β轴的正序分量电流。
[0025]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出所述永磁电机的凸极率；以及利用所述凸极率确定出所述凸极负序因子。
[0026]在一实施例中，所述处理器进一步被配置成：利用凸极率计算公式计算出所述永磁电机的凸极率ρ，其中，L
q
为所述永磁电机的q轴电感参数，L
d
为所述永磁电机的d轴电感参数。
[0027]在一实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁电控系统的故障检测方法，包括：获取所述永磁电控系统在两相αβ静止坐标系下被注入高频正弦电压信号时的采样电流；基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子；以及基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障。2.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述基于所述采样电流计算出永磁电机的不平衡负序因子包括：将所述采样电流进行正负序分离以计算出负序因子；根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出凸极负序因子；以及利用所述负序因子以及所述凸极负序因子计算出所述不平衡负序因子。3.如权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，所述将所述采样电流进行正负序分离以计算出负序因子包括：将所述采样电流从三相abc静止坐标系转换为两相αβ静止坐标系下的采样电流；将两相αβ静止坐标系下的采样电流进行正负序分离以得到正序分量电流和负序分量电流；以及基于所述正序分量电流和所述负序分量电流计算出所述负序因子。4.如权利要求3所述的故障检测方法，其特征在于，所述将所述采样电流从三相abc静止坐标系转换为两相αβ静止坐标系下的采样电流包括：利用三相abc静止坐标系至两相αβ静止坐标系的转换公式计算出两相αβ静止坐标系下的采样电流，其中，i
α
和i
β
分别为对应的α轴和β轴的采样电流，i
a
和i
b
分别为a轴和b轴的采样电流。5.如权利要求3所述的故障检测方法，其特征在于，所述基于所述正序分量电流和所述负序分量电流计算出所述负序因子包括：利用负序因子计算公式计算出所述负序因子C
nf
，其中，i
α-和i
β-分别为α轴和β轴的负序分量电流，i
α+
和i
β+
分别为α轴和β轴的正序分量电流。6.如权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出凸极负序因子包括：根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出所述永磁电机的凸极率；以及利用所述凸极率确定出所述凸极负序因子。7.如权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述永磁电机的dq轴的电感参数计算出所述永磁电机的凸极率包括：利用凸极率计算公式计算出所述永磁电机的凸极率ρ，其中，L
q
为所述永磁电机的q轴电感参数，L
d
为所述永磁电机的d轴电感参数。8.如权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述利用所述凸极率确定出所述凸
极负序因子包括：利用凸极负序因子与凸极率的对应关系曲线确定出所述凸极率对应的凸极负序因子。9.如权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，所述利用所述负序因子以及所述凸极负序因子计算出所述不平衡负序因子包括：利用不平衡负序因子计算公式C
unf
＝C
nf-C
snf
计算出所述不平衡负序因子，其中，C
nf
为所述负序因子，C
snf
为所述凸极负序因子。10.如权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，还包括：基于所述负序因子判断所述永磁电机是否存在缺单相故障。11.如权利要求10所述的故障检测方法，其特征在于，所述基于所述负序因子判断所述永磁电机是否存在缺相故障包括：响应于所述负序因子等于1，判断所述永磁电控系统存在缺单相故障；以及响应于所述负序因子不等于1，判断所述永磁电控系统不存在缺单相故障。12.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述基于所述不平衡负序因子判断所述永磁电机是否出现不对称故障包括：响应于所述不平衡负序因子等于0，判断所述永磁电控系统三相对称；以及响应于所述不平衡负序因子不等于0，判断所述永磁电控系统的三相存在对称故障。13.如权利要求11或12所述的故障检测方法，其特征在于，所述判断是否存在缺单相故障或不对称故障的过程中设置误差阈值以消除计算偏差。14.如权利要求13所述的故障检测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊维富，梁松，陈慧民，杨洪波，彭再武，
申请(专利权)人：中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：