【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及故障检测领域，特别是涉及一种电机的缺相检测方法及装置。
技术介绍
1、永磁同步电机在工业生产和汽车行业中应用十分广泛，电机的故障检测功能也越来越重要，其中，缺相故障是较为常见且危害较大的故障之一，通常因电机动力线老化，内部绕组断路，接插件接触不良等原因造成缺相现象，若未能及时发现，轻则损坏电机和电机控制器中的功率器件，重则可能会出现电机严重不平衡振动现象，损坏设备，造成人员伤害，因此针对永磁同步电机运行状态检测和安全防护问题，能够针对永磁同步电机全转速域缺相故障检测功能十分有必要，避免因电机缺相进一步造成损害。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电机的缺相检测方法及装置，基于采样达到的三相电流在电机静止状态和启动状态时均可以判断电机是否缺相，避免电机缺相故障造型的损害，提高电机运行安全性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电机的缺相检测方法，包括：
3、获取电机的三相电流，并根据所述三相电流确定所述电机的反电动势值；
4、根据所述反电动势值确定电机的运行状态，所述反电动势值与所述电机的转速呈正相关，所述运行状态包括启动及静止；
5、在所述电机处于静止状态时，输入预定位电流至所述电机，以便控制所述电机回正；
6、若所述预定位电流与静止状态下所述电机的a相电流不相等，则确定所述电机出现缺相故障；
7、在所述电机处于启动状态时，当三相电流中的最大值与最小值之间的比值超过预设倍数时，
8、另一方面，获取电机的三相电流，并根据所述三相电流确定所述电机的反电动势值，包括：
9、对所述电机的a相电流和b相电流进行采样；
10、根据基尔霍夫定律确定所述电机的c相电流ic=-ia-ib；
11、其中，ia为所述a相电流，ib为所述b相电流，ic为所述c相电流；
12、根据滤波关系式对所述三相电流进行滤波，所述滤波关系式为：
13、；
14、其中，ia_lpf为滤波后的a相电流基波值，ib_lpf为滤波后的b相电流基波值，ic_lpf为滤波后的c相电流基波值，ia_lpf_last为上一次采样并滤波后的a相电流基波值，ib_lpf_last为上一次采样并滤波后的b相电流基波值，ic_lpf_last为上一次采样并滤波后的c相电流基波值，α为滤波系数；
15、根据滤波后的三相电流确定所述电机的反电动势值。
16、另一方面，根据所述反电动势值确定电机的运行状态，包括：
17、在所述反电动势值小于第一阈值时，确定所述电机处于静止状态或极低转速状态；
18、在所述反电动势大于第二阈值时，确定所述电机处于启动状态；
19、在所述反电动势大于所述第二阈值且小于第三阈值时，确定所述电机进入堵转状态；
20、其中，所述第一阈值最小，所述第二阈值最大。
21、另一方面，在所述电机处于静止状态时，输入预定位电流至所述电机，以便控制所述电机回正，包括：
22、基于坐标变换关系式确定所述预定位电流，所述坐标变换关系式为：
23、；
24、所述预定位电流的表达式为；
25、其中，id为所述电机的d轴电流实际值，iq为所述电机的q轴电流实际值，ia为所述a相电流，ib为所述b相电流，ic为所述c相电流。
26、另一方面，若所述预定位电流与静止状态下所述电机的a相电流不相等，则确定所述电机出现缺相故障，包括：
27、在将所述预定位电流输出值所述电机时开始计时；
28、等待t1时间后，对a相电流进行n1次采样，并积分求和得到a相电流和iact_sum1；
29、其中，t/2<t1<t，t为预定位时间，n1×tpwm<t/2，tpwm为发送至电机控制器的功率器件的pwm发波周期；
30、对所述预定位电流进行n1次采样，并积分求和得到预定位电流和iref_sum1；
31、若连续k次采样，均存在所述a相电流和的预设倍数小于所述预定位电流和，则确定所述电机出现缺相故障，k为大于1的整数，预设倍数为大于1的数。
32、另一方面，在所述电机处于启动状态时，当三相电流中的最大值与最小值之间的比值超过预设倍数时，确定所述电机出现缺相故障，包括：
33、对所述三相电流进行n轮采样，每轮采样采集n2次；
34、其中，，fpwm为发送至电机控制器的功率器件的pwm发波频率，fn_max为电机的最大旋转频率，fn_min为电机的进入闭环调速的最低旋转频率；
35、对每轮采样中的n2个三相电流中选择最大值；
36、将n轮中的最大值进行积分；
37、选择积分后的最大值中的积分最大值和积分最小值；
38、若所述积分最小值的预设倍数小于所述积分最大值，则确定所述电机出现缺相故障。
39、另一方面，对所述三相电流进行n轮采样，每轮采样采集n2次之后，还包括：
40、按照调制关系式对n轮采样的所述三相电流进行调制，所述调制关系式为：
41、；
42、其中，为调制及滤波后的a相电流基波值，为调制及滤波后的b相电流基波值，为调制及滤波后的c相电流基波值，ia_lpf为滤波后的a相电流基波值，ib_lpf为滤波后的b相电流基波值，ic_lpf为滤波后的c相电流基波值；
43、对每轮采样中的n2个三相电流中选择最大值，包括：
44、对调制后的每轮采样中的n2个三相电流中选择最大值ia_max、ib_max及ic_max；
45、对选择的最大值采用滤波关系式进行滤波处理；
46、根据滤波关系式对所述三相电流进行滤波，所述滤波关系式为：
47、；
48、其中，ia_peak_pos为滤波后的a相电流最大值，ib_peak_pos为滤波后的b相电流最大值，ic_peak_pos为滤波后的c相电流最大值，ia_peak_pos_last为上一次采样并滤波后的a相电流最大值，ib_peak_pos_last为上一次采样并滤波后的b相电流最大值，ic_peak_pos_last为上一次采样并滤波后的c相电流最大值，ia_max为每轮采样中的n2个a相电流中的最大值，ib_max为每轮采样中的n2个b相电流中的最大值，ic_max为每轮采样中的n2个c相电流中的最大值，α为滤波系数。
49、另一方面，将n轮中的最大值进行积分，包括：
50、对每一轮的三相电流的最大值进行积分求和，得到三相电流积分值；
51、其中，a相电流积分值的表达式为，b相电流积分值的表达式为，c相电流积分值的表达式为；
52、其中，ia_peak_p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机的缺相检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，获取电机的三相电流，并根据所述三相电流确定所述电机的反电动势值，包括：
3.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，根据所述反电动势值确定电机的运行状态，包括：
4.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，在所述电机处于静止状态时，输入预定位电流至所述电机，以便控制所述电机回正，包括：
5.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，若所述预定位电流与静止状态下所述电机的A相电流不相等，则确定所述电机出现缺相故障，包括：
6.如权利要求1至5任一项所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，在所述电机处于启动状态时，当三相电流中的最大值与最小值之间的比值超过预设倍数时，确定所述电机出现缺相故障，包括：
7.如权利要求6所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，对所述三相电流进行n轮采样，每轮采样采集N2次之后，还包括：
8.如权利要求7所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，将n轮中
9.如权利要求8所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，若所述积分最小值的预设倍数小于所述积分最大值，则确定所述电机出现缺相故障，包括：
10.一种电机的缺相检测装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电机的缺相检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，获取电机的三相电流，并根据所述三相电流确定所述电机的反电动势值，包括：
3.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，根据所述反电动势值确定电机的运行状态，包括：
4.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，在所述电机处于静止状态时，输入预定位电流至所述电机，以便控制所述电机回正，包括：
5.如权利要求1所述的电机的缺相检测方法，其特征在于，若所述预定位电流与静止状态下所述电机的a相电流不相等，则确定所述电机出现缺相故障，包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：矫利业，伊建辉，王鹏，张勋，田久东，
申请(专利权)人：中车工业研究院青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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