一种电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法，涉及电机控制技术领域，该方法包括：分别引出上下桥臂的功率管总线与二极管总线，与滤波电容和第一桥臂之间的直流母线共五个位置作为电流传感器的可能安装位置；获取三个工作区间下功率管的驱动信号与相电流的关系；对于每个工作区间，从可能安装位置中寻找非斩波阶段和斩波阶段均满足电机相电流闭环控制要求的两个电流传感器的组合安装位置；从组合安装位置中寻找满足在各个开路故障情况下，该位置的两个电流传感器对应有不同相电流检测组合状态，结合斩波功率管的驱动信号，从而实现开路故障的定位；该方法仅需两个电流传感器即可实现功率变换器开路故障诊断，减少了硬件成本。减少了硬件成本。减少了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其是一种电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法。

技术介绍

[0002]电励磁双凸极电机(DSEM)是在开关磁阻电机的基础上发展而来的一种新型电机，具有结构简单、励磁可调、可靠性高等优点。随着电励磁双凸极电机在航空等领域的广泛应用，对电机驱动系统可靠性的要求日益提高。电励磁双凸极电机驱动系统包括电机本体、功率变换器和控制电路等，其中功率变换器是其中更易发生故障的环节。发生故障后，电机工作在不平衡状态，降低了电机驱动系统的可靠性。因此，对功率变换器进行故障诊断是提高整个系统可靠性的关键之一。按故障类型划分，功率变换器的功率器件故障可分为开路故障和短路故障。其中短路故障危害较为严重，会使母线过流，进而烧毁其他器件，通常采用快速熔断器将短路故障转变为开路故障处理，因此对功率变换器的故障诊断多集中在开路故障，对其进行研究具有重要意义。
[0003]夏一文等公开的“基于反电势电流的电励磁双凸极电机驱动电路单管开路故障诊断研究”(电工技术学报，2020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：对于桥式功率变换器拓扑结构，分别引出上下桥臂的功率管总线与二极管总线，与滤波电容和第一桥臂之间的直流母线共五个位置作为电流传感器的可能安装位置；其中，上下桥臂的功率管总线为上桥臂功率管或下桥臂功率管的连接公共端接到所述直流母线上的线路，上下桥臂的二极管总线为上桥臂二极管或下桥臂二极管的连接公共端接到所述直流母线上的线路；结合电机电感曲线，根据转子所处位置将一个电角度周期划分为三个工作区间，并获取每个工作区间下功率管的驱动信号与相电流的关系；对于每个工作区间，从可能安装位置中寻找在正常工作情况下的非斩波阶段和斩波阶段均满足电机相电流闭环控制要求的两个电流传感器的组合安装位置；对于每个工作区间，从组合安装位置中寻找满足在各个开路故障情况下，该位置的两个电流传感器对应有不同的相电流检测组合状态，结合斩波功率管的驱动信号，从而实现功率管的开路故障定位；其中开路故障情况包括单管开路故障和双管开路故障。2.根据权利要求1所述的电励磁双凸极电机功率变换器开路故障诊断方法，对于桥式功率变换器拓扑结构，第一和第二功率管在第一桥臂上，第三和第四功率管在第二桥臂上，第五和第六功率管在第三桥臂上，且第一、第三、第五功率管分别为第一、第二、第三桥臂的上桥臂功率管，第二、第四、第六功率管分别为第一、第二、第三桥臂的下桥臂功率管；第一桥臂中点连接A相绕组，第二桥臂中点连接B相绕组，第三桥臂中点连接C相绕组；其特征在于，所述设定每个工作区间下功率管的驱动信号与相电流的关系，包括，设功率变换器采用斩上桥臂功率管控制：区间1：此区间对应电角度0
‑
120
°
；在非斩波阶段，P1＝P6＝1时，第一功率管和第六功率管导通，对应电流回路为：U
dc
—T1—A相绕组—C相绕组—T6；在斩波阶段，P1＝0、P6＝1，第一功率管关断、第六功率管导通，对应电流回路为：A相绕组—C相绕组—T6—U
dc
—D2，两阶段i
a
＝
‑
i
c
，i
b
＝0；区间2：此区间对应电角度120
‑
240
°
；在非斩波阶段，P3＝P2＝1时，第三功率管和第二功率管导通，对应电流回路为：U
dc
—T3—B相绕组—A相绕组—T2；在斩波阶段，P3＝0、P2＝1，第三功率管关断、第二功率管导通，对应电流回路为：B相绕组—A相绕组—T2—U
dc
—D4，两阶段i
b
＝
‑
i
a
，i
c

【专利技术属性】
技术研发人员：陈薇谦，周波，张义军，房文静，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：