本申请公开了一种电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法包括：当故障发生扇区检测到电励磁双凸极电机归一化后的三相电流之和不为0而确定电励磁双凸极电机驱动系统中存在电流传感器故障后，在故障发生扇区之后连续的多个扇区内根据相应的扇区检测参数进行故障诊断，最多在故障发生扇区之后的第三个扇区内就能得到故障诊断结果，不仅可以定位到发生故障的电流传感器，还可以诊断出发生的故障类型，且故障诊断速度较快、准确度较高，弥补了该领域的技术空缺，有利于后续采取适当的容错控制方法，提高电励磁双凸极电机驱动系统的可靠性。靠性。靠性。
【技术实现步骤摘要】
电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法
[0001]本申请涉及电励磁双凸极电机领域，尤其是一种电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法。
技术介绍
[0002]电励磁双凸极电机是一种具有双凸极结构和定子集中励磁的磁阻电机，具有结构简单、控制灵活、容错性能好的优点，在航空、风力等领域具有广泛应用前景。
[0003]电励磁双凸极电机在运行过程中通常需要进行电流检测，因此电励磁双凸极电机中一般都会引入电流传感器。但是电流传感器在潮湿、过热、粉尘和振动等恶劣工作环境中容易发生故障，电流传感器故障会增加电励磁双凸极电机的转矩脉动，甚至在电流闭环控制的作用下，电流迅速上升，会进一步恶化电励磁双凸极电机驱动系统的性能。
技术实现思路
[0004]本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法，本申请的技术方案如下：
[0005]一种电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法，该故障诊断方法包括：
[0006]在故障发生扇区检测到电励磁双凸极电机归一化后的三相电流之和不为0时，确定电励磁双凸极电机驱动系统中存在电流传感器故障；
[0007]在第一扇区内根据第一扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断或者进入第二扇区；第一扇区检测参数包括在第一扇区内处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；
[0008]当在第一扇区内未完成故障诊断时，在第二扇区内根据第二扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断或者进入第三扇区；第二扇区检测参数包括在第二扇区内续流的电枢绕组的续流状态以及处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；
[0009]当在第二扇区内未完成故障诊断时，在第三扇区内根据第三扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断；第三扇区检测参数包括在第三扇区内续流的电枢绕组的续流状态以及处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；
[0010]其中，故障发生扇区、第一扇区、第二扇区和第三扇区是连续的四个扇区，故障诊断结果指示发生故障的电流传感器及其发生的故障类型。
[0011]其进一步的技术方案为，根据第一扇区检测参数进行故障诊断的方法包括：
[0012]分别确定第一扇区内处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流在第一扇区内的积分值ζ和σ；
[0013]当ζ＝0或σ＝0时，根据ζ和σ得到故障诊断结果并完成故障诊断；
[0014]当ζ≠0且σ≠0时，在第一扇区内未得到故障诊断结果并进入第二扇区进行故障诊
断。
[0015]其进一步的技术方案为，根据ζ和σ得到故障诊断结果的方法包括：
[0016]当ζ＝0时，确定积分值ζ对应的电枢绕组的电流传感器发生信号丢失故障；
[0017]当σ＝0时，确定积分值σ对应的电枢绕组的电流传感器发生信号丢失故障。
[0018]其进一步的技术方案为，在第二扇区内根据第二扇区检测参数进行故障诊断的方法包括：
[0019]检测第二扇区内续流的电枢绕组是否续流到零；
[0020]当第二扇区内续流的电枢绕组未续流到零时，确定续流的电枢绕组的电流传感器发生零点偏移故障；
[0021]当第二扇区内续流的电枢绕组续流到零时，根据第二扇区内处于工作状态的第一电枢绕组的归一化后的相电流的绝对值与处于工作状态的第二电枢绕组的归一化后的相电流的绝对值的比值k的取值进行故障诊断；第一电枢绕组是故障发生扇区内续流的电枢绕组。
[0022]其进一步的技术方案为，在第二扇区根据比值k的取值进行故障诊断的方法包括：
[0023]当k＝0时，确定第二电枢绕组的电流传感器发生信号丢失故障；
[0024]当k＝1时，确定第二扇区内续流的电枢绕组的电流传感器发生增益变化故障；
[0025]否则，确定第二电枢绕组的电流传感器存在电流传感器故障，或者第一电枢绕组的电流传感器在故障发生扇区的换相区间发生电流传感器故障，并进入第三扇区进行故障诊断。
[0026]其进一步的技术方案为，当k取值不变且k≠0以及k≠1时，确定第二电枢绕组的电流传感器发生增益变化故障，或者，第一电枢绕组在故障发生扇区的换相区间发生增益变化故障；
[0027]当k取值不断变化时，确定第二电枢绕组的电流传感器发生零点偏移故障，或者，第一电枢绕组在故障发生扇区的换相区间发生零点偏移故障。
[0028]其进一步的技术方案为，在第三扇区内根据第三扇区检测参数进行故障诊断的方法包括：
[0029]检测第三扇区内续流的电枢绕组是否续流到零；
[0030]当第三扇区内续流的电枢绕组未续流到零时，确定续流的电枢绕组的电流传感器发生零点偏移故障；
[0031]当第三扇区内续流的电枢绕组续流到零时，根据第三扇区内处于工作状态的两个电枢绕组的归一化后的相电流的绝对值的比值η的取值进行故障诊断。
[0032]其进一步的技术方案为，在第三扇区根据比值η的取值进行故障诊断的方法包括：
[0033]当在第二扇区计算得到的k取值不变且k≠0、k≠1，以及在第三扇区计算得到的η不变且η≠1时，确定第二电枢绕组的电流传感器发生增益变化故障；
[0034]当在第二扇区计算得到的k取值不变且k≠0、k≠1，以及在第三扇区计算得到的η＝1时，确定第一电枢绕组在故障发生扇区的换相区间发生增益变化故障。
[0035]其进一步的技术方案为，在第三扇区根据比值η的取值进行故障诊断的方法包括：
[0036]当在第二扇区计算得到的k取值不断变化，且在第三扇区检测到第三扇区内续流的电枢绕组续流到零时，确定第二电枢绕组的电流传感器发生零点偏移故障；第三扇区内
续流的电枢绕组为第一电枢绕组。
[0037]其进一步的技术方案为，故障诊断方法还包括：在故障发生扇区检测到电励磁双凸极电机的归一化后的三相电流之和为0时，确定电励磁双凸极电机驱动系统中不存在电流传感器故障。
[0038]本申请的有益技术效果是：
[0039]本申请公开了一种电励磁双凸极电机驱动系统中电流传感器的故障诊断方法，可以对电励磁双凸极电机驱动系统中出现的单个电流传感器的故障实现诊断，不仅可以定位到发生故障的电流传感器，还可以诊断出发生的故障类型，弥补了该领域的技术空缺，有利于后续采取适当的容错控制方法，提高电励磁双凸极电机驱动系统的可靠性。该方法对于每个电枢绕组上的电流传感器发生的故障都可以实现诊断，而且对可能出现的信号丢失、增益变化和零点偏移等类型的故障都可以实现诊断，诊断的范围广泛且准确度高，且最多在故障发生扇区之后的第三个扇区内就能得到故障诊断结果，诊断速度也较快。
附图说明
[0040]图1是电励磁双凸极电机驱动系统的典型的主功率变换器的拓扑结构图。
[0041]图2是电励磁双凸极电机驱动系统的标准角度控制方式的示意图。
[00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驱动系统中电流传感器的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法包括：在故障发生扇区检测到电励磁双凸极电机归一化后的三相电流之和不为0时，确定电励磁双凸极电机驱动系统中存在电流传感器故障；在第一扇区内根据第一扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断或者进入第二扇区；所述第一扇区检测参数包括在所述第一扇区内处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；当在第一扇区内未完成故障诊断时，在第二扇区内根据第二扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断或者进入第三扇区；所述第二扇区检测参数包括在所述第二扇区内续流的电枢绕组的续流状态以及处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；当在第二扇区内未完成故障诊断时，在第三扇区内根据第三扇区检测参数进行故障诊断，得到故障诊断结果并完成故障诊断；所述第三扇区检测参数包括在所述第三扇区内续流的电枢绕组的续流状态以及处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流；其中，故障发生扇区、第一扇区、第二扇区和第三扇区是连续的四个扇区，所述故障诊断结果指示发生故障的电流传感器及其发生的故障类型。2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，根据第一扇区检测参数进行故障诊断的方法包括：分别确定所述第一扇区内处于工作状态的两相电枢绕组的归一化后的相电流在所述第一扇区内的积分值ζ和σ；当ζ＝0或σ＝0时，根据ζ和σ得到故障诊断结果并完成故障诊断；当ζ≠0且σ≠0时，在所述第一扇区内未得到故障诊断结果并进入所述第二扇区进行故障诊断。3.根据权利要求2所述的故障诊断方法，其特征在于，根据ζ和σ得到故障诊断结果的方法包括：当ζ＝0时，确定积分值ζ对应的电枢绕组的电流传感器发生信号丢失故障；当σ＝0时，确定积分值σ对应的电枢绕组的电流传感器发生信号丢失故障。4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，在第二扇区内根据第二扇区检测参数进行故障诊断的方法包括：检测所述第二扇区内续流的电枢绕组是否续流到零；当所述第二扇区内续流的电枢绕组未续流到零时，确定续流的电枢绕组的电流传感器发生零点偏移故障；当所述第二扇区内续流的电枢绕组续流到零时，根据所述第二扇区内处于工作状态的第一电枢绕组的归一化后的相电流的绝对值与处于工作状态的第二电枢绕组的归一化后的相电流的绝对值的比值k的取值进行故障诊断；第一电枢绕组是所述故障发生扇区内续流的电枢绕组。5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：房文静，周波，张义军，陈薇谦，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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