【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人艇，具体涉及一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，特别适用于有低振动噪声及自主化故障诊断要求的无人艇领域。
技术介绍
1、无人艇是一种依靠遥控自主方式在水下航行的无人化、智能化作战平台。无人艇由于采用了无人化设计，战时将不存在人员伤亡危险。它能在敌方防守严密、水文气象条件复杂、生化辐射等高危环境下，执行火力打击、水下破障、抵近侦查巡逻、装备物资运输及应急救援等任务。
2、无人艇一般通过智能模块与岸基基站链接，岸基基站是整个推进电机系统的指挥和控制中枢，负责对无人艇进行任务规划、智能决策，状态监控、指挥控制等。无人艇的工作范围经常处于环境复杂多变的水域，经常存在一些不可预知的影响。
3、随着无人艇作业能力的提升，其复杂性也随之提高，安全保障也得到进一步的深入关注，其中如何尽早发现无人艇可能存在的故障，降低潜在风险，实现自主性的故障报警诊断及容错控制显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上不足，本专利技术提供一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，的目的在于从整体上减小无人艇驱动装置的尺寸，使驱动装置的结构非常紧凑、改善永磁推进电机振动噪声，方便维修、提高推进电机刚强度，为对驱动装置尺寸要求高、自主化故障报警诊断和处理控制策略要求严格的无人驱动装置提供参考，同时为无人艇行业提供了较好的经济效益和社会价值。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障
3、s1，按设备部位对推进电机系统可能产生的故障信息和报警信息进行分类汇总
4、智能变频器的故障信息分为输出相电流硬件过流故障、输出相电流软件过流故障、母线电压软件过压故障、母线电压硬件过压故障、母线电压软件欠压故障、变频器内部输出电抗器绕组过温故障、输入电抗器绕组过温故障、逆变模块散热底板过温故障、功率模块逆流散热底板过温故障、光纤反馈故障、预充电故障、输出熔断器故障和控制单元掉电故障；智能变频器的报警信息分为输出电抗器绕组过温报警、输入电抗器绕组过温报警、直流母线过压报警、直流母线欠压报警、逆变模块散热底板过温报警、功率模块逆流散热底板过温报警和智能变频器空气温度过高报警；
5、永磁推进电机的故障信息分为推进电机内部定子绕组过温故障、定子绕组端部过温故障、轴承过温故障和轴承轴瓦过温故障；永磁推进电机的报警信息分为定子绕组过温报警、定子绕组端部过温报警、轴承过温报警、轴承轴瓦过温报警和积水报警；
6、控制柜的故障信息分为直流正向过流故障、直流反向过流故障、断路器跳闸故障、外部紧急停机故障、外部can通讯故障和内部can通讯故障；控制柜的报警信息分为内部can通讯报警、内部以太网通讯报警、外部can通讯报警和外部以太网通讯报警；
7、供水系统的故障信息分为进口水过温故障、进出口水压差过压故障和进口水压故障；供水系统的报警信息分为进口水过温报警、进口水压差报警和进口水压报警；
8、供油系统故障信息分为滑油油温过高故障、滑油油压差过高故障、滑油油压高压过高故障和滑油油压低压过低故障；
9、s2，对永磁驱动装置可能产生严重危害的故障信息进行分析，并对故障信息和报警信息的关联性进行分析，防止由于温度传感器的不可靠而触发了高于当前故障级别的处理方式；
10、s3，将所有的故障信息和报警信息按危害程度从高到低进行分级并制定与故障级别相适应的故障处理方式：对于一级故障，故障报警处理措施为整机进入故障状态，断路器断开；若故障消失，复位后才能进入停机状态；对于二级故障，故障报警处理措施为永磁驱动装置整体转入备机待启动状态，待通讯恢复后故障信息自动消除；对于三级故障，故障报警处理措施为向航行控制系统反馈故障信息，请求停机对供水系统进行检查；对于四级故障，故障报警处理措施为永磁驱动装置整体转到故障状态，延时一段时间后自动重启，若故障未复位则再转故障状态并断开供电，若故障复位则正常运行；对于五级故障，故障报警处理措施为发生故障的支路停机，未发生故障的支路继续运行，即单支路运行；对于六级故障，故障报警处理措施为当供水系统水路数据达到故障阈值时向上级发送故障信息，并请求降到永磁推进电机的最低转速，若超过规定时间上级未响应降额请求则自动降额；对于七级故障，故障报警处理措施为永磁驱动装置向总体请求降低转速，若超过规定时间未应答则自动降额，报警消失后恢复；对于八级故障，故障报警处理措施为永磁驱动装置保持报警前状态运行；
11、s4，结合永磁驱动装置的运行逻辑，制定相应的故障报警处理逻辑，并通过代码实现，最终完成相关故障保护控制策略的设计。
12、所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其步骤s3中的一级故障包括：进口水温超过故障阈值且逆变模块散热底板温度超过报警阈值时判断为进口水过温一档故障；进口水压差超过故障阈值且逆变模块散热底板温度超过报警阈值时判断为进出口水压差一档故障；滑油油温高于故障阈值且轴承轴瓦温度大于故障阈值时判断为滑油油温过高一档故障；轴承轴瓦温度大于故障阈值时判断为轴承轴瓦过温故障；控制单元出现故障时判断为控制单元故障；收到紧急停机指令时判断为紧急停机故障。
13、所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其步骤s3中的二级故障包括：外部can通讯均中断10秒时判断为外部can通讯故障；内部can通讯均报警时判断为内部can通讯故障。
14、所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其步骤s3中的三级故障包括：进口水压超过故障阈值时判断为进口水压故障；油压差超过故障阈值时判断为滑油油压差故障；油压高压超过故障阈值时判断为滑油油压高压故障；油压低压低于故障阈值时判断为滑油油压低压故障。
15、所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其步骤s3中的四级故障包括：永磁推进电机两支路都有某相相电流幅值大于故障阈值时判断为双支路相电流软件过流故障；永磁推进电机两支路都有某相母线电压小于故障阈值时判断为双支路母线电压软件欠压故障。
16、所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其步骤s3中的五级故障包括：定子绕组温度大于故障阈值时判断为绕组过温故障；母线电压大于故障阈值时判断为母线电压软件过压故障；母线电压大于故障阈值时判断为母线电压硬件过压故障；相电流幅值大于故障阈值时判断为相电流硬件过流故障；某本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，基于包含永磁推进电机（2）和连接在永磁推进电机（2）上方的智能变频器（1），以及控制柜、外部供水系统和供油系统的智能变频永磁驱动装置，其特征在于：所述的永磁推进电机（2）包括定子（2.1）、转子（2.2）、端盖（2.3）和内凹型的端盖式轴承（2.4）；所述的智能变频器（1）包括前后排列的控制器（1.2）、水风换热器（1.3）、支撑电容（1.7）、熔断器微动开关（1.8）和位于交流逆变输出区的功率模块（1.5），功率模块（1.5）下方引出光纤（1.9），还包括与控制器（1.2）并排的冷却-控制-进线区（1.1），设置在水风换热器（1.3）下方的直流滤波区（1.4）和设置在功率模块（1.5）下方的出线区（1.6）；包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的一级故障包括：
3.根据权利要求2所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的二级故障包括：
4.根据权利要求3所述的一种
5.根据权利要求4所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的四级故障包括：
6.根据权利要求5所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的五级故障包括：
7.根据权利要求6所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的六级故障包括：
8.根据权利要求7所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的七级故障包括：
9.根据权利要求8所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤S3中的八级故障包括：
10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，对故障报警处理方式设定不同的优先级：Ⅰ级为故障延时停机中和故障自动重启成功后；Ⅱ级为报警运行；Ⅲ级为降额至最低转速；Ⅳ级为降额；Ⅴ级为支路隔离；Ⅵ级为故障自动重启停机复位中；Ⅶ级为故障延时停机延时完成；Ⅷ级为故障备机；Ⅸ级为故障停机。
...【技术特征摘要】
1.一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，基于包含永磁推进电机（2）和连接在永磁推进电机（2）上方的智能变频器（1），以及控制柜、外部供水系统和供油系统的智能变频永磁驱动装置，其特征在于：所述的永磁推进电机（2）包括定子（2.1）、转子（2.2）、端盖（2.3）和内凹型的端盖式轴承（2.4）；所述的智能变频器（1）包括前后排列的控制器（1.2）、水风换热器（1.3）、支撑电容（1.7）、熔断器微动开关（1.8）和位于交流逆变输出区的功率模块（1.5），功率模块（1.5）下方引出光纤（1.9），还包括与控制器（1.2）并排的冷却-控制-进线区（1.1），设置在水风换热器（1.3）下方的直流滤波区（1.4）和设置在功率模块（1.5）下方的出线区（1.6）；包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤s3中的一级故障包括：
3.根据权利要求2所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤s3中的二级故障包括：
4.根据权利要求3所述的一种无人艇集成式智能变频永磁驱动装置的故障诊断方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宸菥，宛野，刘成浩，詹宇声，蔡凭，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
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