[发明专利]四相开关磁阻电机四只位置传感器故障诊断与定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种四相开关磁阻电机位置传感器故障诊断与定位方法，尤其适用于四及四的倍数相、多种拓扑结构、旋转式或直线式开关磁阻电机四只位置传感器的故障诊断与定位。

背景技术

旋转式或直线式四相开关磁阻电机系统中，常用两只位置传感器输出信号提供速度计算和电机换相提供依据，对于旋转式或直线式开关磁阻电机系统可靠运行具有极其重要的作用。但由于灰尘、碰撞等原因，常用的光电式、磁电式、电磁式位置传感器会发生失效故障，导致故障后位置传感器输出信号边沿脉冲的丢失。位置传感器发生故障而失效，导致开关磁阻电机换相失败，影响开关磁阻电机的可靠运行，因此对位置传感器进行故障诊断和定位极其重要。用四只位置传感器提供速度计算和电机换相提供依据，对提高四相开关磁阻电机系统的容错性能和可靠性十分有益；传统的基于区间时间的故障诊断方法和基于边沿捕获的故障诊断方法仅适用于开关磁阻电机匀速运行状态，对于开关磁阻电机速度变化运行时不适用。如何实现四相开关磁阻电机匀速和加减速运行状态下四只位置传感器故障诊断和定位，是当前开关磁阻电机系统急需解决的技术问题。

发明内容

技术问题：本发明的目的克服已有技术中的不足之处，提供一种四相开关磁阻电机四只位置传感器故障诊断与定位方法。

技术方案：本发明的四相开关磁阻电机四只位置传感器故障诊断与定位方法：

1)使开关磁阻电机位置传感器P的输出信号相位时间早于位置传感器Q的输出信号相位，位置传感器Q的输出信号相位时间早于位置传感器R的输出信号相位，位置传感器R的输出信号相位时间早于位置传感器S的输出信号相位，位置传感器S的输出信号相位早于位置传感器P的输出信号相位，检测开关磁阻电机位置传感器输出信号的相邻两个上升沿脉冲P₁和上升沿脉冲P₂，时间顺序上上升沿脉冲P₁早于上升沿脉冲P₂，相邻两个上升沿脉冲的间距为一个区间；

2)若上升沿脉冲P₁检测到位置传感器P的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器Q的输出信号，或上升沿脉冲P₁检测到位置传感器Q的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器R的输出信号，或上升沿脉冲P₁检测到位置传感器R的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器S的输出信号，或上升沿脉冲P₁检测到位置传感器S的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器P的输出信号，则判断位置传感器无故障；

3)若除步骤2)之外的其他情况出现，则判断位置传感器有故障；

4)设定位置传感器P的输出信号上升沿至位置传感器Q的输出信号上升沿为区间①，位置传感器Q的输出信号上升沿至位置传感器R的输出信号上降沿为区间②，位置传感器R的输出信号上降沿至位置传感器S的输出信号上降沿为区间③，位置传感器S的输出信号上降沿至位置传感器P的输出信号上升沿为区间④；

5)当位置传感器发生低电平故障时，故障诊断缓冲一个区间；当位置传感器在区间①②④发生高电平故障时，故障诊断缓冲一个区间；当位置传感器在区间③发生高电平故障时，故障诊断缓冲二个区间；

6)经过故障缓冲区间后，对位置传感器故障进行定位：

若上升沿脉冲P₁检测到位置传感器S的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器Q的输出信号，则判断位置传感器P发生故障；若上升沿脉冲P₁检测到位置传感器P的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器R的输出信号，则判断位置传感器Q发生故障；若上升沿脉冲P₁检测到位置传感器Q的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器S的输出信号，则判断位置传感器R发生故障；若上升沿脉冲P₁检测到位置传感器R的输出信号，上升沿脉冲P₂检测到位置传感器P的输出信号，则判断位置传感器S发生故障；