[发明专利]永磁同步电机开关霍尔位置传感器故障判断及定位方法

权利要求书

1.永磁同步电机开关霍尔位置传感器故障判断及定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，所述永磁同步电机的三路开关霍尔输出信号中只要有一路输出信号发生跳变即触发中断，将此刻每一路开关霍尔输出信号分别存储在Hallx[i]中，同时，记录相邻两次开关霍尔信号跳变之间的时间t_n；

其中，x＝a,b,c，i＝0～5，Hallx[i]为长度为6的一维数组；

t_n＝NT_s，n为计数变量，代表开关霍尔信号跳变的次数；N为相邻两次开关霍尔信号跳变获得的脉冲数；T_s是主中断周期时长；

步骤2)，若所述永磁同步电机的转子在当前霍尔状态的停留时间大于预设的时间阈值t_nmax，记录所述永磁同步电机的转子在当前霍尔状态的停留时间t_m，若其满足关系t_m>k*t_nmax，则判断发生3路开关霍尔传感器故障或传感器电源故障，将故障标志位error_flag赋值为3；

其中，t_m＝NT_s；k为预先设定的大于1的整数；

步骤3)，若所述永磁同步电机的转子在预设的时间阈值t_nmax内进行开关霍尔信号跳变，计数变量n累加1；

步骤4)，当计数变量n值累加至5时为1个故障判断检测周期，将计数变量n赋值为0；

步骤5)，若数组Hallx[j]中的每一个元素均满足关系Hallx[j]≠Hallx[j+3]，将故障标志位error_flag赋值为0；

其中，j＝0～2；

步骤6)，若数组Hallx[j]中存在一组元素满足关系Hallx[j]＝Hallx[j+3]，继续运行u个故障判断检测周期，若都为同一组元素满足关系Hallx[j]＝Hallx[j+3]，则判断发生单路开关霍尔传感器故障，将故障标志位error_flag赋值为1，并将Hallx定位为故障路霍尔；

其中，u为预先设定的整数；

步骤7)，若数组Hallx[j]中存在两组元素满足关系Hallx[j]＝Hallx[j+3]，继续运行1个故障判断检测周期，并记录电机转子在此故障判断检测周期所经历的时间，将其存储在Time[j]中，若满足关系2*Time[0]<Time[1]且2*Time[0]<Time[2]，则判断发生双路开关霍尔传感器故障，将故障标志位error_flag赋值为2，并将Hallx定位为故障路霍尔；

其中，Time[0]为电机转子在最后一个正常状态经历一个故障判断检测周期的时间，Time[1]、Time[2]分别为发生故障后电机转子经过第一个故障判断检测周期的时间和经过第二个故障判断检测周期的时间；

步骤8)，将故障状态及故障路开关霍尔反馈给控制器。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机开关霍尔位置传感器故障判断及定位方法，其特征在于，所述预设的时间阈值t_nmax通过以下方式得到：

首先采集转子经过上一霍尔状态的时间t_n-1，然后根据以下公式计算得到t_nmax：

$t_{nmax}=\frac{\frac{\mathrm{\&pi;}}{3}}{\frac{\mathrm{\&pi;}}{3}{t}_{n-1}+\frac{T_{emin}-T_{Lmax}}{J}}$

其中，J为系统机械转动惯量，T_emin为电机输出反向最大电磁转矩，T_Lmax为电机所带最大负载转矩。