[实用新型]电流传感器故障重构装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种电流传感器故障重构装置。

背景技术

永磁同步电机控制系统具有高效率、高控制精度、转矩平稳及振动噪声低等优点，在许多领域有良好的应用前景，广泛应用于电动汽车、工业缝纫机、空调、电梯及更高精度的数控机床及机器人等应用场合。

为了保证永磁同步电机的安全性和可靠性，在永磁同步电机工作的过程中，需要实时对其运行状态进行监测，并在永磁同步电机控制系统各部件出现故障时，能够及时的判断出故障类型并作出相应的处理，永磁同步电机内部的功率模块、电流传感器等关键元器件如已出现异常但是并未检测到，在此种情况下，如果继续工作可能会造成永磁同步电机无法正常工作，严重时造成设备损坏，进一步使故障扩大化。

然而目前存在的永磁同步电机控制系统对于电流传感器故障的诊断，实时性差，不够精确，且只能判别故障发生的位置，而无法提供更多的故障信息，以对故障造成的电流错误进行纠正。

实用新型内容

本实用新型提供一种电流传感器故障重构装置，用以解决现有技术中的永磁同步电机控制系统对于电流传感器故障无法重构的技术问题。

本实用新型提供一种电流传感器故障重构装置，装置是基于永磁同步电机控制系统的，其特征在于，包括：数据转换功能模块，数据转换功能模块包括一阶低通滤波子模块、定子电流观测子模块、限幅子模块和Clarke逆变换子模块；

定子电流观测子模块分别与一阶低通滤波子模块、限幅子模块连接，限幅子模块还与Clarke逆变换子模块连接；

其中，一阶低通滤波子模块，用于根据获取的永磁同步电机的α轴参考反馈电流i_α和β轴参考反馈电流i_β获得第一状态值z₁和第二状态值z₂；

定子电流观测子模块，用于根据第一状态值z₁、第二状态值z₂、永磁同步电机的α轴参考控制电压u_αref、β轴参考控制电压u_βref、旋转角度θ和转速ω，获得永磁同步电机的α轴电流故障重构值f_α、β轴电流故障重构值f_β、α轴正常电流观测值和β轴正常电流观测值

限幅子模块用于对α轴电流故障重构值f_α、β轴电流故障重构值f_β、α轴正常电流观测值和β轴正常电流观测值进行限幅；

Clarke逆变换子模块，用于根据α轴电流故障重构值f_α、β轴电流故障重构值f_β、α轴正常电流观测值和β轴正常电流观测值获取永磁同步电机的A相电源电流传感器故障重构值f_A、B相电源电流传感器故障重构值f_B、A相电源正常电流的观测值和B相电源正常电流的观测值

进一步的，上述装置还包括：与数据转换功能模块相连的控制单元及与控制单元相连的主电路；

其中，控制单元用于为数据转换功能模块提供永磁同步电机的α轴参考反馈电流i_α、β轴的参考反馈电流i_β、α轴参考控制电压u_αref、β轴参考控制电压u_βref和转速ω；

主电路用于为数据转换功能模块提供永磁同步电机的旋转角度θ，并为控制单元提供A相交流电源反馈电流i_A和B相交流电源反馈电流i_B。

进一步的，控制单元包括PI调节模块、Park变换模块、Park逆变换模块和Clarke变换模块；其中，PI调节模块分别与Park变换模块、Park逆变换模块连接，Park变换模块还与Clarke变换模块连接；

Park变换模块，用于根据α轴参考反馈电流i_α和β轴参考反馈电流i_β，获取d轴参考反馈电流i_d和q轴参考反馈电流；

PI调节模块，用于根据d轴参考反馈电流i_d和q轴参考反馈电流，获取q轴参考电压u_qref和d轴参考电压u_dref；

Park逆变换模块，用于根据q轴参考电压u_qref和d轴参考电压u_dref，获取α轴参考控制电压u_αref和β轴参考控制电压u_βref；