[发明专利]无刷直流电机逆变器单管开路故障的诊断和定位方法

摘要

本发明公开了一种无刷直流电机逆变器单管开路故障的诊断和定位方法，步骤一、无刷直流电机工作相电压的实时采集及传输；步骤二、判断无刷直流电机工作相所连接的逆变桥臂是否发生了开路故障步骤201、所述处理器根据公式计算得到j相的理论电压信号Vj理论，步骤202、所述处理器将j相的测量电压信号Vj测量与j相的理论电压信号Vj理论进行比较，并判断无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂是否有开路故障发生；步骤三、定位逆变桥臂上发生了开路故障的绝缘栅双极晶体管。本发明方法步骤简单，实现方便，通用性强，可靠性高。

主权项

一种无刷直流电机逆变器单管开路故障的诊断和定位方法，所述逆变器包括第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂，所述第一逆变桥臂由串联的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管T1和第一下桥臂绝缘栅双极晶体管T4组成，所述第二逆变桥臂由串联的第二上桥臂绝缘栅双极晶体管T3和第二下桥臂绝缘栅双极晶体管T6组成，所述第三逆变桥臂由串联的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管T5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管T2组成，所述无刷直流电机的a相与所述第一逆变桥臂上第一上桥臂绝缘栅双极晶体管T1和第一下桥臂绝缘栅双极晶体管T4的连接端相接，所述无刷直流电机的b相与所述第二逆变桥臂上第二上桥臂绝缘栅双极晶体管T3和第二下桥臂绝缘栅双极晶体管T6的连接端相接，所述无刷直流电机的c相与所述第三逆变桥臂上第三上桥臂绝缘栅双极晶体管T5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管T2的连接端相接；其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、无刷直流电机工作相电压的实时采集及传输：电压检测器对无刷直流电机工作相j相的电压进行实时检测并将所检测到的j相的测量电压信号Vj测量输出给处理器，所述处理器与电压检测器相接；其中，j的取值为a、b或c；步骤二、判断无刷直流电机工作相所连接的逆变桥臂是否发生了开路故障，具体过程为：步骤201、所述处理器根据公式计算得到j相的理论电压信号Vj理论；其中，CH为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管的控制信号，且CH的取值为1或0，CH＝1为控制无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管导通，CH＝0为控制无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管关断；为CH逻辑取反；CL为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管的控制信号，且CL的取值为1或0，CL＝1为控制无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管导通，CL＝0为控制无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管关断；为CL逻辑取反；SH为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管的工作区间信号，且SH的取值为1或0，SH＝1为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管工作的120°区间，SH＝0为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的上桥臂绝缘栅双极晶体管不工作的区间；SL为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管的工作区间信号，且SL的取值为1或0，SL＝1为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管工作的120°区间，SL＝0为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂上的下桥臂绝缘栅双极晶体管不工作的区间；E为所述逆变器所连接的直流电源电压；步骤202、所述处理器将j相的测量电压信号Vj测量与j相的理论电压信号Vj理论进行比较，当|Vj测量‑Vj理论|≤ε时，判断为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂无开路故障发生，返回步骤一；当|Vj测量‑Vj理论|>ε时，判断为无刷直流电机工作相j相所连接的逆变桥臂发生了开路故障，执行步骤三；其中，ε为电压测量误差；步骤三、定位逆变桥臂上发生了开路故障的绝缘栅双极晶体管：当第一逆变桥臂发生了开路故障时，所述处理器根据公式和公式计算第一上桥臂绝缘栅双极晶体管T1的工作状态F1和第一下桥臂绝缘栅双极晶体管T4的工作状态F4，并根据F1和F4的计算结果定位第一逆变桥臂上发生了开路故障的绝缘栅双极晶体管；当F1＝1时，判断为第一上桥臂绝缘栅双极晶体管T1发生了开路故障；当F4＝1时，判断为第一下桥臂绝缘栅双极晶体管T4发生了开路故障；当第二逆变桥臂发生了开路故障时，所述处理器根据公式和公式计算第二上桥臂绝缘栅双极晶体管T3的工作状态F3和第二下桥臂绝缘栅双极晶体管T6的工作状态F6，并根据F3和F6的计算结果定位第二逆变桥臂上发生了开路故障的绝缘栅双极晶体管；当F3＝1时，判断为第二上桥臂绝缘栅双极晶体管T3发生了开路故障；当F6＝1时，判断为第二下桥臂绝缘栅双极晶体管T6发生了开路故障；当第三逆变桥臂发生了开路故障时，所述处理器根据公式和公式计算第三上桥臂绝缘栅双极晶体管T5的工作状态F5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管T2的工作状态F2，并根据F5和F2的计算结果定位第三逆变桥臂上发生了开路故障的绝缘栅双极晶体管；当F5＝1时，判断为第三上桥臂绝缘栅双极晶体管T5发生了开路故障；当F2＝1时，判断为第三下桥臂绝缘栅双极晶体管T2发生了开路故障；其中，Ci为绝缘栅双极晶体管Ti的控制信号，且Ci的取值为1或0，Ci＝1为控制绝缘栅双极晶体管Ti导通，Ci＝0为控制绝缘栅双极晶体管Ti关断；为Ci逻辑取反；Si为绝缘栅双极晶体管Ti的工作区间信号，且Si的取值为1或0，Si＝1为绝缘栅双极晶体管Ti工作的120°区间，Si＝0为绝缘栅双极晶体管Ti不工作的区间；Fion为Ci＝1时绝缘栅双极晶体管Ti的工作状态，且Fion的取值为1或0，Fion＝1为Ci＝1时绝缘栅双极晶体管Ti处在开路故障状态，Fion＝0为Ci＝1时绝缘栅双极晶体管Ti处在正常导通状态；i为1～6的自然数。