[发明专利]诊断永磁电动机的磁化故障的方法

说明书

本发明提供了一种诊断永磁电动机的磁化故障的方法。该方法包括计算用于安装在电动机处的旋转变压器的偏移校正的旋转变压器偏移值；计算校正偏差，即，所计算的旋转变压器偏移值和预定参考值之间的差值，以将所计算的校正偏差与容许误差进行比较；当所计算的校正偏差大于容许误差时，将所计算的校正偏差和永磁体的反向磁化的预定相位差值之间的差值与容许误差进行比较；以及当所计算的校正偏差与永磁体的反向磁化的预定相位差值之间的差值等于或小于容许误差时，确定该永磁电动机处于反向磁化状态。

技术领域

本公开涉及一种诊断永磁电动机的磁化故障的方法，更特别地涉及一种能够检测电动机的永磁体的反向磁化状态的诊断磁化故障的方法。

背景技术

电动机用作驱动诸如电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)或燃料电池电动车辆(FCEV)的新能源汽车的驱动源。新能源汽车可代替内燃机汽车。

内置式永磁同步电动机(IPMSM)用作电动马达(例如，驱动马达)，即新能源汽车的驱动源。

新能源汽车包括用于驱动和控制电动机的逆变器系统。旋转变压器用作检测用于控制电动机的电动机转子的绝对角度位置θ的位置传感器。

同步之后在电动机的磁通位置处确定坐标系统，以便控制新能源汽车中的电动机的矢量。为此，读取相对于电动机转子的绝对角度位置。

旋转变压器用于检测电动机转子的绝对角度位置。通过旋转变压器准确地感测电动机转子的每个相位，以控制用于驱动新能源汽车的电动机速度和扭矩。

图1是电动机和旋转变压器的结构的示意图。

附图标记2表示电动机1的转子。附图标记3表示电动机1的轴(或转子的中心轴)，附图标记4表示电动机1的定子。附图标记11表示旋转变压器的转子，和附图标记13表示旋转变压器的定子。

如图所示，旋转变压器包括转子11和定子13。旋转变压器的转子11可安装在电动机1的轴3处，旋转变压器的定子13可安装在电动机1的定子4处。

此外，缠绕在旋转变压器的转子11和定子13上的线圈被缠绕使得磁通分布成相对于角度的正弦波。

当在缠绕于旋转变压器的转子11上的第一线圈(例如，输入端子)上施加激励信号(M REZ+，M REZ-)的状态下，旋转变压器的转子11由电动机1的轴3旋转时，磁耦合系数发生变化。因此，在缠绕于旋转变压器的定子13上的第二线圈(例如，输出端子)处产生信号，在该信号中，每个载波的振幅发生改变。根据电动机的转子2和旋转变压器的转子11的旋转角度θ，缠绕线圈以使信号改变成具有余弦(cos)和正弦(sin)形状。参照图2和图3，控制单元20(例如，功率控制单元(PCU))的激励电压产生电路29产生具有恒定振幅的正弦形电压信号，即激励信号(U₀：M_REZ+，M_REZ-)。因此，信号被施加到缠绕于旋转变压器10的转子11上的第一线圈(称为参考线圈)。

当激励信号U₀被施加到旋转变压器的第一线圈12时，从缠绕在定子(未示出)上的第二线圈14和15(称为输出线圈)输出输出REZS1和REZS3(即，余弦形电压信号U₁)和输出REZS2和REZS4(即，正弦形电压信号U₂)。

基于因旋转变压器的转子11的旋转而引起的磁阻的变化，磁通量交链被周期性地改变。从旋转变压器的定子的第二线圈输出的电压信号U₁和U₂的振幅基于电动机1的旋转角度θ改变。

如图3所示，从旋转变压器10输出的电压信号U₁和U₂的峰值点通过旋转变压器-数字转换器(RDC)21而连接到包络线，以转换为指示在控制单元20处的电动机的绝对角度位置θ(位置角度)的余弦信号和正弦信号。