[发明专利]电机驱动系统中逆变器功率管开路故障实时检测方法

摘要

本发明公开了一种电机驱动系统中逆变器功率管开路故障实时检测方法，属于在线检测技术领域。本发明包括根据速度传感器测量的速度设计滑动窗口长度，作为电流传感器测量三相电流采样点的矢量维度；对电流矢量进行数据重构，使得重构后的数据相位相同；然后通过设计的任意两相电流间的相关系数确定故障桥臂，通过设计的一个周期内电流采样点的平均值确定故障管的位置。本发明适用于任意三相电机驱动系统中逆变器任意单管和任意双管开路故障的诊断，具有成本低、检测精度高、速度快、实时性高、鲁棒性好以及抗干扰能力强的优点。

主权项

电机驱动系统中逆变器功率管开路故障实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、计算滑动窗口的宽度其中，T_s表示电流环的采样周期，n表示电机转速，p表示电机的极对数；步骤2、设计三相电流矢量，重构电流矢量的数据使得其同相位：首先，将一个周期内的采样点储存在矢量I_a,I_b,I_c中，其维数为L，在每一个电流采样瞬间k,电流矢量I_a,I_b,I_c抛弃最末的一个采样点I_a(1),I_b(1),I_c(1)，然后将剩余采样点在矢量中左移一位，同时将最新的采样点加入I_a,I_b,I_c,记为I_a(L),I_b(L),I_c(L)，实现数据实时在线更新；然后，在每一个电流采样瞬间，对电流矢量进行数据重构，如公式(1)所示：$\begin{array}{c}\left\{\begin{array}{c}{D}_a=I_a\\ D_b=\[I_b\[1/3L:L\],I_b\[1:1/3L-1\]\]\\ D_c=\[I_c\[2/3L:L\],I_c\[1:2/3L-1\]\]\end{array}\right.\\ \backslash *MERGEFORMAT\end{array}---\left(1\right)$式中，I_b(1/3L:L)代表一段电流采样点，从位置1/3L开始，以位置L结束；步骤3、故障特征量提取，设计两个特征量函数用于故障诊断与定位：故障特征量一：电流矢量平均值，如下公式(2)所示：$\begin{array}{c}\underset{m=a,b,c}{S_m=\frac{\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}{D}_m\left(i\right)}{L}}\\ \backslash *MERGEFORMAT\end{array}---\left(2\right)$故障特征量二：任意两相电流的相关系数，如下公式(3)所示：$\begin{array}{cc}\underset{\left(m,n=a,b,c;m\≠n\right)}{X_{mn}=\frac{\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}\left|(D_m-S_m)(D_n-S_n)\right|}{\sqrt{\left(\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}{\left(D_m-S_m\right)}^2\right)\left(\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}{\left(D_n-S_n\right)}^2\right)}}}& \backslash *MERGEFORMAT\end{array}---\left(3\right).$