[發(fā)明專利]四相開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器故障診斷與定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410742550.0
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104483644A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳昊;韓國強;程鶴;王千龍;王青;王星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R31/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種四相開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器故障診斷與定位方法，尤其是適用于四及四的倍數(shù)相、多種拓撲結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器的故障診斷與定位。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)中，位置傳感器輸出信號提供速度計算和電機換相提供依據(jù)，對于旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)可靠運行具有極其重要的作用。但由于灰塵、碰撞等原因，常用的光電式、磁電式、電磁式位置傳感器會發(fā)生失效故障，導致故障后位置傳感器輸出信號邊沿脈沖的丟失。若位置傳感器發(fā)生故障而失效，導致開關(guān)磁阻電機換相失敗，影響開關(guān)磁阻電機的可靠運行，因此對位置傳感器進行故障診斷和定位極其重要。傳統(tǒng)的基于區(qū)間時間的故障診斷方法和基于邊沿捕獲的故障診斷方法僅適用于開關(guān)磁阻電機勻速運行狀態(tài)，對于開關(guān)磁阻電機速度變化運行時不適用。如何實現(xiàn)四相開關(guān)磁阻電機勻速和加減速運行狀態(tài)下兩只位置傳感器故障診斷和定位，是當前開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)中存在問題，提供一種四相開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器故障診斷與定位方法

技術(shù)方案：本發(fā)明的四相開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器故障診斷與定位方法：

1)使開關(guān)磁阻電機位置傳感器P的輸出信號相位時間上早于位置傳感器Q的輸出信號相位，檢測開關(guān)磁阻電機位置傳感器輸出信號的相鄰兩個邊沿脈沖P₁和邊沿脈沖P₂，時間順序上邊沿脈沖P₁早于邊沿脈沖P₂，相鄰兩個邊沿脈沖的間距為一個區(qū)間；

2)若邊沿脈沖P₁檢測到位置傳感器Q的輸出信號，邊沿脈沖P₂檢測到位置傳感器P的輸出信號，或邊沿脈沖P₁檢測到位置傳感器P的輸出信號，邊沿脈沖P₂檢測到位置傳感器Q的輸出信號，則判斷位置傳感器無故障；

3)若除步驟2)之外的其他情況出現(xiàn)，則判斷位置傳感器有故障；

4)設(shè)定位置傳感器P的輸出信號上升沿至位置傳感器Q的輸出信號上升沿為區(qū)間①，位置傳感器Q的輸出信號上升沿至位置傳感器P的輸出信號下降沿為區(qū)間②，位置傳感器P的輸出信號下降沿至位置傳感器Q的輸出信號下降沿為區(qū)間③，位置傳感器Q的輸出信號下降沿至位置傳感器P的輸出信號上升沿為區(qū)間④；

5)當位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間①③時，故障診斷緩沖兩個區(qū)間；當位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間②④時，故障診斷緩沖一個區(qū)間；

6)經(jīng)過故障緩沖區(qū)間后，對位置傳感器故障進行定位：

若邊沿脈沖P₁檢測到位置傳感器Q的輸出信號，邊沿脈沖P₂檢測到位置傳感器Q的輸出信號，則判斷位置傳感器P發(fā)生故障；若邊沿脈沖P₁檢測到位置傳感器P的輸出信號，邊沿脈沖P₂檢測到位置傳感器P的輸出信號，則判斷位置傳感器Q發(fā)生故障；

若始終檢測不到邊沿脈沖，則判斷位置傳感器P和位置傳感器Q均發(fā)生故障。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明對四及四的倍數(shù)相、多種拓撲結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器故障診斷與定位適用，通過檢測兩只位置傳感器輸出信號邊沿脈沖順序判斷是否有位置傳感器故障，設(shè)置故障診斷緩沖區(qū)間，避免誤診斷的發(fā)生，通過辨別邊沿脈沖來源的位置傳感器輸出信號，對位置傳感器故障定位，不僅適用于開關(guān)磁阻電機勻速運行時位置傳感器故障診斷與定位，而且適用于開關(guān)磁阻電機加、減速運行時位置傳感器故障診斷與定位，可用于單只位置傳感器、兩只位置傳感器的故障診斷與定位，電機勻速和加速、減速等速度變化對診斷與定位結(jié)果無影響，診斷方法可靠，實用性強，具有廣泛的工程應用價值。

附圖說明

圖1是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機兩只位置傳感器安裝示意圖；

圖2是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機位置傳感器故障診斷區(qū)間劃分示意圖；

圖3是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機位置傳感器低電平故障發(fā)生在區(qū)間①的故障診斷緩沖示意圖；

圖4是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機位置傳感器低電平故障發(fā)生在區(qū)間③的故障診斷緩沖示意圖；

圖5是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機位置傳感器低電平故障發(fā)生在區(qū)間②的故障診斷緩沖示意圖；

圖6是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機位置傳感器低電平故障發(fā)生在區(qū)間④的故障診斷緩沖示意圖；