[發明專利]診斷永磁電動機的磁化故障的方法

有效

• 申請號: 201611261227.7
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN107918099B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 車志完;姜求培;林在相;林盛曄;金永云
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 趙愛玲;張晶

本發明提供了一種診斷永磁電動機的磁化故障的方法。該方法包括計算用于安裝在電動機處的旋轉變壓器的偏移校正的旋轉變壓器偏移值；計算校正偏差，即，所計算的旋轉變壓器偏移值和預定參考值之間的差值，以將所計算的校正偏差與容許誤差進行比較；當所計算的校正偏差大于容許誤差時，將所計算的校正偏差和永磁體的反向磁化的預定相位差值之間的差值與容許誤差進行比較；以及當所計算的校正偏差與永磁體的反向磁化的預定相位差值之間的差值等于或小于容許誤差時，確定該永磁電動機處于反向磁化狀態。

技術領域

本公開涉及一種診斷永磁電動機的磁化故障的方法，更特別地涉及一種能夠檢測電動機的永磁體的反向磁化狀態的診斷磁化故障的方法。

背景技術

電動機用作驅動諸如電動車輛(EV)、混合動力車輛(HEV)或燃料電池電動車輛(FCEV)的新能源汽車的驅動源。新能源汽車可代替內燃機汽車。

內置式永磁同步電動機(IPMSM)用作電動馬達(例如，驅動馬達)，即新能源汽車的驅動源。

新能源汽車包括用于驅動和控制電動機的逆變器系統。旋轉變壓器用作檢測用于控制電動機的電動機轉子的絕對角度位置θ的位置傳感器。

同步之后在電動機的磁通位置處確定坐標系統，以便控制新能源汽車中的電動機的矢量。為此，讀取相對于電動機轉子的絕對角度位置。

旋轉變壓器用于檢測電動機轉子的絕對角度位置。通過旋轉變壓器準確地感測電動機轉子的每個相位，以控制用于驅動新能源汽車的電動機速度和扭矩。

圖1是電動機和旋轉變壓器的結構的示意圖。

附圖標記2表示電動機1的轉子。附圖標記3表示電動機1的軸(或轉子的中心軸)，附圖標記4表示電動機1的定子。附圖標記11表示旋轉變壓器的轉子，和附圖標記13表示旋轉變壓器的定子。

如圖所示，旋轉變壓器包括轉子11和定子13。旋轉變壓器的轉子11可安裝在電動機1的軸3處，旋轉變壓器的定子13可安裝在電動機1的定子4處。

此外，纏繞在旋轉變壓器的轉子11和定子13上的線圈被纏繞使得磁通分布成相對于角度的正弦波。

當在纏繞于旋轉變壓器的轉子11上的第一線圈(例如，輸入端子)上施加激勵信號(M REZ+，M REZ-)的狀態下，旋轉變壓器的轉子11由電動機1的軸3旋轉時，磁耦合系數發生變化。因此，在纏繞于旋轉變壓器的定子13上的第二線圈(例如，輸出端子)處產生信號，在該信號中，每個載波的振幅發生改變。根據電動機的轉子2和旋轉變壓器的轉子11的旋轉角度θ，纏繞線圈以使信號改變成具有余弦(cos)和正弦(sin)形狀。參照圖2和圖3，控制單元20(例如，功率控制單元(PCU))的激勵電壓產生電路29產生具有恒定振幅的正弦形電壓信號，即激勵信號(U₀：M_REZ+，M_REZ-)。因此，信號被施加到纏繞于旋轉變壓器10的轉子11上的第一線圈(稱為參考線圈)。

當激勵信號U₀被施加到旋轉變壓器的第一線圈12時，從纏繞在定子(未示出)上的第二線圈14和15(稱為輸出線圈)輸出輸出REZS1和REZS3(即，余弦形電壓信號U₁)和輸出REZS2和REZS4(即，正弦形電壓信號U₂)。

基于因旋轉變壓器的轉子11的旋轉而引起的磁阻的變化，磁通量交鏈被周期性地改變。從旋轉變壓器的定子的第二線圈輸出的電壓信號U₁和U₂的振幅基于電動機1的旋轉角度θ改變。

如圖3所示，從旋轉變壓器10輸出的電壓信號U₁和U₂的峰值點通過旋轉變壓器-數字轉換器(RDC)21而連接到包絡線，以轉換為指示在控制單元20處的電動機的絕對角度位置θ(位置角度)的余弦信號和正弦信號。