防護電機驅動系統以防電流傳感器故障的影響技術方案

本發明專利技術涉及防護電機驅動系統以防電流傳感器故障的影響。提供方法和設備用于檢測多相電機中的相電流傳感器故障。該方法包括，接收輸入轉矩指令T*并且測量包括電機的每個相的相電流Ix在內的反饋信號組，為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的一個值的直和正交指令相電流Id*、Iq*，確定總指令電流Is=[(Iq*)2+(Id*)2]1/2，產生負序電流Ineg，此處，對于三個相是Ineg=(1/3)[Ia+(α2)Ib+(α)Ic]，式中，α=ej2π/3，Ineg和Is聯合提供標準化的負序電流Inn=Ineg/Is，該標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器故障的存在，并且在Inn>INN*時執行控制動作。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術主要涉及電機驅動系統中的故障防護，并且更具體地涉及對電機相電流傳感器故障的識別和補救動作以阻止或減輕對電機驅動系統及其部件的損壞。
技術介紹
現今，廣泛使用由直流(DC)能源供以電力的交流(AC)電機系統。DC能源是蓄電池的車輛的電機推進系統是眾所周知。固定式DC-AC電機推進系統也是廣泛使用的。這類推進系統內使用的控制系統監測和控制流入多相電機的每個相的電流。這類系統中使用的電流傳感器不是一直如所期望的那樣精確，或者，它們的精確度可能隨著系統老化的時間而變化。現有技術的電機控制系統不能區別正常的操作誤差與由電流傳感器故障引起的誤差。當傳感器誤差或故障未被發現時，系統控制器和/或推進電機本身會受到損壞并且系統用戶可能處于危險條件下。因此，期望提供一種改善的控制系統和方法，用于檢測由傳感器故障引起的相電流傳感器誤差，并且在適當的情況下，采取補救動作。另外，期望的是，用于檢測這類傳感器誤差和采取補救動作的設備和方法是簡單的、耐用可靠的且適合于對現有系統的改造。此夕卜，本專利技術的其它的合乎需要的要素和特征將通過隨后的詳細說明和附上的權利要求變得明顯，參照附圖以及前述的
和
技術介紹
。
技術實現思路
提供方法和設備用于檢測多相電機(26)中的相電流傳感器(38)故障以及采取適當動作。接收或測量電機(26)的輸入轉矩指令T*(43)和包括電機(26)的每個相的相電流Ix在內的反饋信號組(60)，為電機(26)生成對應于輸入轉矩指令Τ*的一個值的直和正交指令相電流Id*、Iq*，生成總指令電流Is = [(Iq*)2 + (Id*)2]1/2，從感測到的相電流計算負序電流Ineg,此處,對于三個相是Ineg = (1/3) [la + ( a 2) Ib + (a)Ic],S*,a =ej2ll/3, Ineg和Is聯合提供標準化的負序電流Inn = Ineg/Is，該標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器(38)故障的存在，并且在Inn>INN*時執行控制動作。該控制動作可以包括下列的一個或多個，設置故障標記和/或設置診斷代碼以表征故障的性質，和/或，降低相激勵電壓Vx和/或相激勵電流Ix以防止對電機和/或向電機提供能源的推進系統的其它元件的損壞，和/或，提供軟或硬關閉以最小化對與包含電機的推進系統有關的任何人員、材料或工藝的風險。本專利技術的實施例可以針對現有推進系統而進行改型。本專利技術還提供了以下方案1. 一種用于檢測多相電機中的相電流傳感器故障的方法，該方法包括 接收輸入轉矩指令τ*并且測量包括電機每個相的相電流Ix的電機的反饋信號組； 為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的值的直和正交指令相電流Id*、Iq* ； 確定總指令電流Is = f (Id*，Iq*)；產生負序電流Ineg = f (Ix)； 聯合Ineg和Is以提供標準化的負序電流Inn = Ineg/Is ； 將標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器故障的存在；和 在Inn>INN*時執行控制動作。2.如方案I所述的方法，其中，所述控制動作包括在Inn>INN*時設置故障標記。3.如方案2所述的方法，其中，所述控制動作包括設置表征故障性質的診斷代碼。 4.如方案I所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低流向電機的相電流Ix。5.如方案I所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低施加給電機的相電壓Vx。6. 一種用于檢測三相電機中的相電流傳感器故障的方法,該方法可由適于控制電機的電機控制器執行，并且包括 測量輸入轉矩指令T*并且設置包括電機三個相的每個的相電流la、lb、Ic的電機的反饋信號組，并且使用所述控制器； 為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的值的直和正交指令相電流Id*、Iq* ； 確定總指令電流 Is = [(Iq*)2 + (Id*)2]172 ； 產生負序電流 Ineg= (1/3) [la + (Q2)Ib+ ( a ) Ic]，其中 a =ej23 ; 聯合Ineg和Is以提供標準化的負序電流Inn = Ineg/Is ； 將標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器故障的存在；和 在Inn>INN*時執行控制動作。7.如方案6所述的方法，進一步地包括，在Inn>INN*時設置故障標記。8.如方案7所述的方法，進一步地包括，還設置表征故障性質的診斷代碼。9.如方案6所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低流向電機的相電流中的一個或多個。10.如方案6所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低施加給電機的電壓Va、Vb, Vc011. 一種用于保護電動推進系統不受一個或多個電流傳感器的故障影響的方法，所述電流傳感器測量進入驅動電機的繞組Wa、Wb、Wc的相電流，所述電流傳感器提供指示電機相電流信號la、lb、Ic,所述方法包括 從所述電流傳感器接收指示電機相電流信號la、lb、Ic ； 從指令輸入源接收電機轉矩指令T* ； 從所述電機接收電機轉速《r ; 從向所述電機繞組Wa、Wb、Wc提供驅動電流的DC電源接收直流(DC)電壓Vdc ； 使用Τ*、ω r和Vdc，獲得隨時間變化的直軸指令電流Id*和正交軸指令電流Iq*的值； 確定總指令電流Is = [(Iq*)2 + (Id*)2]1/2的值； 確定負序電流 Ineg = (1/3) [la + a 2Ib + a Ic]的值，其中，a = eJ2/3 ； 確定標準化的負序電流Inn = Ineg/Is的值；和 比較Inn與預定閾值INN*，并且，如果Inn>INN*，就執行控制動作。12.如方案11所述的方法，進一步地包括，如果Inn>INN*，就降低流向電機繞組Wa、Wb、Wc的驅動電流。13.如方案12所述的方法，其中，通過把電壓Vdc轉化成施加給電機的各個繞組Wa、Wb、Wc的不同相A、B、C的三個隨時間變化的電壓Va、Vb、Vc，獲得來自DC電壓源的流向電機繞組Wa、Wb、Wc的驅動電流，并且其中，通過降低Na、Vb、Vc來降低流向電機繞組Wa、Wb、Wc的驅動電流。14.如方案13所述的方法，其中，施加給各個電機繞組Wa、Wb、Wc的不同相A、B、C的三個隨時間變化的電壓Va、Vb、Vc取決于轉矩指令T*，并且，如果Inn>INN*，就撤銷T*以降低Va, Vb, Vc015.如方案14所述的方法，其中，至少部分地由操作者致動的節流位置導出所述轉矩指令T*。16.如方案11所述的方法，進一步地包括，當Inn>INN*時，執行控制動作以在存儲器中設置誤差標記。17.如方案16所述的方法，其中，執行控制動作的步驟包括在存儲器中設置誤差診斷代碼。18.如方案16所述的方法,進一步地包括，當Inn>INN*時,設置故障標記或指示器，然后降低相電壓Va、Vb、Vc。19.如方案11所述的方法，進一步地包括，當Inn>INN*時，降低進入繞組Wa、Wb、Wc的一個或多個相電流。20.如方案11所述的方法,進一步地包括，當Inn>INN*時，關閉驅動電機。附圖說明下文將連同下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于檢測多相電機中的相電流傳感器故障的方法，該方法包括：接收輸入轉矩指令T*并且測量包括電機每個相的相電流Ix的電機的反饋信號組；為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的值的直和正交指令相電流Id*、Iq*；確定總指令電流Is?=?f（Id*，Iq*）；產生負序電流Ineg?＝?f（Ix）；聯合Ineg和Is以提供標準化的負序電流Inn?=?Ineg/Is；將標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器故障的存在；和在Inn>INN*時執行控制動作。

【技術特征摘要】
2011.09.23 US 13/2440521.一種用于檢測多相電機中的相電流傳感器故障的方法，該方法包括 接收輸入轉矩指令τ*并且測量包括電機每個相的相電流Ix的電機的反饋信號組； 為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的值的直和正交指令相電流Id*、Iq* ； 確定總指令電流Is = f (Id*，Iq*)； 產生負序電流Ineg = f (Ix)； 聯合Ineg和Is以提供標準化的負序電流Inn = Ineg/Is ； 將標準化的負序電流Inn與預定閾值INN*作比較以確定相電流傳感器故障的存在；和 在Inn>INN*時執行控制動作。2.如權利要求1所述的方法，其中，所述控制動作包括在Inn>INN*時設置故障標記。3.如權利要求2所述的方法，其中，所述控制動作包括設置表征故障性質的診斷代碼。4.如權利要求1所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低流向電機的相電流Ix。5.如權利要求1所述的方法，其中，所述控制動作包括，降低施加給電機的相電壓Vx。6.一種用于檢測三相電機中的相電流傳感器故障的方法，該方法可由適于控制電機的電機控制器執行，并且包括 測量輸入轉矩指令T*并且設置包括電機三個相的每個的相電流la、lb、Ic的電機的反饋信號組，并且使用所述控制器； 為電機生成對應于輸入轉矩指令T*的值的直和正交指令相電流Id*、Iq* ； 確定總指令電流 Is = [(Iq*)2 + (Id*)2]172 ； 產生負序電流 Ineg= (1/3) [la...

【專利技術屬性】
技術研發人員：SMN哈桑，SE舒爾斯，DP塔斯基，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：