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申请/专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心

摘要：本发明公开了一种基于电流偏置度的永磁同步电机逆变器开路故障诊断方法，该方法只需要闭环控制系统的基本信号三相电流和转子位置，考虑了控制器反馈调节作用的影响，采用的偏置度不依赖于电流幅值，对负载变化敏感度低，利用三相定子电流瞬时偏置的绝对值之和判断是否发生故障，并将其作为故障检测的辅助变量，提高诊断方法的抗干扰性。因此，本发明方法对电机速度变化、负载变化敏感度低，不依赖于复杂的模型，计算量小，易于实现，在不同控制周期、电感参数失配下具有良好鲁棒性，可应用于电动发电制动等不同运行模式，可扩展应用至双管开路故障诊断。

主权项：1.一种基于电流偏置度的永磁同步电机逆变器开路故障诊断方法，包括如下步骤：1根据转子位置角和q轴参考电流构建定子电流观测模型，其表达式如下： 其中：ix表示永磁同步电机的x相定子电流，x＝a、b或c，θe为永磁同步电机的转子位置角，iqref为控制器的q轴参考电流，表示x相定子电流的初始相位，Im表示电流幅值；2利用所述定子电流观测模型通过以下公式计算逆变器开路故障后的定子电流残差； 其中：εxf表示逆变器开路故障后的x相定子电流残差，ixf表示逆变器开路故障后永磁同步电机的x相定子电流；3采用误差极性函数量化所述定子电流残差，误差极性函数表达式如下： 其中：Λx表示x相的误差极性函数，r1为给定的判断阈值；4根据所述误差极性函数计算出定子电流偏置度，具体实现方式为：首先在给定的转子位置角区间θ1～θ2内对误差极性函数Λx进行多次采样，将其平均值定义为定子电流偏置度，用于表征定子电流的畸变特征，具体表达式如下： 其中：χx表示x相定子电流偏置度；5根据所述定子电流偏置度通过以下关系式构造误差判别函数，用以对逆变器开路故障进行诊断；Fab＝sgnχa-χbFbc＝sgnχb-χcFca＝sgnχc-χa其中：Fab表示ab两相定子电流偏置度之间的误差判别函数，Fbc表示bc两相定子电流偏置度之间的误差判别函数，Fca表示ca两相定子电流偏置度之间的误差判别函数，sgn表示符号函数；对逆变器开路故障进行诊断的标准如下：若Fab＝-1，Fbc＝Fca＝1，则判定逆变器a相上管开路故障；若Fab＝1，Fbc＝Fca＝-1，则判定逆变器a相下管开路故障；若Fbc＝-1，Fab＝Fca＝1，则判定逆变器b相上管开路故障；若Fbc＝1，Fab＝Fca＝-1，则判定逆变器b相下管开路故障；若Fca＝-1，Fab＝Fbc＝1，则判定逆变器c相上管开路故障；若Fca＝1，Fab＝Fbc＝-1，则判定逆变器c相下管开路故障；若Fab＝Fbc＝Fca＝0，则判定逆变器不存在开路故障。

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