一种基于相电流分析的三相全桥逆变器开路故障诊断方法

摘要

本发明提出的一种通过分析三相电流波形来诊断和定位三相全桥逆变器开路故障的方法。本发明方法在硬件上仅需增加三个电流传感器，来获取无刷直流电机运行时的三相相电流，然后计算一个电周期内每相电流每隔60电角度的电流有效值，将每个电周期内三相电流的有效值按顺序排成此状态下的诊断矩阵，根据诊断矩阵中0元素个数来检测是否发生开路故障，并与开路故障状态的诊断矩阵进行对比，即可定位出故障功率管。此方法无需复杂的信号处理方法，提高了故障诊断的正确率。

主权项

一种基于相电流分析的三相全桥逆变器开路故障诊断方法，其特征在于在逆变器输出端增加三个电流传感器采样三相相电流的值，包括如下步骤：步骤1：分别计算A相电流i_a、B相电流i_b、C相电流i_c在一个电周期内每隔60电角度的电流有效值，电流有效值的计算公式为：其中，代表ABC三相相电流的一个周期内每隔60电角度的有效值；x为相电流序号，取值为a，b，c；θ为电角度，取值范围0°～360°；θ₀为起始电角度，取值为0°，60°，120°，180°，240°和300°；步骤2：分别对进行单位化处理，得到A相电流的诊断序列|I_s|为是相电流幅值的绝对值；B相电流的诊断序列C相电流的诊断序列将得到的A、B、C三相电流诊断序列按顺序组合成故障诊断矩阵步骤3：计算出该诊断矩阵D中的0元素个数i：如果i为6，将诊断矩阵D与诊断矩阵比较，若一致则可以断定此时没有开路故障；若不一致，则此时发生非开路故障；如果i不为6，则可以推断此时有可能出现了功率管开路故障；步骤4：如果i为14，并在表1中可以找到完全一致的诊断矩阵，则可以断定出发生了I类故障，并可以定位出故障的功率管；如果i为12，并在表1中可以找到完全一致的诊断矩阵，则可以断定出发生了II类故障，并可以定位出故障的功率管；如果i为10，并在表1中可以找到完全一致的诊断矩阵，则可以断定出发生了III类故障，并可以定位出故障的功率管；如果表1中没有和此时诊断矩阵完全一致的矩阵，则说明此时发生非开路故障；表1逆变器开路故障诊断矩阵