四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法，適用于四及四的倍數(shù)相、多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器的故障診斷與定位。根據(jù)兩只位置傳感器輸出信號(hào)相鄰兩個(gè)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(hào)，對(duì)位置傳感器故障定位，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(jī)勻速和加速、減速等速度變化對(duì)診斷與定位結(jié)果無影響，診斷方法可靠，實(shí)用性強(qiáng)，具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種四相開關(guān)磁阻電機(jī)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器的故障診斷與定位。

【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)中，位置傳感器輸出信號(hào)提供速度計(jì)算和電機(jī)換相提供依據(jù)，對(duì)于旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)可靠運(yùn)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(huì)發(fā)生失效故障，導(dǎo)致故障后位置傳感器輸出信號(hào)邊沿脈沖的丟失。若位置傳感器發(fā)生故障而失效，導(dǎo)致開關(guān)磁阻電機(jī)換相失敗，影響開關(guān)磁阻電機(jī)的可靠運(yùn)行，因此對(duì)位置傳感器進(jìn)行故障診斷和定位極其重要。傳統(tǒng)的基于區(qū)間時(shí)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(jī)勻速運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于開關(guān)磁阻電機(jī)速度變化運(yùn)行時(shí)不適用。如何實(shí)現(xiàn)四相開關(guān)磁阻電機(jī)勻速和加減速運(yùn)行狀態(tài)下兩只位置傳感器故障診斷和定位，是當(dāng)前開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)急需解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在問題，提供一種四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明的四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法:
[0005]1)使開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器P的輸出信號(hào)相位時(shí)間上早于位置傳感器Q的輸出信號(hào)相位，檢測開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器輸出信號(hào)的相鄰兩個(gè)邊沿脈沖Pi和邊沿脈沖P 2，時(shí)間順序上邊沿脈沖Pi早于邊沿脈沖P 2，相鄰兩個(gè)邊沿脈沖的間距為一個(gè)區(qū)間；
[0006]2)若邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，或邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器無故障；
[0007]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；
[0008]4)設(shè)定位置傳感器P的輸出信號(hào)上升沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間①，位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿至位置傳感器P的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間②，位置傳感器P的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間③，位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器P的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間④；
[0009]5)當(dāng)位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間①③時(shí)，故障診斷緩沖兩個(gè)區(qū)間；當(dāng)位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間②④時(shí)，故障診斷緩沖一個(gè)區(qū)間；
[0010]6)經(jīng)過故障緩沖區(qū)間后，對(duì)位置傳感器故障進(jìn)行定位:
[0011]若邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器P發(fā)生故障；若邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器Q發(fā)生故障；
[0012]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。
[0013]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明對(duì)四及四的倍數(shù)相、多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式或直線式開關(guān)磁阻電機(jī)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(hào)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(hào)，對(duì)位置傳感器故障定位，不僅適用于開關(guān)磁阻電機(jī)勻速運(yùn)行時(shí)位置傳感器故障診斷與定位，而且適用于開關(guān)磁阻電機(jī)加、減速運(yùn)行時(shí)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(jī)勾速和加速、減速等速度變化對(duì)診斷與定位結(jié)果無影響，診斷方法可靠，實(shí)用性強(qiáng)，具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器安裝示意圖；
[0015]圖2是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器故障診斷區(qū)間劃分示意圖；
[0016]圖3是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)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；
[0017]圖4是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)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；
[0018]圖5是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)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；
[0019]圖6是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)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；
[0020]圖7是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器P低電平故障診斷定位結(jié)果；
[0021]圖8是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器Q低電平故障診斷定位結(jié)果；
[0022]圖9是四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器高低電平故障區(qū)間劃分對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
[0024]圖1所示為四相8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器P、Q安裝示意圖，兩只位置傳感器P、Q安裝角度間隔角度β為75度，所產(chǎn)生的位置傳感器輸出信號(hào)如圖2所示，使開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器Ρ的輸出信號(hào)相位時(shí)間上早于位置傳感器Q的輸出信號(hào)相位；位置傳感器Ρ的輸出信號(hào)上升沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間①，位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿至位置傳感器Ρ的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間②，位置傳感器Ρ的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間③，位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器Ρ的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間④；
[0025]檢測開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器輸出信號(hào)的相鄰兩個(gè)邊沿脈沖Pi和邊沿脈沖P 2，時(shí)間順序上邊沿脈沖Pi早于邊沿脈沖P 2，相鄰兩個(gè)邊沿脈沖的間距為一個(gè)區(qū)間；
[0026]圖2所示，若邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖？2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，或邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器無故障；若除此之外的其他情況出現(xiàn)，則判斷位置傳感器有故障。
[0027]當(dāng)位置傳感器P在區(qū)間①③發(fā)生低電平故障，如圖3圖4所示，故障診斷緩沖兩個(gè)區(qū)間；當(dāng)位置傳感器P在區(qū)間②④發(fā)生低電平故障，如圖5圖6所示，故障診斷緩沖一個(gè)區(qū)間；
[0028]經(jīng)過故障緩沖區(qū)間后，對(duì)位置傳感器故障進(jìn)行定位，若邊沿脈沖匕檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器P發(fā)生低電平故障，如圖7所示。若邊沿脈沖Pi檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，邊沿脈沖？2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，則判斷位置傳感器Q發(fā)生低電平故障，如圖8所示；
[0029]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)生低電平故障；
[0030]檢測開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器輸出信號(hào)的相鄰兩個(gè)邊沿脈沖Pi和邊沿脈沖P 2，重復(fù)上述步驟，診斷四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器發(fā)生高電平故障，并定位所發(fā)生故障的位置傳感器，對(duì)應(yīng)的區(qū)間劃分如圖9所示。
[0031]上述方法對(duì)有兩只位置傳感器的四相16/12結(jié)構(gòu)、四相32/24結(jié)構(gòu)等開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器故障診斷與定位也適用。
【權(quán)利要求】
1.一種四相開關(guān)磁阻電機(jī)兩只位置傳感器故障診斷與定位方法，其特征在于包括如下步驟: 1)使開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器P的輸出信號(hào)相位時(shí)間上早于位置傳感器Q的輸出信號(hào)相位，檢測開關(guān)磁阻電機(jī)位置傳感器輸出信號(hào)的相鄰兩個(gè)邊沿脈沖P1和邊沿脈沖P 2，時(shí)間順序上邊沿脈沖P1早于邊沿脈沖P 2，相鄰兩個(gè)邊沿脈沖的間距為一個(gè)區(qū)間； 2)若邊沿脈沖P1檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，或邊沿脈沖P1檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，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(hào)上升沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間①，位置傳感器Q的輸出信號(hào)上升沿至位置傳感器P的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間②，位置傳感器P的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿為區(qū)間③，位置傳感器Q的輸出信號(hào)下降沿至位置傳感器P的輸出信號(hào)上升沿為區(qū)間④； 5)當(dāng)位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間①③時(shí)，故障診斷緩沖兩個(gè)區(qū)間；當(dāng)位置傳感器故障發(fā)生在區(qū)間②④時(shí)，故障診斷緩沖一個(gè)區(qū)間； 6)經(jīng)過故障緩沖區(qū)間后，對(duì)位置傳感器故障進(jìn)行定位: 若邊沿脈沖P1檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，邊沿脈沖P 2檢測到位置傳感器Q的輸出信號(hào)，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(hào)，邊沿脈沖P2檢測到位置傳感器P的輸出信號(hào)，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。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK104483644SQ201410742550
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】陳昊, 韓國強(qiáng), 程鶴, 王千龍, 王青, 王星 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)