BR102017005615A2 - Method of detecting and insulating a failure in an electric motor system, and, electrical motor system for detecting and isolating a fault - Google Patents

Method of detecting and insulating a failure in an electric motor system, and, electrical motor system for detecting and isolating a fault Download PDF

Info

Publication number
BR102017005615A2
BR102017005615A2 BR102017005615-5A BR102017005615A BR102017005615A2 BR 102017005615 A2 BR102017005615 A2 BR 102017005615A2 BR 102017005615 A BR102017005615 A BR 102017005615A BR 102017005615 A2 BR102017005615 A2 BR 102017005615A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
electric motor
voltage
motor system
component
current
Prior art date
Application number
BR102017005615-5A
Other languages
English (en)
Inventor
E. Mastrocola Naison
Abbott Michael
L. Richardson Brian
Original Assignee
Simmonds Precision Products, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Simmonds Precision Products, Inc. filed Critical Simmonds Precision Products, Inc.
Publication of BR102017005615A2 publication Critical patent/BR102017005615A2/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G01R31/42—AC power supplies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0243—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a broken phase
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

método de detecção e isolamento de uma falha em um sistema de motor elétrico, e, sistema de motor elétrico para detectar e isolar uma falha. sistema e um método de detecção e isolamento de uma falha em um sistema de motor elétrico. o método inclui detectar, em um componente de eletrônica de acionamento do motor (mde) que está configurado para acionar um motor elétrico através de um chicote, a falha no sistema de motor elétrico, aplicar uma tensão e corrente, no componente de mde, de acordo com uma sequência de comutação de porta para todas as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, detectar o valor de tensão e corrente no componente de mde entre comutadores de um inversor do componente de mde, e isolar a falha no sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.

Description

“MÉTODO DE DETECÇÃO E ISOLAMENTO DE UMA FALHA EM UM SISTEMA DE MOTOR ELÉTRICO, E, SISTEMA DE MOTOR ELÉTRICO PARA DETECTAR E ISOLAR UMA FALHA” FUNDAMENTOS
[001] A matéria aqui divulgada geralmente se refere à detecção de falha e, mais particularmente, à detecção de falha de motor, acionamento de motor e chicote para um controlador de atuador de freio elétrico multicanal.
[002] Aeronaves modernas utilizam motores elétricos em uma infinidade de aplicações; bombas, compressores, atuadores, motores de partida, etc. Muitas destas aplicações requerem que o componente de eletrônica de acionamento do motor (MDE) relativamente sensível esteja localizado em um compartimento de equipamentos eletrônicos de ambiente controlado. Em contrapartida, o motor elétrico está localizado remotamente em outro lugar na fuselagem. Muitas vezes, existe uma distância significativa entre o componente de MDE e o motor elétrico localizado em outra parte da fuselagem. A confiabilidade deste tipo de arquitetura é dependente do chicote de fuselagem e a sua capacidade de fornecer os sinais entre a MDE e o motor.
[003] Tal sistema é um freio elétrico da aeronave (eBrake), que inclui oito atuadores que são acionados por um único componente de MDE. O eBrake e o componente de MDE são separados por cerca de 30 metros (100 pés) de chicote. Devido ao número ou partes, a ambiguidade de grupo de falha entre a MDE, o Chicote e o Motor após uma falha de circuito de acionamento do motor pode resultar na remoção incorreta de componentes de sistema funcionais. Por conseguinte, existe uma necessidade de fornecer um sistema e método para aprimorar a detecção de falhas de sistema.
BREVE DESCRIÇÃO
[004] De acordo com uma modalidade, um método de detecção e isolamento de uma falha num sistema de motor elétrico é fornecido. O método inclui detectar, em um componente de eletrônica de acionamento do motor (MDE) que está configurado para acionar um motor elétrico através de um chicote, a falha no sistema de motor elétrico, aplicar uma tensão e corrente, no componente de MDE, de acordo com uma sequência de comutação de porta para todas as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, detectar o valor de tensão e corrente no componente de MDE entre comutadores de um inversor do componente de MDE, e isolar a falha no sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.
[005] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir em que aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de porta de comutação inclui remover tensão e corrente anterior entre os pontos de detecção de sensor de sensores do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, e alternar a aplicação da tensão e corrente através de acionamentos de porta dos comutadores do inversor que corresponde a cada fase do sistema de motor elétrico.
[006] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que, se um valor de tensão de zero for detectado, é indicativo de uma fase aberta ou falha de um comutador do inversor para ligar, e em que, se a corrente for detectada e exceder um limite de falha de aterramento (GFI), é indicativo de uma falha de aterramento bruta.
[007] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que a aplicação da tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de porta inclui reter um único comutador do inversor por um período prolongado para detectar GFI de baixo nível, e fechar o circuito de corrente para cada fase um de cada vez usando os outros comutadores do inversor, em que a retenção e o fechamento são realizados para todas as combinações de comutadores e fases.
[008] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o isolamento da falha com base nos valores de tensão e corrente detectados ainda inclui analisar os valores de tensão e corrente detectados em relação aos valores de tensão e corrente conhecidos durante um estado de operação normal sem falhas do sistema de motor elétrico, derivar diferenças entre os valores de tensão e corrente detectados e valores de corrente e tensão conhecidos com base na análise, e consultar as diferenças de uma tabela de verdade armazenada no sistema motor elétrico que indicaram possibilidades de localização de falha com base nas diferenças detectadas.
[009] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que a remoção de tensão e corrente entre pontos de detecção de sensor inclui zerar o sensor que inclui remover da tensão e corrente de todas as portas no componente de MDE, e remover a tensão e corrente de todos os sensores do sistema de motor elétrico.
[010] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir a substituição de uma unidade substituível na linha (LRU) do sistema de motor elétrico em resposta ao isolamento da falha sendo isolada para a LRU.
[011] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o sistema de motor elétrico está incluído numa aeronave.
[012] De acordo com uma outra modalidade, um sistema de motor elétrico para detectar e isolar uma falha é fornecido. O sistema inclui um componente de eletrônica de acionamento do motor (MDE) incluindo um inversor com uma pluralidade de comutadores configurados para comutar entre fases, um motor elétrico ligado ao componente de MDE, em que o motor elétrico é acionado palas fases do inversor, um chicote que conecta o motor elétrico ao componente de MDE, em que o chicote inclui uma pluralidade de fios, e uma pluralidade de sensores que estão ligados ao componente de MDE e são configurados para detectar valores de tensão e corrente no componente de MDE entre a pluralidade de comutadores do inversor do componente de MDE que é configurado para acionar o motor elétrico através do chicote, em que o componente de MDE é ainda configurado para detectar a falha no sistema de motor elétrico, aplicar uma tensão e corrente de acordo com uma sequência de comutação porta para as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, e isolar a falha no sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.
[013] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir uma interface de usuário ligada ao componente de MDE que recebe uma entrada de usuário e emite informações de isolamento de falha e valores de tensão e corrente detectados, e um componente alimentado por motor que está ligado ao motor elétrico.
[014] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o componente alimentado por motor é um selecionado de um grupo que consiste em uma bomba, um compressor, um atuador e um motor de arranque.
[015] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o sistema de motor elétrico está incluído numa aeronave.
[016] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o motor elétrico é um motor trifásico, em que a pluralidade de comutadores inclui seis comutadores dispostos em pares configurados para criar as três fases, e em que a pluralidade de sensores inclui pontos de detecção de sensor entre os seis comutadores dispostos em pares.
[017] De acordo com uma outra modalidade, um produto de programa de computador para detectar e isolar uma falha num sistema de motor elétrico, o produto de programa de computador, incluindo um meio de armazenamento legível por computador tendo instruções de programa incorporados ao mesmo é fornecido. As instruções de programa executáveis por um processador fazem com que o processador detecte, em um componente de eletrônica de acionamento do motor (MDE) que está configurado para acionar um motor elétrico através de um chicote, a falha no sistema de motor elétrico, aplique uma tensão e corrente, no componente de MDE, de acordo com uma sequência de comutação de porta para todas as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, detecte valor de tensão e corrente no componente de MDE entre comutadores de um inversor do componente de MDE, e isole a falha no sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.
[018] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir em que aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de porta de comutação inclui remover tensão e corrente anterior entre os pontos de detecção de sensor de sensores do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, e alternar a aplicação da tensão e corrente através de acionamentos de porta dos comutadores do inversor que corresponde a cada fase do sistema de motor elétrico.
[019] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que, se um valor de tensão de zero for detectado, é indicativo de uma fase aberta ou falha de um comutador do inversor para ligar, e em que, se a corrente for detectada e exceder um limite de falha de aterramento (GFI), é indicativo de uma falha de aterramento bruta.
[020] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que a aplicação da tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de porta inclui reter um único comutador do inversor por um período prolongado para detectar GFI de baixo nível, e fechar o circuito de corrente para cada fase um de cada vez usando os outros comutadores do inversor, em que a retenção e o fechamento são realizados para todas as combinações de comutadores e fases.
[021] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que o isolamento da falha com base nos valores de tensão e corrente detectados ainda inclui analisar os valores de tensão e corrente detectados em relação aos valores de tensão e corrente conhecidos durante um estado de operação normal sem falhas do sistema de motor elétrico, derivar diferenças entre os valores de tensão e corrente detectados e valores de corrente e tensão conhecidos com base na análise, e consultar as diferenças de uma tabela de verdade armazenada no sistema motor elétrico que indicaram possibilidades de localização de falha com base nas diferenças detectadas.
[022] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir, em que a remoção de tensão e corrente entre pontos de detecção de sensor inclui zerar o sensor que inclui remover da tensão e corrente de todas as portas no componente de MDE, e remover a tensão e corrente de todos os sensores do sistema de motor elétrico.
[023] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como uma alternativa, modalidades adicionais podem incluir o produto de programa de computador incluindo ainda instruções de programa adicionais incorporadas ao mesmo, as instruções de programa adicionais executáveis pelo processador para fazer com que o processador substitua uma unidade substituível na linha (LRU) do sistema de motor elétrico em resposta ao isolamento da falha sendo isolada para a LRU.
[024] As características e os elementos anteriores podem ser combinados em várias combinações sem exclusividade, a menos que expressamente indicado de outra forma. Estas características e estes elementos, bem como a operação dos mesmos, ficarão mais evidentes à luz da descrição que se segue e dos desenhos anexos. Deve ser entendido, no entanto, que a descrição e os desenhos a seguir se destinam a ser ilustrativos e explicativos por natureza e não limitantes.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[025] As características precedentes e outras características e vantagens da presente divulgação são evidentes a partir da descrição detalhada a seguir tomada em conjunto com as Figuras anexas, nas quais: [026] A Figura 1 representa um diagrama de blocos de um sistema de motor elétrico de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[027] A Figura 2 representa outro sistema de motor elétrico de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[028] A Figura 3A representa um gráfico de uma sequência comutação de porta de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[029] A Figura 3B representa um gráfico de detecção de tensão de fase durante uma condição sem falha de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[030] A Figura 3C representa um gráfico de envio de corrente de fase durante uma condição sem falha de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[031] A Figura 4 representa outro sistema de motor elétrico de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[032] A Figura 5 representa um motor de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[033] A Figura 6A representa um gráfico de uma condição de falha de fio aberto na fase a onde a falha é isolada para ser externa a um componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[034] A Figura 6B representa um gráfico de uma condição de falha de uma porta de fase a-hi estando aberta, com base numa resposta isolando a falha dentro do componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação;
[035] A Figura 6C representa um gráfico de uma condição de falha de uma derivação dentro de um motor de 100 Ω à terra enquanto que a corrente de GFI está abaixo do limiar e é isolada a ser externa ao componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação; e [036] A Figura 7 representa um método de detecção e isolamento de uma falha num sistema de motor elétrico de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[037] Conforme mostrado e descrito no presente documento, várias características da divulgação serão apresentadas. Várias modalidades podem ter características iguais ou similares e, assim, as características iguais ou similares podem ser marcadas com a mesma referência numérica, mas precedida por um primeiro número diferente indicando a Figura na qual a característica é mostrada. Dessa forma, por exemplo, o elemento "a" que é mostrado na Figura X pode ser marcado como "Xa" e um elemento similar na Figura Z pode ser marcado "Za". Embora números de referência similares possam ser usados num sentido genérico, várias modalidades serão descritas e várias características podem incluir mudanças, alterações, modificações, etc., como será apreciado por aqueles versados na técnica, se explicitamente descrito ou de outro modo seria apreciado pelos versados na técnica.
[038] As modalidades aqui descritas são dirigidas a um sistema e método que reduz eficazmente a ambiguidade do componente defeituoso após uma falha de motor. Em uma modalidade, um componente de MDE contém um inversor trifásico (IGBT), que aciona um motor de CC sem escovas trifásico (BLDC) ao longo de um comprimento de chicote de 30 m (100 pés). Existem várias condições de falha nessa arquitetura que é comum entre os sistemas de acionamento de motor que resultam na perda ou degradação da função de sistema.
[039] De acordo com uma ou mais modalidades, essas falhas e localizações onde as mesmas ocorrem incluem, sem limitação, falhas de inversor, falhas de fiação, falhas de motor e falhas de sensor de controle. Falhas de inversor incluem, sem limitação, curtos-circuitos/circuitos abertos de acionamento de porta, curtos-circuitos/circuitos abertos de coletor/emissor, curto-circuito de fase para fase (mais conhecido como difusor), e curto-circuito de fase para invólucro (terra). Falhas de fiação incluem, sem limitação, curto-circuito/circuito aberto/derivação de fase para fase e curto-circuito/derivação de fase para terra. Falhas de motor incluem, sem limitação, curto-circuito/derivação de fase para fase e curto-circuito/derivação de fase para terra. Falhas do sensor de controle incluem, sem limitação, desvio de ganho/compensação de sensor de corrente.
[040] A Figurai representa um diagrama de blocos de um sistema de motor elétrico 100 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O sistema de motor elétrico 100 inclui um componente de eletrônica de acionamento de motor (MDE) 110 e um motor elétrico 130. O componente de MDE 110 está comunicativa e eletricamente ligado ao motor elétrico 130 usando um chicote 120 que inclui uma pluralidade de fios.
[041] De acordo com uma ou mais modalidades, o motor elétrico 130 pode ser qualquer tipo de motor elétrico e o tamanho, dependendo do componente alimentado por motor específico 140 que o motor elétrico 130 está alimentando. Por exemplo, o componente alimentado por motor 140 pode ser uma bomba, compressor, atuador e/ou motor de arranque. Além disso, o componente alimentado por motor 140 pode incluir uma pluralidade de elementos que o motor elétrico 130 está alimentando. Por exemplo, o freio elétrico (eBrake) de uma aeronave que inclui oito atuadores pode ser acionado pelo componente de MDE único 110 e por um motor elétrico 130.
[042] De acordo com uma ou mais modalidades, o sistema de motor elétrico 100 pode também incluir uma interface de usuário 150 que está ligada ao componente de MDE 110. A interface de usuário 150 pode receber e transmitir sinais 151 para e do componente de MDE llO.Por exemplo, a interface de usuário 150 pode coletar e transmitir os sinais de entrada de usuário para controlar o motor elétrico 130. Além disso, a interface de usuário 150 pode receber informações do componente de MDE 110 sobre uma falha detectada e isolamento dessa falha. O componente de MDE 110 também pode fornecer dados de tensão e corrente coletados para a interface de usuário 150 para a exibição.
[043] A Figura2 representa outro sistema de motor elétrico 200 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O sistema de motor elétrico 200 pode incluir um componente de MDE 210 que está ligado a um motor elétrico 130 usando um chicote 120. O sistema de motor elétrico 200 inclui tanto a detecção de corrente como de tensão. Especificamente, o sistema de acionamento de motor 200 inclui o componente de MDE 210 que tem a capacidade de detectar tanto tensão como corrente conforme a fase sai do componente de MDE 210. O componente de MDE 210 inclui ainda um inversor e sensores 211 e controlador de sinal de porta e controle de corrente de PI 212.Além disso, de acordo com uma ou mais modalidades, o componente de MDE 210 está configurado para receber um comando de Teste Embutido Interruptivo (IBIT). O comando de IBIT pode ser fornecido por um usuário usando uma interface de usuário. O inversor e sensores 211 incluem um inversor com seis comutadores dispostos em pares que fornecem uma saída trifásica para controlar um motor elétrico trifásico 130. De acordo com outras modalidades, o número de comutadores e fases pode variar de acordo com o motor elétrico 130 que está sendo controlado e alimentado. Como mostrado, o inversor e sensores incluem comutadores que são rotulados de acordo com as suas entradas de porta, o que inclui um comutador de porta de Fase A (PHA) PhA Hi e um comutador de porta de PhA Lo que são ligados em série através de uma fonte de energia de CC com um sensor de PhA V+I ligado entre eles no ponto em que o motor 130 conecta. Similarmente, um comutador de porta PhB Hi e um comutador de porta PhB Lo são fornecidos e são ligados em série através da fonte de energia de CC com um sensor de PhB V+I ligado entre eles no ponto onde o motor 130 se conecta. Além disso, um comutador de porta PhC Hi e um comutador de porta PhC Lo são fornecidos e são ligados em série através da fonte de energia de CC com um sensor de PhC V+I ligado entre eles, no ponto onde o motor 130 se conecta. Os três pares de interruptores estão ligados em paralelo entre si, tal como mostrado. Consequentemente, esta modalidade fornece um motor trifásico 130 com energia e controle de fase variável.
[044] De acordo com uma ou mais modalidades, o sistema de motor elétrico 200 pode ser operado da seguinte forma. Quando o sistema de motor elétrico 200 está num estado de espera ou modo de teste embutido iniciado (IBIT), uma sequência de comutação específica na ponte H de IGBT de fase 3 211 pode começar a fim de avaliar a situação da eletrônica de energia interna 210 e do chicote externo 120 e do motor elétrico 130. Esta sequência de comutação é referida como IBIT de inversor e pode ser inserida após uma falha de controle que pode ocorrer devido aos modos de falha acima mencionados.
[045] A Figura3A representa um gráfico de uma sequência comutação de porta implantada por um método de comutação de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O método de comutação primeiro anula os sensores de tensão e corrente de tal modo que nenhuma porta é acionada, o que é, às vezes, chamado de zeragem de sensor. O método, então, rapidamente alterna através dos acionamentos de porta dos seis comutadores do inversor individualmente e detecta corrente e tensão em todas as fases. Os seis comutadores são, então, comutador de porta de PhA Hi, comutador de porta de PhA Lo, comutador de porta de PhB Hi, comutador de porta de PhB Lo, comutador de porta de PhC Hi e comutador de porta de PhC Lo, tal como mostrado na Figura 2. Os seis sinais de entrada que são fornecidos nas portas dos seis comutadores são A-Hi, A-Lo, B-Hi, B-Lo, C-Hi e C-Lo, respectivamente. Estas entradas iniciais são mostradas na Figura 3A. Como mostrado, o sinal de entrada pode ser fornecido individualmente por um único pulso durante um primeiro período 310. A combinação de sinais de entrada é, então, fornecida durante um segundo período e 320, tal como mostrado na Figura 3A e discutido abaixo. Olhando especificamente para o primeiro período de 310, a Figura 3A mostra as entradas A-Hi (311), A-Lo (312), B-Hi (313), B-Lo (314), C-Hi (315) e C-Lo (316) sendo individualmente alternadas nessa ordem. De acordo com outras modalidades, outras ordens podem ser fornecidas em que as entradas são alternadas.
[046] De acordo com uma ou mais modalidades, esta sequência de zero inicial resulta do primeiro período de 310 na tensão de enlace detectada em todas as fases, (quer +/-) mostrando continuidade, conforme mostrado nas tensões de fase da Figura 3B, e nenhuma corrente (isto é, nenhuma rota aterrada) detectada, conforme mostrado nas tensões de fase da Figura 3C. Em mais detalhes, a Figura 3B representa um gráfico de detecção de tensão de fase durante uma condição sem falha de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. A Figura 3C representa um gráfico de detecção de corrente de fase durante uma condição sem falha de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Além disso, de acordo com uma ou mais modalidades, se um valor de tensão zero for detectado, é indicativo de uma fase aberta ou falha do comutador para ligar. Se corrente for detectada e exceder o limite de falha de aterramento (GFI), é indicativo de uma falha de aterramento bruta.
[047] Voltando à Figura 3A, a próxima operação mostrada durante o segundo período 320 está mantendo um único comutador ligado por um período prolongado (por exemplo, fase A-Hi) para detectar GFI de baixo nível e, em seguida, fechando o circuito de corrente de PI para um comando de fase particular usando um par de fases que inclui mais duas fases, uma de cada vez (por exemplo, fase B-lo 3,5 A, em seguida, a fase C-lo 3,5 A).Enquanto o par de fases correspondente está fechando o circuito, a fase mantida Hi (PHA-hi neste exemplo) atua como uma verificação da capacidade das outras fases de fechar o circuito. Por exemplo, olhando para a Figura 3A, o A-Hi 321 é ligada e se mantém retida no início do segundo período 320. Enquanto a A-Hi 321 está ligada, B-Lo 322 é ativada por um período de tempo. Uma vez que a B-Lo 322 é desativada, a C-Lo 323 é, então, ativada durante o tempo restante em que a A-Hi 321 está ligada. Outra combinação também é implantada para testar rotas diferentes, tal como mostrado. Por exemplo, olhando para a Figura3A, a C-Lo 324 é ligada e se mantém retida na direção do fim do segundo período 320. Embora a C-Lo 323 esteja ligada, uma Hi-325 é ativada por um período de tempo. Uma vez que uma Hi-325 é desativada, a B-Hi 326 é, então, ativada durante o tempo restante em que C-Lo 324 está ligada. Outras combinações são mostradas e, de acordo com uma ou mais modalidades, outra combinação pode ser fornecida para formar a sequência de comutação.
[048] Olhando novamente para a Figura 3B, a Figura 3B representa um gráfico de detecção de tensão de fase durante uma condição não defeituosa em resposta às entradas mostradas na Figura 3A explicado acima. Além disso, a Figura3C representa um gráfico de detecção de corrente de fase durante uma condição não defeituosa em resposta às entradas mostradas na Figura 3A, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Assim, mais tarde, quando ocorre uma condição de falha, as mesmas entradas da sequência de comutação/alternância mostradas na Figura 3A são inseridas, mas valores de tensão e/ou corrente diferentes serão representados num gráfico que vai ser criado, que pode ser comparado a estes gráficos sem falhas. As diferenças podem ser determinadas e baseadas nas diferenças, diferentes defeitos e locais de falhas podem ser determinados. Exemplos de tais gráficos de falha são fornecidos nas Figuras 6A a 6C.
[049] Ainda de acordo com uma ou mais modalidades, uma vez que todas as combinações foram concluídas, pode ocorrer um esquema de votação. O esquema de votação que ocorre determina qual o sensor de fase (se houver) está fora de calibração e requer ajuste para controle de motor ideal.
[050] A Figura 4 representa outro sistema de motor elétrico 400 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Como mostrado, o sistema de motor elétrico 400 inclui um componente de MPE 410, um motor elétrico 130 e um chicote 420. Nesta modalidade, o componente de MPE 410 é substancialmente semelhante ao componente de MPE 210 da Figura 2. No entanto, tal como se mostra, os pontos de detecção de sensor e sensores não são fornecidos no componente de MPE 210. Em vez disso, tal como se mostra, os elementos de detecção estão incluídos no chicote 420. Além disso, o chicote 420 pode incluir derivações internas e derivações de Ph-Ph, tal como mostrado. Os elementos de detecção podem ser incluídos em qualquer lugar ao longo do cabeamento do chicote 420 fornecido entre o componente de MPE 410 e o motor elétrico 130. Os elementos de detecção são configurados para coletar valores de tensão e corrente e transmiti os mesmos de volta para o componente de MPE 410 para processamento.
[051] A Figura5 representa um motor trifásico elétrico 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Tal como mostrado, o motor 530 inclui uma Fase A, Fase B e Fase 3, juntamente com derivações à terrão motor 530 tem ligações PhA, o PhB e PhC que ligam o motor 530 ao inversor de componente de MPE que fornece os diferentes valores de tensão e corrente em fases. De acordo com outras modalidades, outros tipos de motor elétrico podem ser fornecidos e usados no sistema com motor elétrico e método.
[052] De acordo com uma ou mais modalidades, inúmeros diferentes valores de tensão e corrente podem ser detectados e coletados durante momentos quando diferentes tipos de condições de falha estão presentes em um sistema de motor elétrico. Estes valores de tensão e corrente podem ser representados graficamente e comparados aos valores normais de operações do mesmo. As diferentes distinções e/ou padrões de ondas podem, então, ser mapeados para uma condição de falha conhecida que cria esses valores de resposta. Por exemplo, as Figuras 6A a 6C mostram exemplos específicos de tais detecções de falha, mas não se destinam a ser limitantes, como uma grande variedade de outros padrões pode ser fornecida e detectada, o que indica muitas falhas diferentes que podem estar presentes no sistema de motor elétrico.
[053] Por exemplo, a Figura 6A representa um gráfico de uma condição de falha de fio aberto na fase a onde a falha é isolada para ser externa a um componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Tal como mostrado, através da repetição da sequência de comutação acima, tal como mostrado na Figura 2A com uma condição de falha de fio aberto na fase a, o método identifica claramente a falha e remove a ambiguidade, isolando isto para o LRU apropriado, a saber, o chicote. Por exemplo, o gráfico de 6A é comparado aos gráficos das Figuras 3B e 3C, que mostram a resposta quando nenhuma falha está presente. A diferença entre o gráfico de 6A e os gráficos de 3B e 3C podem ser detectadas e coletadas. Diferentes falhas irão gerar estas diferenças, que permitem a sua detecção. Isto pode ser conseguido através do armazenamento da falha com informações de diferença associadas em uma tabela de verdade ou outra forma que pode ser referida para comparação para identificar as falhas realmente detectadas.
[054] A FiguraóB representa um exemplo de outro gráfico de uma condição de falha de uma porta de fase a-hi estando aberta, com base numa resposta isolando a falha dentro do componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Tal como mostrado, a condição de falha é aquela da porta de fase a-hi sendo aberta, o que efetivamente desativa a sua capacidade de ligar. Tal como mostrado, o método isola a falha para dentro da unidade de MDE. Similarmente, o gráfico de 6B é comparado aos gráficos não defeituosos mostrados nas Figuras 3B e 3C e a diferença é identificada, armazenada e, em seguida, utilizada para identificar a falha a qual o gráfico da Figura 6B corresponde.
[055] A FiguraóC representa um gráfico de uma condição de falha de uma derivação dentro de um motor de 100Ω à terra enquanto que a corrente de GFI está abaixo do limiar e é isolada a ser externa ao componente de MDE, de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. Esta falha é detectada por comparação do gráfico da FiguraóC com os gráficos sem falha para a mesma sequência de comutação conforme mostrado nas Figuras 3B e 3C, a fim de identificar as diferenças que podem ser usadas para identificar a falha correspondente.
[056] A Figura 7 representa um método 700 de detecção e isolamento de uma falha num sistema de motor elétrico de acordo com uma ou mais modalidades da presente divulgação. O método 700 inclui detectar, em um componente de eletrônica de acionamento de motor (MDE), a falha no sistema de motor elétrico (operação 705). O método 700 inclui também aplicar uma tensão e corrente, ao componente de MDE, de acordo com uma sequência de comutação de porta para todas as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha (operação 710). Além disso, o método inclui a detecção da tensão e corrente no componente MDE entre interruptores de um inversor do componente MDE que aciona um motor elétrico através de um aproveitamento (operação 715).0 método também inclui isolar a falha dentro do sistema elétrico de motor com base nos valores de tensão e corrente detectados (operação 720).
[057] De acordo com uma outra modalidade, aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de portas inclui remover tensão e corrente anterior entre os pontos de detecção de sensor de sensores do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha. Aplicar tensão e corrente também inclui alternar a aplicação de tensão e corrente através de acionamentos de porta dos comutadores do inversor que corresponde a cada fase do sistema de motor elétrico. De acordo com uma outra modalidade, aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de portas inclui reter um único comutador do inversor por um período prolongado para detectar GFI de baixo nível, e fechar o circuito de corrente para cada fase, um de cada vez, usando os outros comutadores do inversor. A retenção e o fechamento são realizados para todas as combinações de comutadores e fases.
[058] De acordo com outra modalidades, isolar a falha com base nos valores de tensão e corrente detectados ainda inclui analisar os valores de tensão e corrente detectados em relação aos valores de tensão e corrente conhecidos durante um estado de operação normal sem falhas do sistema de motor elétrico, derivar diferenças entre os valores de tensão e corrente detectados e valores de corrente e tensão conhecidos com base na análise, e consultar as diferenças de uma tabela de verdade armazenada no sistema motor elétrico que indicaram possibilidades de localização de falha com base nas diferenças detectadas. De acordo com uma outra modalidade, remover tensão e corrente entre os pontos de detecção de sensor inclui zerar o sensor que inclui remover tensão e corrente de todas as portas do componente de MDE, e remover tensão e corrente de todos os sensores do sistema de motor elétrico.
[059] De acordo com uma outra modalidade, se um valor de tensão igual a zero for detectado, é indicativo de uma fase aberta ou falha de um comutador do inversor para ligar. Além disso, de acordo com outra modalidade, se a corrente for detectada e exceder um limite de falha de aterramento (GFI), é indicativo de uma falha de aterramento bruta. De acordo com uma outra modalidade, o método pode ainda incluir substituir uma unidade substituível na linha (LRU) do sistema de motor elétrico em resposta ao isolamento da falha sendo isolada para a LRU. De acordo com uma outra modalidade, o método e sistema de motor elétrico são implantados e incluídos numa aeronave.
[060] De acordo com uma ou mais modalidades, a capacidade para isolar a localização de uma falha pode ajudar um usuário a não culpar componentes livre de falhas do sistema de motor elétrico. Por exemplo, o isolamento de falhas pode ajudar um usuário a não culpar um sensor caro, ou controlador, porque o método de isolamento disso fornece fortes evidências de que a falha é proveniente de algum outro lugar do sistema, como, seja do chicote de fiação, no motor, ou em outro lugar no componente de MPE.
[061] Embora a presente divulgação tenha sido descrita em detalhes em conexão com apenas um número limitado de modalidades, deve ser prontamente entendido que a presente divulgação não está limitada a tais modalidades divulgadas. Em vez disto, a presente divulgação pode ser modificada para incorporar qualquer número de variações, alterações, substituições, combinações, subcombinações ou disposições equivalentes até então não descritas, mas que são compatíveis com o escopo da presente divulgação. Adicionalmente, embora várias modalidades da presente divulgação não tenham sido descritas, deve ser entendido que aspectos da presente divulgação podem incluir somente algumas das modalidades descritas.
[062] A terminologia utilizada aqui é para o propósito de descrever modalidades particulares apenas e não se destina a ser limitativa. Como usado no presente documento, pretende-se que as formas singulares “um”, “uma” e "o/a" também incluam as formas plurais, exceto se o contexto indicar claramente o contrário. Será ainda entendido que os termos “compreende” e/ou “que compreende”, quando usados neste relatório descritivo, especificam a presença de características estabelecidas, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não impossibilitam a presença ou a adição de uma ou mais outras características, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos.
[063] As estruturas, os materiais, os atos e os equivalentes correspondentes de todos os meios ou elementos de etapa mais função nas reivindicações abaixo pretendem incluir qualquer estrutura, material ou ato para executar a função em combinação com outros elementos reivindicados conforme reivindicado especificamente. A descrição foi apresentada para fins de ilustração e descrição, mas a mesma não se destina a ser exaustiva ou limitada às modalidades na forma divulgada. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles versados na técnica sem que se afaste do escopo da divulgação. As modalidades foram escolhidas e descritas a fim explicar melhor os princípios da divulgação e da aplicação na prática, e de permitir que outros versados na técnica de compreendam várias modalidades com várias modificações visto que são adequadas ao uso particular contemplado.
[064] As presentes modalidades podem ser um sistema, um método e/ou um produto de programa de computador em qualquer nível de detalhe técnico de integração possível. O produto de programa de computador pode incluir um meio (ou meios) de armazenamento legível por computador que tem instruções de programa legíveis por computador no mesmo para fazer com que um processador execute aspectos da presente divulgação.
[065] O meio de armazenamento legível por computador pode ser um dispositivo tangível que pode reter e armazenar instruções para uso por um dispositivo de execução de instrução. Um meio de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, sem limitação, um dispositivo de armazenamento eletrônico, um dispositivo de armazenamento magnético, um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento eletromagnético, um dispositivo de armazenamento semicondutor ou qualquer combinação adequada dos itens expostos anteriormente. Uma lista não exaustiva de exemplos mais específicos do meio de armazenamento legível por computador inclui o seguinte: um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória apenas de leitura (ROM), uma memória programável apenas de leitura apagável (EPROM ou memória Flash), uma memória estática de acesso aleatório (SRAM), uma memória apenas de leitura de disco compacto de portátil (CD-ROM), um disco versátil digital (DVD), um bastão de memória, um disquete, um dispositivo mecanicamente codificado como cartões perfurados ou estruturas elevadas numa ranhura tendo instruções gravadas no mesmo e qualquer combinação adequada dos itens anteriores. Um meio de armazenamento legível por computador, como usado neste documento, não deve ser interpretado como sendo sinais transitórios por si, como ondas de rádio ou outras ondas eletromagnéticas de propagação livre, ondas eletromagnéticas que se propagam por um guia de ondas ou outros meios de transmissão (por exemplo, pulsos de luz que passam por um cabo de fibra óptica) ou sinais elétricos transmitidos por um fio.
[066] As instruções de programa legíveis por computador aqui descritas podem ser transferidas por download para os respectivos dispositivos de computação/processamento de um meio de armazenamento legível por computador ou para um computador externo ou um dispositivo de armazenamento externo através de uma rede, por exemplo, a Internet, uma rede de área local, uma rede de área ampla e/ou uma rede sem fio. A rede pode compreender cabos de transmissão de cobre, fibras ópticas de transmissão, uma transmissão sem fio, roteadores, firewalls, comutadores, computadores de porta de comunicação e/ou servidores de borda. Um cartão adaptador de rede ou a interface de rede em cada dispositivo de computação/processamento recebe instruções de programa legíveis por computador da rede e encaminha as instruções de programa legíveis por computador para armazenamento em um meio de armazenamento legível por computador dentro do respectivo dispositivo de computação/processamento.
[067] Instruções de programa legíveis do computador para executar operações da presente divulgação podem ser instruções do montador, instruções da arquitetura de conjunto de instruções (ISA), instruções de máquina, instruções dependentes de máquina, microcódigo, instruções de firmware, dados de configuração de estado, dados de configuração para conjunto de circuitos integrados, ou código fonte ou código de objeto escrito em qualquer combinação de uma ou mais linguagens de programação, incluindo uma linguagem de programação orientada por objeto como Smalltalk, C++ ou similares e linguagens de programação processuais convencionais, como a linguagem de programação "C" ou linguagens de programação similares. As instruções de programa legíveis por computador podem ser executadas inteiramente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software independente, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou inteiramente no computador ou servidor remoto. No último caso, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de área ampla (WAN), ou a conexão pode ser feita a um computador externo (por exemplo, através da Internet usando um Provedor de Serviço de Internet). Em algumas modalidades, os circuitos eletrônicos incluindo, por exemplo, circuitos de lógica programável, arranjos de portas programável em campo (FPGA) ou arranjos lógicos programáveis (PLA) podem executar instruções de programa legíveis por computador utilizando informações de estado das instruções de programa legíveis por computador para personalizar o conjunto de circuitos eletrônicos a fim de realizar aspectos da presente divulgação.
[068] Aspectos da presente invenção são descritos no presente documento com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de métodos, aparelho (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com modalidades. Será entendido que cada bloco das ilustrações de fluxograma e/ou dos diagramas de blocos e combinações de blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou nos diagramas em bloco pode ser implantado por instruções de programa legíveis por computador.
[069] Essas instruções de programa legíveis por computador podem ser fornecidas para um processador de um computador de propósito geral, computador de propósito especial, ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de modo que as instruções, que são executadas através do processador do computador ou de outro aparelho de processamento de dados programável, criem meios para implantar as funções/atos especificados no bloco ou nos blocos de fluxograma e/ou diagrama de blocos. Essas instruções de programa legíveis por computador também podem ser armazenadas em um meio de armazenamento legível por computador que pode instruir um computador, um aparelho de processamento de dados programáveis e/ou outros dispositivos para operá-lasde forma específica, de modo que o meio de armazenamento legível por computador com instruções armazenadas no mesmo seja composto por um artigo de fabricação incluindo instruções que implantam aspectos da operação/ato especificado no bloco ou blocos de íluxograma e/ou diagrama em bloco.
[070] As instruções de programa legíveis por computador também podem ser carregadas em outro aparelho de processamento de dados programáveis ou em outro dispositivo para fazer com que uma série de etapas operacionais seja executada no computador, em outro aparelho programável ou outro dispositivo para produzir um processo implantado em computador, de modo que as instruções que executam no computador, em outro aparelho programável ou em outro dispositivo implantem operações/atos especificados no bloco ou blocos de fluxograma e/ou diagrama em bloco.
[071] O fluxograma e diagramas em bloco nas Figuras ilustram a arquitetura, a funcionalidade e a operação de possíveis implantações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador de acordo com várias modalidades. Nesse aspecto, cada bloco no fluxograma ou nos diagramas em bloco pode representar um módulo, segmento ou porção de instruções, que compreende uma ou mais instruções executáveis para a implantação de função (ou funções) lógica especificada. Em algumas modalidades alternativas, as funções observadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem apontada nas Figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados de modo substancialmente simultâneo ou os blocos podem, às vezes, ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também será observado que cada bloco da ilustração de diagramas de blocos e/ou fluxograma e combinações de blocos na ilustração de diagramas de blocos e/ou fluxograma pode ser implantado por sistemas baseados em hardware de propósito especial que executam as funções ou os atos especificados ou combinações de hardware de propósito especial e instruções de computador.
[072] As descrições das várias modalidades foram apresentadas para propósitos de ilustração, mas não têm a intenção de serem exaustivas ou limitadas às modalidades divulgadas. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles versados na técnica sem que se afastem do escopo e do espírito das modalidades descritas. A terminologia usada neste documento foi escolhida para melhor explicar os princípios das modalidades, da aplicação prática ou do aprimoramento técnico em relação às tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica entendam as modalidades aqui divulgadas.
[073] Consequentemente, a presente divulgação não deve ser vista como limitada pela descrição mencionada anteriormente, mas é apenas limitada pelo escopo das reivindicações anexas.
REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Método de detecção e isolamento de uma falha em um sistema de motor elétrico, caracterizado pelo fato de que o método compreende: detectar, em um componente de eletrônica de acionamento de motor (MDE) que está configurado para acionar um motor elétrico através de um chicote, a falha no sistema de motor elétrico; aplicar uma tensão e corrente, ao componente de MDE, de acordo com uma sequência de comutação de porta para todas as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha; detectar tensão e corrente no componente de MDE entre comutadores de um inversor do componente de MDE; e isolar a falha no sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de porta compreende: remover tensão e corrente anterior através pontos de detecção de sensor de sensores do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha; e alternar a aplicação de voltagem e corrente através de acionamentos de porta dos comutadores do inversor que corresponde a cada fase do sistema de motor elétrico.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, se um valor de tensão igual a zero for detectado, é indicativo de uma fase aberta ou falha de um comutador do inversor para ligar, e em que, se corrente for detectada e exceder um limite de falha de aterramento (GFI), é indicativo de uma falha de aterramento bruta.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aplicar tensão e corrente de acordo com a sequência de comutação de porta compreende: reter um único interruptor do inversor por um período prolongado para detectar GFI de baixo nível; e fechar o circuito de corrente para cada fase, um de cada vez, usando os outros comutadores do inversor, em que a retenção e o fechamento são realizados para todas as combinações de comutadores e fases.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o isolamento da falha com base nos valores de tensão e corrente detectados compreende ainda: analisar os valores de tensão e corrente detectados em comparação com os valores de tensão e corrente conhecidos durante um estado de operação normal sem falhas do sistema de motor elétrico; derivar diferenças entre valores de tensão e corrente detectados e valores de tensão e corrente conhecidos com base na análise; e consultar as diferenças de uma tabela de verdade armazenadas no sistema de motor elétrico que indicou possibilidades de localização de falha com base nas diferenças detectadas.
6. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que remover tensão e corrente entre os pontos de detecção de sensor inclui zerar o sensor que compreende: remover a tensão e a corrente de todos as portas no componente de MDE; e remover a tensão e a corrente de todos os sensores do sistema de motor elétrico.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: substituir uma unidade substituível na linha (LRU) do sistema de motor elétrico em resposta ao isolamento da falha sendo isolada para a LRU.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de motor elétrico está incluído numa aeronave.
9. Sistema de motor elétrico para detectar e isolar uma falha, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: um componente de eletrônica de acionamento de motor (EDM) que compreende um inversor com uma pluralidade de comutadores configurados para comutar entre as fases; um motor elétrico ligado ao componente de MDE, em que o motor elétrico é acionado pelas fases do inversor; um chicote que liga o motor elétrico ao componente de MDE, em que o chicote inclui uma pluralidade de fios; e uma pluralidade de sensores que estão ligados ao componente de MDE e são configurados para detectar valores de tensão e corrente no componente de MDE entre a pluralidade de comutadores do inversor do componente de MDE que é configurado para acionar o motor elétrico através do chicote, em que o componente de MDE é ainda configurado para detectar a falha no sistema de motor elétrico, aplicar uma tensão e corrente de acordo com uma sequência de comutação de porta para as fases do sistema de motor elétrico em resposta à detecção da falha, e isolar a falha dentro do sistema de motor elétrico com base nos valores de tensão e corrente detectados.
10. Sistema de motor elétrico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma interface de usuário conectada ao componente de MDE que recebe uma entrada de usuário e envia informações de isolamento de falha e valores de tensão e corrente detectados; e um componente alimentado por motor que está ligado ao motor elétrico.
11. Sistema de motor elétrico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o componente alimentado por motor é um selecionado de um grupo consistindo em uma bomba, um compressor, um atuador e um motor de arranque.
12. Sistema de motor elétrico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de motor elétrico está incluído numa aeronave.
13. Sistema de motor elétrico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico é um motor trifásico, em que a pluralidade de comutadores inclui seis comutadores dispostos em pares configurados para criar as três fases, e em que a pluralidade de sensores inclui pontos de detecções de sensor entre os seis comutadores dispostos em pares.
BR102017005615-5A 2016-03-21 2017-03-20 Method of detecting and insulating a failure in an electric motor system, and, electrical motor system for detecting and isolating a fault BR102017005615A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/076285 2016-03-21
US15/076,285 US20170272024A1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 Motor drive, harness, and motor fault detection for a multi-channel electric brake actuator controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102017005615A2 true BR102017005615A2 (pt) 2017-09-26

Family

ID=58448337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102017005615-5A BR102017005615A2 (pt) 2016-03-21 2017-03-20 Method of detecting and insulating a failure in an electric motor system, and, electrical motor system for detecting and isolating a fault

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20170272024A1 (pt)
EP (1) EP3223424A1 (pt)
BR (1) BR102017005615A2 (pt)
CA (1) CA2961620A1 (pt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11199177B2 (en) * 2016-12-22 2021-12-14 Vestas Wind Systems A/S Detecting electrical failures in a wind turbine generator control system
JP6603695B2 (ja) * 2017-09-15 2019-11-06 矢崎総業株式会社 異常検出装置
US10756665B2 (en) 2018-07-27 2020-08-25 Hamilton Sunstrand Corporation Fault isolation for pulse width modulated three phase motor systems
CN109633339B (zh) * 2019-01-09 2021-10-08 中国神华能源股份有限公司 设备故障检测电路及方法
EP3947071A4 (en) * 2019-03-29 2022-12-21 Mando Corporation BRAKING SYSTEM
JP2022150136A (ja) * 2021-03-26 2022-10-07 本田技研工業株式会社 故障判定装置、故障判定プログラム及び故障判定方法
CN113960387B (zh) * 2021-09-02 2024-04-16 北京精密机电控制设备研究所 一种伺服系统功率回路故障检测系统及检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07239359A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置及びその運転方法
JP2008054420A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Toyota Motor Corp モータ駆動装置
KR101088976B1 (ko) * 2007-04-16 2011-12-01 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동기 제어 장치
US8334670B2 (en) * 2010-03-25 2012-12-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to monitor an electric motor control circuit
US8977575B2 (en) * 2010-07-20 2015-03-10 Lockheed Martin Corporation Confidence level generator for bayesian network
US8810189B2 (en) * 2011-02-25 2014-08-19 Deere & Company Machine systems including pre-power diagnostics
US9160161B2 (en) * 2012-05-04 2015-10-13 Eaton Corporation System and method for ground fault detection and protection in adjustable speed drives
US9291678B2 (en) * 2012-05-31 2016-03-22 Deere & Company Method and controller for an electric motor with switch testing
US9654048B2 (en) * 2013-01-23 2017-05-16 Trane International Inc. Variable frequency drive self-check
US9257922B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-09 Honeywell International Inc. Parallel harness current imbalance and failure detection
JP6211443B2 (ja) * 2014-03-14 2017-10-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2961620A1 (en) 2017-09-21
EP3223424A1 (en) 2017-09-27
US20170272024A1 (en) 2017-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102017005615A2 (pt) Method of detecting and insulating a failure in an electric motor system, and, electrical motor system for detecting and isolating a fault
JP5065192B2 (ja) モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法
Çira et al. Analysis of stator inter-turn short-circuit fault signatures for inverter-fed permanent magnet synchronous motors
BR112013021649B1 (pt) sistema de acionamento
KR101818916B1 (ko) 영구자석 모터 고장진단장치, 시스템 및 방법
JP6018377B2 (ja) スイッチング回路および試験方法
WO2017122309A1 (ja) 電動機制御装置
US8405330B2 (en) Determining stuck conditions for electric motors using inductive sensing
BR102017005620B1 (pt) Método e sistema de detecção e acomodação de falha
Klimkowski et al. Neural network approach for stator current sensor fault detection and isolation for vector controlled induction motor drive
Ullah et al. A novel fault diagnosis technique for IPMSM using voltage angle
US10756665B2 (en) Fault isolation for pulse width modulated three phase motor systems
WO2014136052A1 (es) Método y sistema para la detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas en operación
Palavicino et al. Detection and compensation of interturn short circuit in interior permanent magnet synchronous machines under two-level voltage source inverter limitations
Li et al. Online short-circuit current estimation of permanent magnet motors
US9601003B2 (en) Sensor and control systems for electrical machines
KR102152695B1 (ko) 3상 권선형 동기 전동기의 계자권선 단락 검출장치 및 그 방법
Arabacı et al. Detection of rotor bar faults by using stator current envelope
Stojičić et al. Monitoring of rotor bar faults in induction generators with full-size inverter
Tashakori et al. Inverter Switch Fault Diagnosis System for BLDC Motor Drives.
Boudinar et al. Induction motor cracked rotor bars fault analysis using an improved Root-MUSIC method
Nadarajan et al. Feasibility analysis of auxiliary winding for condition monitoring of wound field brushless synchronous generators
Zhang et al. A novel static fault diagnosis approach for three-phase full-bridge inverter
Rodriguez et al. A simple fault detection of induction motor by using parity equations
Rodríguez et al. Fault Diagnostic Based on Parity Equations Applied to Induction Motor

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements