CN103532451A - 一种旋转变压器位置信号故障诊断方法 - Google Patents

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赵姗
王璐
陈健
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Chongqing Changan New Energy Automobile Co Ltd
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Abstract

一种旋转变压器位置信号故障诊断方法，其首先检测电机位置信号；然后解算出电机转子角度值，得到转速值；进而在一个处理周期ΔT内，根据转速值和相邻的采样时间间隔计算出的正确转速值做差Δn；判断Δn是否在规定的范围内，如果是，则采用当前位置信号进行控制；如果超出这个范围，则认为转速值异常，控制器采用上次上报的位置信号及转速信号估算当前电机位置进行电机控制；如果连续32次测量值都不在正常范围内，错误计数器溢出，则认为旋转变压器故障，上报错误。本发明通过转速差来判断故障，更准确简便；并采用多次采样，设置转速错误计数器，能够消除旋转变压器故障信号误报，提高控制的可靠性。

Description

一种旋转变压器位置信号故障诊断方法
技术领域
本发明属于电动汽车中所用永磁同步电机控制器装置，涉及一种对永磁同步电机转子位置故障诊断方法。
背景技术
目前永磁同步电机凭借着高效率、高功率密度和成熟的控制方式等优点，在新能源汽车行业中占据着无法动摇的地位。但对永磁同步电机的控制要求非常严格，要求电机控制器在各种复杂的环境下，精准的控制电机转角、转速、转矩。由于电机控制器需要根据电机转子位置信号进行控制，就必须对位置信号是否误报进行判断。目前大多数控制策略是通过旋转变压器上报位置信号给解码芯片，然后数据经过DSP（数字信号处理器）处理后判定角度值是否在允许范围内，如果不在允许范围内则马上报故障，这种方法无法判定是旋转变压器故障还是误报信号。若通过转速错误计数器溢出来进行故障诊断，则可以避免因一次误报而导致系统故障，提高电机控制器的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转变压器位置信号故障诊断方法，通过判断一定时间内转速异常次数的方式，提供位置故障信号诊断。
实现此目的可以通过以下方案：
一种旋转变压器位置信号故障诊断方法，包括以下步骤：
1、永磁同步电机旋转变压器对电机位置进行检测，输出正交模拟信号。
2、采用电机控制器中旋转变压器位置解码芯片对输入的被检测旋转变压器转子正交模拟信号进行解码，解算出电机转子角度信息，然后通过SPI串行通信将角度值传输给DSP，进行转速的分析处理，得到转速值。
3、在控制器的一个处理周期ΔT内，根据电机控制器解析出的转速值和相邻的采样时间间隔计算出的正确转速值做差。软件判断Δn是否在规定的范围内，如果在这个范围内则旋转变压器上报的位置信号正确，可采用当前位置信号进行控制，同时转速计数器减1；如果超出这个范围，则认为转速值异常，相应的转速错误计数器加8，同时电机控制器采用上次上报的位置信号及转速信号估算当前电机位置进行电机控制。
4、重复1、2、3步，在ΔT内软件判断Δn是否在规定的范围内，如果连续32次测量值都不在正常范围内，错误计数器溢出，则认为旋转变压器故障上报错误。
本发明的优点在于：
（1）通过转速差来判断故障，更准确简便；
（2）采用多次采样，并设置转速错误计数器，这样能够消除旋转变压器故障信号误报，提高控制的可靠性。
附图说明
图1旋转变压器检测系统框图；
图2位置信号故障诊断系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。应当注意，这里描述的实例只用于举例说明，并不用于限制本发明。
图1为旋转变压器检测系统框图。检测系统主要由旋转变压器、旋转变压器位置解码芯片、DSP等组成。工作原理是：永磁同步电机旋转变压器对电机位置进行检测，输出正交模拟信号。采用电机控制中旋转变压器位置解码芯片对输入的被检测旋转变压器转子正交模拟信号进行解码，解算出电机转子角度信息，然后通过SPI串行通信将角度值传输给DSP，进行转速的分析处理。
图2为位置信号故障诊断的流程：DSP计算△T=TK-TK-1时刻的转速差△n=nK-nK-1，如果△n在正常范围内，则直接进行电机控制，同时转速错误计数器减1；如果转速信号△n超出正常范围，转速错误计数器加8，同时电机控制器用TK-1时刻的位置信号估算当前电机位置进行电机控制；重复以上步骤，在ΔT内判断Δn是否在规定的范围内，如果连续32次（转速计数器选用8位计数器，每计数一次即加8，连续32次即256，转速错误计数器溢出上报故障）测量值都不在正常范围内，错误计数器溢出，则认为旋转变压器故障，上报错误。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多种修改、替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种旋转变压器位置信号故障诊断方法，包括以下步骤：
（1）永磁同步电机旋转变压器对电机位置进行检测，输出正交模拟信号；
（2）采用电机控制器中旋转变压器位置解码芯片对输入的被检测旋转变压器的转子正交模拟信号进行解码，解算出电机转子角度值，然后通过SPI串行通信将角度值传输给DSP，进行转速的分析处理，得到转速值；
（3）在电机控制器的一个处理周期ΔT内，根据电机控制器解析出的转速值和相邻的采样时间间隔计算出的正确转速值做差Δn；判断Δn是否在规定的范围内，如果在这个范围内，则旋转变压器上报的位置信号正确，可采用当前位置信号进行控制，同时转速计数器减1；如果超出这个范围，则认为转速值异常，相应的转速错误计数器加8，同时电机控制器采用上次上报的位置信号及转速信号估算当前电机位置进行电机控制；
（4）重复步骤（1）、（2）、（3），在ΔT内判断Δn是否在规定的范围内，如果连续32次测量值都不在正常范围内，错误计数器溢出，则认为旋转变压器故障，上报错误。
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