CN106291361B - 无刷直流电机的故障检测方法及装置 - Google Patents

无刷直流电机的故障检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机的故障检测方法及装置，该故障检测方法包括以下步骤：在接收到故障测试指令时，控制三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制逆变器驱动三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；获取无刷直流电机的母线电压值以及另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；根据母线电压值和稳态电流值，计算出无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；根据相电阻及稳态电流的下降时间，获取相电感；当三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号。本发明实现了在总装测试时检测出无刷直流电机的定子绕组与其不匹配的故障。

Description

无刷直流电机的故障检测方法及装置
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种无刷直流电机的故障检测方法及装置。
背景技术
无刷直流电机中的定子用于在通电后产生感应电动势，而产生励磁磁场，并对处在其中的通电导体产生力的作用。在无刷直流电机生产过程中，将定子装入电机时，有可能因为误操作等原因导致装入电机中的定子绕组与其不匹配。当装入电机中的定子绕组与其不匹配时，将会影响电机的工作效率。
目前，一般是在对无刷直流电机进行总装工序后，再对已经完成总装工序的无刷直流电机进行总装测试，然而一般仅仅对电机进行过流、过压以及过热等故障检测，并未检测无刷直流电机是否用错定子，导致使用的电机工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直流无刷电机的故障检测方法，旨在无刷直流电机总装测试时，实现检测出无刷直流电机的定子绕组与其不匹配的故障。
为实现上述目的，本发明提出一种无刷直流电机的故障检测方法，所述无刷直流电机包括三相定子绕组及逆变器，该故障检测方法包括以下步骤：
在接收到故障测试指令时，控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；
根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
根据所述相电阻及稳态电流下降的时间，获取所述无刷直流电机的三相定组子绕组的相电感；
当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号。
优选地，所述获取所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值的步骤包括：
输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化；
若是，则将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期，并返回执行所述检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化的步骤；所述第二周期大于所述当前周期；
若否，则获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
优选地，所述根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻包括：
根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
优选地，所述根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定组子绕组的相电感的步骤包括：
停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断，并计时；
在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取所述计时值；
根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为所述计时值，R为所述相电阻。
本发明还提出一种无刷直流电机的故障检测装置，所述无刷直流电机包括三相定子绕组及逆变器，该故障检测装置包括：
控制模块，用于在接收到故障测试指令时，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
获取模块，用于获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；
相电阻计算模块，用于根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
相电感计算模块，用于根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定组子绕组的相电感；
故障确定模块，用于当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号。
优选地，所述获取模块包括：
第一控制单元，用于输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
检测判断单元，用于检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化；
周期调整单元，用于在所述检测判断单元的判断结果为是时，则将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期；所述第二周期大于所述当前周期；
循环控制单元，用于依次控制所述检测判断单元和周期调整单元进行循环操作，直至检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内没有变化；
第一获取单元，用于获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
优选地，所述相电阻计算模块具体用于：根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
优选地，所述相电感计算模块包括：
第二控制单元，用于停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断，并计时；
第二获取单元，用于在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取所述计时值；
相电感计算单元，用于根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为所述计时值，R为所述相电阻。
本发明通过获取到的无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值来计算无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻，再通过该相电阻及稳态电流下降时间来计算出相电感，最后将计算出的相电阻与相电感与预设相电感和预设相电感进行比对，如果未成功匹配到预设的阈值档时，便可获知该无刷直流电机的定子与该电机不匹配，并发出相应的报警信号，以便测试工作人员对该无刷直流电机进行更换，从而解决了在电机的驱动器装入电机本体(总装工序)后，再对已经完成总装工序的无刷直流电机进行总装测试时，难以检测出因无刷直流电机的定子与该电机不匹配的问题，提高了电机的生产质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明无刷直流电机的故障检测方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明无刷直流电机的故障检测方法另一实施例的流程示意图；
图3为图1中步骤20的细化流程示意图；
图4为图1中步骤40的细化流程示意图；
图5为本发明无刷直流电机的故障检测装置一实施例的结构框图；
图6为图5中获取模块的结构框图；
图7为图5中相电感计算模块的结构框图；
图8为本发明无刷直流电机中逆变器与定子绕组的电路结构示意图；
图9为本发明无刷直流电机中逆变器与定子绕组的电路结构等效拓扑示意图；
图10为本发明无刷直流电机中三相定子绕组的电流时间示意图。
本发明的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图8，本发明的无刷直流电机包括三相定子绕组及逆变器，该逆变器具有对应每一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)和下桥臂开关(S4/S5/S6)，各相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)和下桥臂开关(S4/S5/S6)可通过输入开关驱动信号，以控制相应相的定子绕组通电而形成工作回路，从而使无刷直流电机工作。具体地，三相定子绕组分别为U相定子绕组、V相定子绕组及W相定子绕组，其中，U相定子绕组对应逆变器的上桥臂开关S1和下桥臂开关S4，U相定子绕组对应逆变器的上桥臂开关S2和下桥臂开关S5，U相定子绕组对应逆变器的上桥臂开关S3和下桥臂开关S6。
基于上述无刷直流电机，本发明提出一种无刷直流电机的故障检测方法。
参照图1，图1为本发明无刷直流电机的故障检测方法一实施例的流程示意图，该方法包括以下步骤：
步骤S10、在接收到故障测试指令时，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通。
当接收到故障测试指令时，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通，使电流从上桥臂流入定子绕组后，分别从另外两相定子绕组流出而形成两个并联的电流回路。
步骤S20、获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值。
具体地，无刷直流电机的直流母线电压值为已知参数，当然也可以通过采样直流母线的电压获得。当控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通时，定子绕组与逆变器形成了两个并联回路，此时获取到的并联回路工作在稳态时的工作电流值即为稳态电流值。
步骤S30、根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
当电机定子绕组的实际线圈匝数与该电机定子绕组所需的线圈匝数不同时，将会影响电机的工作效率。具体地，当定子绕组的线圈匝数小于所需的线圈匝数时，该无刷直流电机的电抗将会降低，导致流经定子绕组的电流增大，但磁通密度已经达到饱和，定子中的磁力降低，且转矩也减少了，而使得无刷直流电机自生的能耗加大而使的输出功率降低。
当定子绕组的线圈匝数大于所需的线圈匝数时，该无刷直流电机的电抗将会降低增大，导致流经定子绕组的电流减少，同样会导致无刷直流电机的功率降低。
而定子绕组的线圈匝数与定子绕组的相电阻是成正比的，即匝数越多，相电阻越大，这样检测定子绕组的相电阻，即可知道该无刷直流电机的定子是否匹配。
步骤S40、根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定组子绕组的相电感；
如果电机中的定子绕组的铁芯与所需的线圈匝数不匹配，将导致定子铁芯两端，的齿导磁短路，产生磁发热和磁振动等现象，导致定子铁芯和绕组温度过高，使得无刷直流电机的工作效率降低。而定子绕组中的电感值比较大，定子绕组的铁芯与电感成平方的关系，这样通过测量定子绕组上电感值的大小，即可进一步确定定子绕组与所需的线圈匝数是否匹配。
步骤S50、当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号。
其中，预设电机中定子绕组任意一相相电阻为RS，任意一相相电感为LS。当控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通，本实施例中，当控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通时，定子绕组与逆变器形成了两个并联回路，此时定子绕组的等效电阻R0可根据获得，等效电感L0可根据获得，将等效电阻值R0与等效电感值分别设置为设定为预设电阻值及预设电感值L0。将计算所得相电阻与预设电阻值进行比较，同时将计算所得相电感与预设电感值进行比较，如果比较值超出允许的误差范围，即表示无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配。
本发明方法通过控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通，使电流从上桥臂流入定子绕组后，分别从另外两相定子绕组流出而形成两个并联的电流回路，然后，通过获取到的无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值来计算无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻，再通过该相电阻及稳态电流的下降时间来计算相电感，最后将计算出的相电阻与相电感与预设相电感和预设相电感进行比对，如果未成功匹配到预设的阈值档时，便可获知该无刷直流电机的定子与该电机不匹配，并发出相应的报警信号，以便测试工作人员对该无刷直流电机进行更换，从而实现了在总装测试时检测出无刷直流电机的定子绕组与其不匹配的故障，提高了电机的工作效率，进而提高了电机的生产质量。
参照图3，在一优选实施例中，所述步骤20包括：
步骤S21、输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通；
其中，第一脉冲信号可由无刷直流电机预先设置，该第一脉冲信号可以为一个脉冲信号，也可为一系列的脉冲信号，该第一脉冲信号的占空比固定，周期可调，以便获得稳态电流值。
步骤S22、检测所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值在第一预设时间内是否变化；若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24。
具体地，当检测到当前另外两相定子绕组中任一项的工作电流值在第一预设时间内不再变化时，读取当前的工作电流值，此时的工作电流值便是所需的稳态电流值。
步骤S23、将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期，并返回执行所述检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化的步骤S22；所述第二周期大于所述当前周期。
在逆变器开始上电工作时，由于电流处于上升时期，电流还未处于稳态，故需要通过调节第一脉冲信号的周期，该周期由小开始逐渐增大，从而得到稳态时的电流。
步骤S24、获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
经过大量实验可知，当时间t为3τ～5τ时，便可认为流经三相定子绕组的电流达到稳定，其中τ为定子绕组与逆变器组成的电流回路的时间常数。
在一优选实施例中，所述步骤S30包括：
步骤S31、根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
参照图9，图9为无刷直流电机的三相定子绕组与对应的桥臂开关组成的电路等效拓扑图，当开关闭合时，此时电路的动态过程等效为一阶RL电路的零状态响应，其中，S等效为逆变器的所有上桥臂开关及下桥臂开关，US代表定子绕组的端电压，R代表定子绕组的相电阻，L代表定子绕组的相电感，i代表电流回路中的电流，根据基尔霍夫电压定律：
UR+UL＝US(1)
可得：
式(1)中，UR为相电阻R两端的电压，UL为相电感L两端的电压，US为定子绕组的端电压。
式(2)中，i(t)为当前回路中的定子绕组中的电流值，τ为回路的时间常数。
本实施例中，无刷直流电机的直流母线电压值为已知参数，再参照图10，图10中，IU代表U相电流变化曲线图，IV代表V相电流变化曲线图，经过大量实验得知，只有当时间t趋于无限时，当前电流i(t)才稳定，而在实际工程应用中，当t为3τ～5τ时，即可认为电流已经稳定，从而可以获取稳态电流值。
根据稳态电流值及母线电压值，便可计算出相电阻：R＝US/I(3)式(3)中，I为稳态电流值。
而定子绕组的端电压与无刷直流母线电压Udc存在US＝α*Udc的关系，因此，根据公式：R＝α*Udc/I便可求得相电阻。
参照图4，在一优选实施例中，所述步骤S40包括：
步骤S41、停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断(S1/S2/S3)，并计时；
具体地，当上桥臂开关(S1/S2/S3)关断时，回路中的电流开始衰减，从电流衰减那一时刻开始计时。
步骤S42、在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取所述计时值；
经过大量实验得知，当前电流i(t)在开关S关断后开始衰减，由于电流开始衰减时的电流值为稳态时电流值I，当衰减时间t刚好等于回路时间常数τ时，此时根据可以得到i(t)＝I*e-1，即i(t)＝I*0.368。
步骤S43、根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为所述计时值，R为所述相电阻。
由于相电感与相电阻之间成正比关系，而时间常数τ由计时值可知，故根据电阻值便可得到相电感，因此在当前电流衰减至稳态电流值的0.368倍时，可以根据公式：τ＝L/R(7)，便可求得相电感L。
基于上述无刷直流电机，参照图5，本发明还提出一种无刷直流电机的故障检测装置，该故障检测装置包括：
控制模块10，用于在接收到故障测试指令时，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通；
本发明实施例中，控制模块10可以采用分立元件组成的电路来实施，也可以采用集成芯片来实施，本实施例中，控制模块10优选采用无刷直流电机的驱动控制芯片来实施。
获取模块20，用于获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；
具体地，参照图8，在本实施例中，获取模块20包括第一采样电阻R1及第二采样电阻R2，其中，在控制模块10控制U相的上桥臂开关S1导通时，相应的控制V相下桥臂开关S5及W相下桥臂开关S6导通的情况下，第一采样电阻R1设置于V相下桥臂开关S5的输出端与无刷直流电机的负电压端之间；第二采样电阻R2设置于W相下桥臂开关S6的输出端与无刷直流电机的负电压端之间。
相电阻计算模块30，用于根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
相电感计算模块40，用于根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电感；
故障确定模块50，用于当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号。
需要说明的是，故障确定模块50可以为检测表，检测表中存储有定子绕组的，若检测表中未存在相电阻和相电感值相同或相似预设电阻值及预设电感值，则确定所述无刷直流电机的定子与该电机不匹配。故障确定模块30还可以为比较器，若定子绕组的相电阻和相电感分别与预设电阻值及预设电感值比对，比对值未在允许范围内，则确定所述无刷直流电机缺相。
本发明装置通过获取模块20来获取到的无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值以使相电阻计算单元30计算出无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻，再通过相电感计算单元40来计算出相电感，最后通过故障确定模块50将计算出的相电阻与相电感与预设相电感和预设相电感进行比对，如果未成功匹配到预设的阈值档时，便可获知该无刷直流电机的定子与该电机不匹配，并发出相应的报警信号，以便测试工作人员对该无刷直流电机进行更换，从而解决了在电机的驱动器装入电机本体(总装工序)后，再对已经完成总装工序的无刷直流电机进行总装测试时，实现了在总装测试时检测出无刷直流电机的定子绕组与其不匹配的故障。
参照图6，在一优选实施例中，所述获取模块20进一步包括第一控制单元21，用于输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通。
具体地，第一控制模块21可以是PWM控制器、脉冲发生器等，此处不做限制。第一控制单元通过输出第一脉冲信号来控制逆变器中对应的上桥臂开关(S1/S2/S3)以及下桥臂开关(S4/S5/S6)的导通/关断，来控制无刷直流电机工作。
检测判断单元22，用于检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化。
具体地，检测判断单元22通过将当前的电流值与第一预设时间内任意时刻的的电流值进行比较，检测当前的电流值变化范围的大小，从而判断电流值在第一预设时间内是否变化。
周期调整单元23，用于在所述检测判断单元的判断结果为是时，则将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期；所述第二周期大于所述当前周期。
具体地，周期调整单元23基于第一脉冲信号占空比不变的条件下，将第一脉冲信号的周期增大，以获取稳定的电流值。
循环控制单元24，用于依次控制所述检测判断单元22和周期调整单元23进行循环操作，直至检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内没有变化。
具体地，循环控制单元24通过不断检测当前时刻的电流值以及调整第一脉冲信号的周期，直至当前电流值没有变化，或者变化微弱几乎可以忽略不计的时，停止循环操作。
第一获取单元25，用于获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
具体地，第一获取单元25在循环控制单元停止循环后，读取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值，此时的工作电流值便是稳态电流值。
进一步地，相电阻计算模块30具体用于根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
参照图7，基于上述实施例，所述相电感计算模块40包括：
第二控制单元41，用于停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断，并计时；
优选地，第二控制模块41可以是PWM控制器、脉冲发生器等，此处不做限制。
第二获取单元42用于在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取所述计时值；
相电感计算单元43，用于根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为所述计时值，R为所述相电阻。
综上，本发明装置通过控制模块10控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关(S1/S2/S3)导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关(S4/S5/S6)导通，使电流从上桥臂流入定子绕组后，分别从另外两相定子绕组流出而形成两个并联的电流回路。然后通过获取模块20来获取到的无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值以使相电阻计算单元30计算出无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻，再通过相电感计算单元40来计算出相电感，最后通过故障确定模块50将计算出的相电阻与相电感与预设相电感和预设相电感进行比对，如果未成功匹配到预设的阈值档时，便可获知该无刷直流电机的定子与该电机不匹配，并发出相应的报警信号，以便测试工作人员对该无刷直流电机进行更换，从而解决了在电机的驱动器装入电机本体(总装工序)后，再对已经完成总装工序的无刷直流电机进行总装测试时，实现了在总装测试时检测出无刷直流电机的定子绕组与其不匹配的故障。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例装置可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种无刷直流电机的故障检测方法，所述无刷直流电机包括三相定子绕组及逆变器，其特征在于，该故障检测方法包括以下步骤：
在接收到故障测试指令时，控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；
根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电感；
当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号；其中，
所述获取所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值的步骤包括：
输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述逆变器驱动所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
在检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内未变化时，获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
2.如权利要求1所述的无刷直流电机的故障检测方法，其特征在于，所述获取所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值的步骤还包括：
在检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内变化时，则将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期，并返回执行所述检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化的步骤；所述第二周期大于所述当前周期。
3.如权利要求1所述的无刷直流电机的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻包括：
根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
4.如权利要求3所述的无刷直流电机的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电感的步骤包括：
停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断，并计时；
在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取计时值；
根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为计时值，R为所述相电阻。
5.一种无刷直流电机的故障检测装置，所述无刷直流电机包括三相定子绕组及逆变器，其特征在于，该故障检测装置包括：
控制模块，用于在接收到故障测试指令时，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
获取模块，用于获取所述无刷直流电机的母线电压值以及所述另外两相定子绕组中任一项的稳态电流值；
相电阻计算模块，用于根据所述母线电压值和所述稳态电流值，计算出所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻；
相电感计算模块，用于根据所述相电阻及稳态电流的下降时间，获取所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电感；
故障确定模块，用于当所述无刷直流电机的三相定子绕组的相电阻及相电感未成功匹配到预设的阈值档时，则确定所述无刷直流电机的定子不匹配，并输出对应的报警信号；其中，
所述获取模块包括：
第一控制单元，用于输出预设周期的第一脉冲信号，控制所述三相定子绕组中任意一相定子绕组的上桥臂开关导通，并控制所述三相定子绕组中另外两相定子绕组的下桥臂开关导通；
检测判断单元，用于检测所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内是否变化；
第一获取单元，用于在所述检测判断单元的判断结果为否时，获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
6.如权利要求5所述的无刷直流电机的故障检测装置，其特征在于，所述获取模块还包括：
在检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内变化时，则将所述第一脉冲信号的当前周期调整为第二周期；所述第二周期大于所述当前周期；
循环控制单元，用于依次控制所述检测判断单元和周期调整单元进行循环操作，直至检测到所述另外两相定子绕组中任一项的电流值在第一预设时间内没有变化；
第一获取单元，用于获取当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值；当前所述另外两相定子绕组中任一项的工作电流值为所述稳态电流值。
7.如权利要求5所述的无刷直流电机的故障检测装置，其特征在于，所述相电阻计算模块具体用于：根据第一预设公式R＝α*Udc/I，计算出所述相电阻；其中，α代表所述第一脉冲信号的占空比，Udc代表所述母线电压值，I代表所述稳态电流值。
8.如权利要求7所述的无刷直流电机的故障检测装置，其特征在于，所述相电感计算模块包括：
第二控制单元，用于停止输出第一脉冲信号，控制对应的所述三相定子绕组中的上桥臂开关关断，并计时；
第二获取单元，用于在所述另外两相定子绕组中任一项的当前工作电流值衰减至所述稳态电压值的0.368倍时，获取计时值；
相电感计算单元，用于根据第二预设公式L＝R*τ，计算出所述相电感；其中，τ为计时值，R为所述相电阻。
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