CN109193566A - 一种电机的故障停机方法、装置、存储介质及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的故障停机方法、装置、存储介质及电机，该方法包括：确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因；根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。本发明的方案，可以解决永磁电机在高速运转过程中控制器出现故障需要停机时若直接关断IGBT则存在IGBT被击穿的风险导致停机安全性差的问题，达到提升停机安全性的效果。

Description

一种电机的故障停机方法、装置、存储介质及电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机的故障停机方法、装置、存储介质及电机，尤其涉及一种永磁电机在高转速下控制器故障的停机方法、与该方法对应的装置、具有该装置的电机、存储有该方法对应的指令的计算机可读存储介质、以及能够执行该方法对应的指令的电机。

背景技术

永磁电机利用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈，也无需励磁电流，效率高且结构简单，是很好的节能电机，随着高性能永磁材料的问世和控制技术的发展，永磁电机被广泛应用，尤其是新能源汽车行业。但是，永磁电机在运行时存在反电动势，转速越高，反电动势就越高，电机在高速运转过程中控制器出现故障，如果直接关断IGBT，会存在IGBT由于电压过高被击穿的风险。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电机的故障停机方法、装置、存储介质及电机，以解决现有技术中永磁电机在高速运转过程中控制器出现故障需要停机时若直接关断IGBT则存在IGBT被击穿的风险导致停机安全性差的问题，达到提升停机安全性的效果。

本发明提供一种电机的故障停机方法，包括：确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因；根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。

可选地，确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因，包括：确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障；若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压；确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压；若所述当前母线电压大于所述第一设定电压，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。

可选地，根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，包括：若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管；若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

可选地，根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，包括：若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管；若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管；若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

可选地，根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，还包括：根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压；若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。

可选地，还包括：若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压；若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种电机的故障停机装置，包括：确定单元，用于确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因；控制单元，用于根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。

可选地，所述确定单元确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因，包括：确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障；若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压；确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压；若所述当前母线电压大于所述第一设定电压，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。

可选地，所述控制单元根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，包括：若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管；若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

可选地，所述控制单元根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，包括：若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管；若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管；若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

可选地，所述控制单元根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，还包括：根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压；若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。

可选地，还包括：所述控制单元，还用于若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压；所述控制单元，还用于若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；所述控制单元，还用于若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机的故障停机装置。

与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的电机的故障停机方法。

与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的电机的故障停机方法。

本发明的方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，实现安全、可靠的停机，提升了停机的安全性和可靠性，避免了器件损坏，节省了维护成本。

进一步，本发明的方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，避免以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT而带来的安全隐患，提升停机安全性。

进一步，本发明的方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

进一步，本发明的方案，通过分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机，避免以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT而带来的安全隐患。

进一步，本发明的方案，通过分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

由此，本发明的方案，通过电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，解决现有技术中永磁电机在高速运转过程中控制器出现故障需要停机时若直接关断IGBT则存在IGBT被击穿的风险导致停机安全性差的问题，从而，克服现有技术中停机安全性差、易损坏器件和增加维护成本的缺陷，实现停机安全性好、不易损坏器件和维护成本小的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电机的故障停机方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的方法中确定电机控制器出现故障的当前故障原因的一实施例的流程示意图；

图3为本发明的方法中导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的方法中旋变故障下故障停机的一实施例的流程示意图；

图5为本发明的电机的故障停机装置的一实施例的结构示意图；

图6为本发明的电机的一实施例的电机控制系统模块示意图；

图7为本发明的电机的一实施例的电机在高转速工作过程中U、V、W三相电流波形示意图；

图8为本发明的电机的一实施例的逆变器的U、V相上管导通、W相的下管导通时电流流经IGBT和电机线圈的原理示意图；

图9为本发明的电机的一实施例的对电机线圈L1、L2、L3进行充电储能的原理示意图；

图10为本发明的电机的一实施例的故障停机流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

102-确定单元；104-控制单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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做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。

根据本发明的实施例，提供了一种电机的故障停机方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该电机的故障停机方法可以包括：步骤S110和步骤S120。

在步骤S110处，确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因。

其中，如图6所示，电机控制系统，可以包括：蓄电池DC、电容C、电机控制器(如控制模块和逆变模块)和永磁电机。电机控制器又可以包括：三相全桥逆变模块和控制模块。

可选地，可以结合图2所示本发明的方法中确定电机控制器出现故障的当前故障原因的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S110中确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因的具体过程，可以包括：步骤S210至步骤S240。

步骤S210，确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障。

步骤S220，若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压。

例如：参见图10所示的例子，电机控制模块持续采集母线电压。

步骤S230，确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压(如750V)。

步骤S240，若所述当前母线电压大于所述第一设定电压(如750V)，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。

由此，通过在电机控制器出现故障的情况下，并在确定该故障不是旋变故障的情况下，进一步在当前母线电压大于第一设定电压的情况下确定该故障是否为IGBT故障，从而确定该故障的故障原因，确定的方式简便、且确定的可靠性好。

在步骤S120处，根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。例如：根据设定的故障原因与停机方式之间的对应关系，确定与所述当前故障原因对应的当前停机方式。控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。

例如：永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，安全、可靠的停机；可以解决以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

由此，通过确定电机控制器出现故障的故障原因，进而根据按故障原因采用对应的停机方式实现故障下的安全停机，提升了故障停机的可靠性和安全性，也保护了器件，节省了维护成本。

可选地，步骤S120中根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机的具体过程，可以包括以下任一种控制情形。

第一种控制情形：若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管。

更可选地，第一种控制情形中根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，可以包括：导通或关断IGBT上下管的过程。

其中，该导通或关断IGBT上下管的过程，可以包括以下任一情形。

第一种情形：若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管。

例如：如图7为电机在高转速工作过程中U、V、W三相电流波形。在T时刻，U、V相电流为正，W相电流为负，即逆变器的U、V相上管导通，W相的下管导通，电流流经IGBT和电机线圈方向如图8所示。如果在T时刻，电机在高速运转过程中，控制器出现异常，母线电压大于750V且IGBT某一个上管出现故障，电机控制器立即开通IGBT的三个下管，电机三个线圈产生与图三电流方向相反的电动势，即对电机线圈L1，L2，L3进行充电储能，如图9所示，达到降低转速的目的。

第二种情形：若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管。

第三种情形：若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

例如：如果IGBT上下管中上管故障，就导通三个下管；如果IGBT上下管中下管故障就导通三个上管；如果IGBT上下管中上下管都有故障，就使控制模块发送PWM波，关断IGBT。

由此，通过在IGBT故障的情况下，根据上下管的不同故障对上下管进行选择性地导通或关断，可以保护电机控制器，且可靠性好。

更进一步可选地，第一种控制情形中根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，还可以包括：导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机的过程。

其中，可以结合图3所示本发明的方法中导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机的一实施例流程示意图，进一步说明导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机的具体过程，可以包括：步骤S310至步骤S330。

步骤S310，在所述当前故障原因是所述IGBT故障的情形下，根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，获取所述电机的当前转速，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速(如1200转/分)或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压(如600V)。

步骤S320，若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机。

步骤S330，若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。

例如：控制器判断电机转速是否小于1200RPM或者判断母线电压是否小于600V，如果转速小于1200RPM或者母线小于600V，则进入控制器发送PWM波关断IGBT进而实现安全停机的步骤。

由此，通过在IGBT故障的情况下，在导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机，实现了可靠且安全地故障停机，且保护了未发生故障的器件和电机控制器整体的安全性。

第二种控制情形：若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

例如：电机系统通过智能分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机。

由此，通过在IGBT故障的情况下根据不同故障控制停机，通过在不是IGBT故障的情况下直接关断所有IGBT，不仅实现了针对不同故障情形的安全停机，也实现了对电机控制器本身安全的可靠保证。

在一个可选实施方式中，还可以包括：旋变故障下故障停机的过程。

下面结合图4所示本发明的方法中旋变故障下故障停机的一实施例流程示意图，进一步说明旋变故障下故障停机的具体过程，可以包括：步骤S410至步骤S430。

步骤S410，若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压(如600V)。

步骤S420，若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机。

步骤S430，若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。

例如：如果电机控制系统识别到旋变故障，首先开通IGBT三个下管，然后判断母线电压是否小于600V，如果小于600V，执行第七步骤；如果不小于，继续关断IGBT三个下管。

由此，通过在电机控制器发生旋变故障的情况下，采用先关断IGBT上下管的三个下管、再根据当前母线电压与第二设定电压的比较结果进行分别处理，可靠性高、安全性好。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，实现安全、可靠的停机，提升了停机的安全性和可靠性，避免了器件损坏，节省了维护成本。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的故障停机方法的一种电机的故障停机装置。参见图5所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电机的故障停机装置可以包括：确定单元102和控制单元104。

在一个可选例子中，确定单元102，可以用于确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因。该确定单元102的具体功能及处理参见步骤S110。

其中，如图6所示，电机控制系统，可以包括：蓄电池DC、电容C、电机控制器(如控制模块和逆变模块)和永磁电机。电机控制器又可以包括：三相全桥逆变模块和控制模块。

可选地，所述确定单元102确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因，可以包括：

所述确定单元102，具体还可以用于确定所述电机(如永磁电机)在以设定转速(如高转速)运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。

所述确定单元102，具体还可以用于若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。

例如：参见图10所示的例子，电机控制模块持续采集母线电压。

所述确定单元102，具体还可以用于确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压(如750V)。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S230。

所述确定单元102，具体还可以用于若所述当前母线电压大于所述第一设定电压(如750V)，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S240。

由此，通过在电机控制器出现故障的情况下，并在确定该故障不是旋变故障的情况下，进一步在当前母线电压大于第一设定电压的情况下确定该故障是否为IGBT故障，从而确定该故障的故障原因，确定的方式简便、且确定的可靠性好。

在一个可选例子中，控制单元104，可以用于根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。例如：根据设定的故障原因与停机方式之间的对应关系，确定与所述当前故障原因对应的当前停机方式。控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。

例如：永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，安全、可靠的停机；可以解决以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

由此，通过确定电机控制器出现故障的故障原因，进而根据按故障原因采用对应的停机方式实现故障下的安全停机，提升了故障停机的可靠性和安全性，也保护了器件，节省了维护成本。

可选地，所述控制单元104根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，可以包括以下任一种控制情形。

第一种控制情形：所述控制单元104，具体还可以用于若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管。

更可选地，第一种控制情形中所述控制单元104根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，可以包括以下任一情形。

第一种情形：所述控制单元104，具体还可以用于若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管。

例如：如图7为电机在高转速工作过程中U、V、W三相电流波形。在T时刻，U、V相电流为正，W相电流为负，即逆变器的U、V相上管导通，W相的下管导通，电流流经IGBT和电机线圈方向如图8所示。如果在T时刻，电机在高速运转过程中，控制器出现异常，母线电压大于750V且IGBT某一个上管出现故障，电机控制器立即开通IGBT的三个下管，电机三个线圈产生与图三电流方向相反的电动势，即对电机线圈L1，L2，L3进行充电储能，如图9所示，达到降低转速的目的。

第二种情形：所述控制单元104，具体还可以用于若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管。

第三种情形：所述控制单元104，具体还可以用于若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

例如：如果IGBT上下管中上管故障，就导通三个下管；如果IGBT上下管中下管故障就导通三个上管；如果IGBT上下管中上下管都有故障，就使控制模块发送PWM波，关断IGBT。

由此，通过在IGBT故障的情况下，根据上下管的不同故障对上下管进行选择性地导通或关断，可以保护电机控制器，且可靠性好。

更进一步可选地，第一种控制情形中所述控制单元104根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，还可以包括：

所述控制单元104，具体还可以用于在所述当前故障原因是所述IGBT故障的情形下，根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，获取所述电机的当前转速，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速(如1200转/分)或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压(如600V)。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。

所述控制单元104，具体还可以用于若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。

所述控制单元104，具体还可以用于若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S330。

例如：控制器判断电机转速是否小于1200RPM或者判断母线电压是否小于600V，如果转速小于1200RPM或者母线小于600V，则进入控制器发送PWM波关断IGBT进而实现安全停机的步骤。

由此，通过在IGBT故障的情况下，在导通或关断IGBT上下管后进一步控制停机，实现了可靠且安全地故障停机，且保护了未发生故障的器件和电机控制器整体的安全性。

第二种控制情形：所述控制单元104，具体还可以用于若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

例如：电机系统通过智能分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机。

由此，通过在IGBT故障的情况下根据不同故障控制停机，通过在不是IGBT故障的情况下直接关断所有IGBT，不仅实现了针对不同故障情形的安全停机，也实现了对电机控制器本身安全的可靠保证。

在一个可选实施方式中，还可以包括：旋变故障下故障停机的过程，具体如下：

所述控制单元104，还可以用于若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压(如600V)。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。

所述控制单元104，还可以用于若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。

所述控制单元104，还可以用于若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。

例如：如果电机控制系统识别到旋变故障，首先开通IGBT三个下管，然后判断母线电压是否小于600V，如果小于600V，执行第七步骤；如果不小于，继续关断IGBT三个下管。

由此，通过在电机控制器发生旋变故障的情况下，采用先关断IGBT上下管的三个下管、再根据当前母线电压与第二设定电压的比较结果进行分别处理，可靠性高、安全性好。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，避免以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT而带来的安全隐患，提升停机安全性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的故障停机装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电机的故障停机装置。

在一个可选实施方式中，本发明设计了一种永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，安全、可靠的停机方法。从而，可以解决以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT，采取本发明的控制方法，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

在一个可选例子中，本发明的方案中，电机系统通过智能分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机。

在一个可选具体实施方式中，可以结合图6至图10所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

如图6为电机控制系统模块示意图。电机控制系统，可以包括：蓄电池DC、电容C、电机控制器(如控制模块和逆变模块)和永磁电机。电机控制器又可以包括：三相全桥逆变模块和控制模块。

可选地，参见图10所示的例子，本发明的方案的具体实现过程，可以包括：

首先，电机控制模块持续采集母线电压。

第二步骤，检测到母线电压大于750V的时候电机控制器执行第三步骤，否则继续检测判断。

第三步骤，判断控制器故障原因，检测是否为IGBT故障，如果是IGBT出现故障，执行第四步骤；如果不是IGBT故障，直接跳转到第五步骤，导通IGBT三个下管。其中，以下的第五步，还是IGBT故障的一种情况。而不是IGBT故障的情况，实际上时直接导通IGBT三个下管。

例如：检测是否为IGBT故障，可以包括：IGBT上下管各三个，每一个都有对应的一个FO故障信号，共六个；控制模块可以根据判断是哪一个FO来判断是上管问题还是下管问题。

第四步骤，判断IGBT上下管故障，如果是上管故障就执行第五步骤中的导通三个下管；如果是下管故障就导通三个上管；如果上下管都有故障，那就直接跳转到第七步骤，控制模块发送PWM波，关断IGBT。例如：PWM波，高电平开通、低电平关断。

第五步骤，根据不同的故障，导通不同的IGBT上下管。例如：如果IGBT上下管中上管故障，就导通三个下管；如果IGBT上下管中下管故障就导通三个上管；如果IGBT上下管中上下管都有故障，就使控制模块发送PWM波，关断IGBT。具体原理如下：

如图7为电机在高转速工作过程中U、V、W三相电流波形。在T时刻，U、V相电流为正，W相电流为负，即逆变器的U、V相上管导通，W相的下管导通，电流流经IGBT和电机线圈方向如图8所示。如果在T时刻，电机在高速运转过程中，控制器出现异常，母线电压大于750V且IGBT某一个上管出现故障，电机控制器立即开通IGBT的三个下管，电机三个线圈产生与图三电流方向相反的电动势，即对电机线圈L1，L2，L3进行充电储能，如图9所示，达到降低转速的目的。

另外，其他时刻高速运行过程中出现异常与上述过程相似。

需要特别说明的是，本发明中，如果电机控制系统识别到旋变故障，首先开通IGBT三个下管，然后判断母线电压是否小于600V，如果小于600V，执行第七步骤；如果不小于，继续开通IGBT三个下管。

其中，控制器控制电机旋转，旋转变压器(简称旋变)，安装在电机内部，识别电机的转速，旋变不能判断旋电机的转速时称为旋变故障。旋变芯片解码旋变传输的信号，通过一系列的判断；输出一个FO信号，控制模块根据FO的高低电平判断是为发生旋变故障。

第六步骤，控制器判断电机转速是否小于1200RPM或者判断母线电压是否小于600V，如果转速小于1200RPM或者母线小于600V，则进入第七步骤，否则返回第三步重新执行。

第七步骤，控制器发送PWM波关断IGBT，进而实现安全停机。

其中，本发明的方案，适合所有永磁电机在高速运转过程控制器出现异常的需要安全停机的场合。

由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图5所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过永磁电机在高转速过程中控制器出现故障后，电机控制系统智能分析故障原因，根据不同的故障原因，采取不同控制方式，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的故障停机方法的一种存储介质。该存储介质，可以包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的电机的故障停机方法。

由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机，避免以往电机在高速过程中出现故障直接关断IGBT而带来的安全隐患。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的故障停机方法的一种电机。该电机，可以包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的电机的故障停机方法。

由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过分析永磁电机在高速运行过程中控制器出现异常状况的具体原因，采取同时导通3个上管再全关断，或者同时导通3个下管再全关断的控制方式，确保电机安全停机，实现了电机的安全停机，明显降低逆变器的损坏风险，降低电机系统的成本。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种电机的故障停机方法，其特征在于，包括：

确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因；

根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因，包括：

确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障；

若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压；

确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压；

若所述当前母线电压大于所述第一设定电压，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，包括：

若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管；

若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，包括：

若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管；

若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管；

若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，还包括：

根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压；

若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；

若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。

6.根据权利要求2-5之一所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压；

若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；

若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。

7.一种电机的故障停机装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因；

控制单元，用于根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，以实现所述电机在所述当前故障原因下的安全停机。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因，包括：

确定所述电机在以设定转速运行过程中电机控制器出现故障的当前故障原因是否为设定的旋变故障；

若所述当前故障原因不是所述旋变故障，则采集所述电机的当前母线电压；

确定所述当前母线电压是否大于第一设定电压；

若所述当前母线电压大于所述第一设定电压，则进一步确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，包括：

若所述当前故障原因是所述IGBT故障，则根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管；

若所述当前故障原因不是所述IGBT故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管，包括：

若所述故障情形为所述IGBT上下管中上管故障，则导通所述IGBT上下管中三个下管；

若所述故障情形为所述IGBT上下管中下管故障，则导通所述IGBT上下管中三个上管；

若所述故障情形为所述IBGT上下管中上下管都有故障，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机，还包括：

根据不同的故障情形导通或关断所述三相全桥逆变模块中不同的IGBT上下管之后，确定所述电机的当前转速是否小于或等于设定转速或所述当前母线电压是否降低至小于或等于第二设定电压；

若所述当前转速小于或等于所述设定转速、或所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；

若所述当前转速大于所述设定转速、且所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则返回确定所述当前故障原因是否是所述电机控制器中三相全桥逆变模块的IGBT故障的步骤，以重新根据所述当前故障原因控制所述电机按所述当前停机方式停机。

12.根据权利要求8-11之一所述的装置，其特征在于，还包括：

所述控制单元，还用于若所述故障原因为旋变故障，则先开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管，再确定所述当前母线电压是否小于或等于第二设定电压；

所述控制单元，还用于若所述当前母线电压小于或等于所述第二设定电压，则使所述电机控制器中控制模块发送设定的PWM关断信号，以关断所述三相全桥逆变模块中所有IGBT，实现所述电机的安全停机；

所述控制单元，还用于若所述当前母线电压大于所述第二设定电压，则继续开通所述三相全桥逆变模块中IGBT上下管的三个下管。

13.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求7-12任一所述的电机的故障停机装置。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-6任一所述的电机的故障停机方法。

15.一种电机，其特征在于，包括：

处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1-6任一所述的电机的故障停机方法。