一种霍尔位置传感器的故障检测方法及相关装置

专利2025-06-05  89


本发明涉及一种霍尔位置传感器的故障检测方法及相关装置,属于故障检测领域。


背景技术:

1、霍尔位置传感器通常与电机的主体部分一起安装,而电机在潮湿、高温和多尘的环境中长期运行,这些条件常常导致霍尔位置传感器频繁出现故障,一旦传感器发生故障,就会影响转子位置信息的准确性,无法提供正确的驱动信号,进而导致电机运行异常,可能引发严重的后果。因此,为了提升电机控制系统的可靠性和扩展其应用范围,对霍尔位置传感器的故障检测显得尤为关键。目前的故障检测方法为基于霍尔状态特性序列的故障检测方法,该方法需要采集三个霍尔状态序列进行检测,诊断效率不高、且有误判的风险。


技术实现思路

1、本发明提供了一种霍尔位置传感器的故障检测方法及相关装置,解决了背景技术中披露的问题。

2、根据本公开的一个方面,提供一种霍尔位置传感器的故障检测方法,包括:

3、若当前时刻第i相霍尔信号跳变,根据当前时刻的电机估计转速、上一跳变时刻的电机估计转速、以及当前时刻距离第i相的上一跳变时刻的持续时间,计算第i相的当前时刻伪加速度;其中,当前时刻伪加速度为当前时刻的电机估计转速与上一跳变时刻的电机估计转速的差值除以持续时间;

4、根据当前时刻伪加速度和上一跳变时刻的伪加速度,计算伪加速度变化量;

5、若伪加速度变化量大于等于变化量阈值,则判定第i相霍尔信号故障。

6、在本公开的一些实施例中,伪加速度计算公式为:

7、;

8、式中,为第i相当前时刻 t n伪加速度,分别为当前时刻 t n的电机估计转速与上一跳变时刻 t n-1的电机估计转速,为当前时刻距离第i相的上一跳变时刻的持续时间。

9、在本公开的一些实施例中,所述方法还包括:若伪加速度变化量小于变化量阈值,根据最近的三个霍尔状态序列值,采用基于霍尔状态特性序列的故障检测方法进行故障检测。

10、在本公开的一些实施例中,所述方法中还包括判断当前时刻是否存在霍尔信号跳变的步骤,该步骤包括:根据相邻时刻的所有相的霍尔信号总状态值,判断是否存在霍尔信号跳变。

11、根据本公开的另一个方面,提供一种霍尔位置传感器的故障检测装置,包括:

12、伪加速度模块,若当前时刻第i相霍尔信号跳变,根据当前时刻的电机估计转速、上一跳变时刻的电机估计转速、以及当前时刻距离第i相的上一跳变时刻的持续时间,计算第i相的当前时刻伪加速度;其中,当前时刻伪加速度为当前时刻的电机估计转速与上一跳变时刻的电机估计转速的差值除以持续时间;

13、伪加速度变化量模块,根据当前时刻伪加速度和上一跳变时刻的伪加速度,计算伪加速度变化量;

14、第一判断模块,若伪加速度变化量大于等于变化量阈值,则判定第i相霍尔信号故障。

15、在本公开的一些实施例中,伪加速度模块中,伪加速度计算公式为:

16、;

17、式中, 为第i相当前时刻 t n伪加速度,分别为当前时刻 t n的电机估计转速与上一跳变时刻 t n-1的电机估计转速,为当前时刻距离第i相的上一跳变时刻的持续时间。

18、在本公开的一些实施例中,所述装置还包括第二判断模块;第二判断模块被配置为,若伪加速度变化量小于变化量阈值,根据最近的三个霍尔状态序列值,采用基于霍尔状态特性序列的故障检测方法进行故障检测。

19、在本公开的一些实施例中,所述装置还包括判断模块,判断模块被配置为,根据相邻时刻的所有相的霍尔信号总状态值,判断是否存在霍尔信号跳变。

20、根据本公开的另一个方面,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储一个或多个程序,一个或多个程序包括指令,指令当由计算设备执行时,使得计算设备执行霍尔位置传感器的故障检测方法。

21、根据本公开的另一个方面,提供一种计算机设备,包括一个或多个处理器、以及一个或多个存储器,一个或多个程序存储在一个或多个存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序包括用于执行霍尔位置传感器的故障检测方法的指令。

22、本发明所达到的有益效果:本发明创新性的设计了一个伪加速度,在霍尔信号跳变时,计算跳变相对应的伪加速度,通过伪加速度的变化量进行跳变相霍尔信号故障判定,相较于传统的方法,无需纪录三个霍尔状态序列,效率更高。



技术特征:

1.一种霍尔位置传感器的故障检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的霍尔位置传感器的故障检测方法,其特征在于,伪加速度计算公式为:

3.根据权利要求1所述的霍尔位置传感器的故障检测方法,其特征在于,所述方法还包括:若伪加速度变化量小于变化量阈值,根据最近的三个霍尔状态序列值,采用基于霍尔状态特性序列的故障检测方法进行故障检测。

4.根据权利要求1所述的霍尔位置传感器的故障检测方法,其特征在于,所述方法中还包括判断当前时刻是否存在霍尔信号跳变的步骤,该步骤包括:

5.一种霍尔位置传感器的故障检测装置,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的霍尔位置传感器的故障检测装置,其特征在于,伪加速度模块中,伪加速度计算公式为:

7.根据权利要求5所述的霍尔位置传感器的故障检测装置,其特征在于,所述装置还包括第二判断模块;第二判断模块被配置为,若伪加速度变化量小于变化量阈值,根据最近的三个霍尔状态序列值,采用基于霍尔状态特性序列的故障检测方法进行故障检测。

8.根据权利要求5所述的霍尔位置传感器的故障检测装置,其特征在于,所述装置还包括判断模块,判断模块被配置为,根据相邻时刻的所有相的霍尔信号总状态值,判断是否存在霍尔信号跳变。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,一个或多个程序包括指令,指令当由计算设备执行时,使得计算设备执行权利要求1~4任一所述的方法。

10.一种计算机设备,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种霍尔位置传感器的故障检测方法及相关装置,本发明创新性的设计了一个伪加速度,在霍尔信号跳变时,计算跳变相对应的伪加速度,通过伪加速度的变化量进行跳变相霍尔信号故障判定,相较于传统的方法,无需纪录三个霍尔状态序列,效率更高。

技术研发人员:储剑波,赖彬
受保护的技术使用者:南京航空航天大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-14687.html

最新回复(0)