旋转变压器软解码的故障检测方法、装置和计算机设备与流程

专利2025-06-26  22


本技术涉及电动汽车电机,特别是涉及一种旋转变压器软解码的故障检测方法、装置和计算机设备。


背景技术:

1、在电动汽车领域,为了实现对电动汽车中电机的控制,需要实时获取电机转动的位置与速度。目前,通常采用旋转变压器,并利用硬件解码芯片或软件解码获取电机转动位置及速度。硬件解码方案开发简单,并自带诊断功能,在旋转变压器故障时能够快速有效的检测及执行保护动作,避免电机控制器的损坏,但成本较高。为了减少成本,大多使用软解码方案。软解码是将采样、角度解码算法放到mcu(microcontroller unit,电机控制器)中,以减少硬件成本。对旋转变压器输出的旋转变压器感应信号进行软解码称为旋转变压器软解码。

2、然而传统方式中,旋转变压器软解码的故障检测手段比较单一,所提出的检测手段只能解决某一种故障。对于电机而言,通过旋转变压器软解码进行电机控制时,可能会出现多种故障,因此采用传统方式无法全面检测电机旋转变压器软解码时的故障。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够全面检测电机旋转变压器软解码时的故障的旋转变压器软解码的故障检测方法、装置和计算机设备。

2、第一方面,本技术提供了一种旋转变压器软解码的故障检测方法,包括:

3、获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;

4、根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;

5、基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,以及所述旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;

6、根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。

7、在其中一个实施例中,根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果,包括:

8、将所述旋转变压器激励信号在预设周期内的采样结果与第一电路阈值进行比较,以及将所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果与第二电路阈值进行比较;

9、当所述旋转变压器激励信号在预设周期内的采样结果中存在大于所述第一电路故障阈值的采样结果,且所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果中存在大于所述第二电路故障阈值的采样结果时,得到所述旋转变压器不存在电路故障的电路故障检测结果。

10、在其中一个实施例中,根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的振幅故障检测结果,包括:

11、将所述旋转变压器激励信号在预设周期内的采样结果与第一激励振幅阈值进行比较,以及将所述旋转变压器激励信号的采样结果最大幅值与第二激励振幅阈值进行比较;

12、将所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果与第一感应振幅阈值进行比较,以及将所述旋转变压器感应信号的采样结果最大幅值与第二感应振幅阈值进行比较;

13、当所述旋转变压器激励信号在预设周期内的采样结果中存在大于等于所述第一激励振幅阈值的采样结果,且所述旋转变压器激励信号在预设周期内的采样结果最大幅值小于等于所述第二激励振幅阈值,以及所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果中存在大于等于所述第一感应振幅阈值的采样结果,且所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果最大幅值小于等于所述第二感应振幅阈值时,得到所述旋转变压器不存在振幅故障的振幅故障检测结果。

14、在其中一个实施例中,所述旋转变压器感应信号包括正弦感应信号和余弦感应信号;

15、所述基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,包括:

16、获取所述正弦感应信号和所述余弦感应信号首次为零的时间差;

17、根据所述时间差,以及所述正弦感应信号和所述余弦感应信号的信号周期,确定所述正弦感应信号和所述余弦感应信号之间的相位偏移信息,将所述相位偏移信息作为所述旋转变压器的相位偏移信息。

18、在其中一个实施例中,所述旋转变压器感应信号包括正弦感应信号和余弦感应信号;

19、基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器检测到的电机转速信息,包括:

20、获取所述正弦感应信号和所述余弦感应信号首次为零的时间差,以及所述正弦感应信号和所述余弦感应信号的信号周期;

21、根据所述时间差和所述信号周期,将所述正弦感应信号和所述余弦感应信号进行相位对齐,得到对齐后的正弦感应信号和余弦感应信号;

22、根据对齐后的正弦感应信号和余弦感应信号,获取所述旋转变压器检测到的当前时刻的电机转速信息。

23、在其中一个实施例中,基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器检测到的电机角度信息,包括:

24、根据所述当前时刻的电机转速信息,得到当前时刻的电机角度;

25、获取当前时刻之前的多个历史时刻的电机角度和当前时刻之后的多个延时时刻的电机角度;

26、根据当前时刻的电机角度、多个历史时刻的电机角度和多个延时时刻的电机角度,确定角度阈值,将所述角度阈值作为所述旋转变压器检测到的电机角度信息。

27、在其中一个实施例中,所述根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果,包括:

28、当所述相位偏移信息小于等于预设偏移阈值时,得到所述旋转变压器不存在相位偏移故障的相位偏移故障检测结果;

29、当所述电机转速信息小于等于转速阈值时,得到所述旋转变压器不存在转速超限故障的转速超限故障检测结果;

30、当所述旋转变压器在软解码后得到的解码后电机角度与所述电机角度信息的误差小于等于预设误差阈值时,得到所述旋转变压器不存在角度跟踪误差超限故障的角度跟踪误差超限故障检测结果。

31、第二方面,本技术还提供了一种旋转变压器软解码的故障检测装置,包括:

32、信号获取模块,用于获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;

33、故障检测模块,用于根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,以及所述旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。

34、第三方面,本技术还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

35、获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;

36、根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;

37、基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,以及所述旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;

38、根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。

39、第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

40、获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;

41、根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;

42、基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,以及所述旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;

43、根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。

44、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

45、获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;

46、根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;

47、基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器的相位偏移信息,以及所述旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;

48、根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。

49、上述旋转变压器软解码的故障检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号,能够全面诊断旋转变压器软解码中容易出现的各种故障,从而提高了电机控制器的功能安全性。另外,该故障检测方法是在电机控制器中实现的,不需要增加额外的硬件电路,降低了旋转变压器软解码故障检测的成本。


技术特征:

1.一种旋转变压器软解码的故障检测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的电路故障检测结果,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述旋转变压器激励信号与所述旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到所述旋转变压器的振幅故障检测结果,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述旋转变压器感应信号包括正弦感应信号和余弦感应信号;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述旋转变压器感应信号包括正弦感应信号和余弦感应信号;

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,基于所述旋转变压器感应信号获取所述旋转变压器检测到的电机角度信息,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取所述旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果,包括:

8.一种旋转变压器软解码的故障检测装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本申请涉及一种旋转变压器软解码的故障检测方法、装置和计算机设备。该方法包括:获取旋转变压器在软解码过程中的旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号;根据旋转变压器激励信号与旋转变压器感应信号在预设周期内的采样结果,得到旋转变压器的电路故障检测结果和振幅故障检测结果;基于旋转变压器感应信号获取旋转变压器的相位偏移信息,以及旋转变压器检测到的电机转速信息与电机角度信息;根据相位偏移信息、电机转速信息与电机角度信息,分别获取旋转变压器的相位偏移故障检测结果、转速超限故障检测结果以及角度跟踪误差超限故障检测结果。采用本方法能够全面检测电机旋转变压器软解码时的故障。

技术研发人员:汪志刚,黄晓腾
受保护的技术使用者:重庆金康动力新能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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