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专利号: 2020111230676
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-08-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车载电动机匝间短路故障诊断方法,采用车载电动机匝间短路故障诊断装置,该诊断装置包括运行继电器、诊断继电器、暂态检测电路和微型处理器,汽车控制器的输出端口经运行继电器连接电动机,运行继电器由三路开关Kj11、Kj12、Kj13组成,三路开关Kj11、Kj12、Kj13分别一一对应地连接电动机中的A、B、C三相绕组,诊断继电器由三路开关Kj21、Kj22、Kj23组成,暂态检测电路由三个电容C1‑C3、三个电阻R1‑R3和第一、第二、第三这三个电压传感器组成,每个电阻R1、R2、R3的两端分别对应地连接一个电压传感器,诊断继电器的每路开关Kj21、Kj22、Kj23分别一一对应地串联暂态检测电路的一个电容C1、C2、C3,诊断继电器和暂态检测电路串联后形成的三路分别一一对应地与A、B、C三相绕组两端相并联,其特征是包括以下步骤:步骤一:针对一个模拟运行的电动机,在微型处理器中将其A相绕组的短路匝数从小到大依次分为Z0,Z1,...,Zn这n+1等份,等效于被开关K1所短路的n+1个电感值为ΔLa0,ΔLa1,...,ΔLan,则A相绕组的电感值为La0,La1,...,Lan,将B、C相绕组同样设定其短路匝数、被开关K1所短路的n+1个电感值和B、C相相绕组的电感值;

步骤二:第一次闭合开关K1,使z0=0,ΔLa0=0,La0=L,第一电压传感器采集电阻R1两端的电压Ua0并输入到微型处理器中;

步骤三:断开开关K1,使开关K1所短路的匝数为Z1=1/n,再闭合K1,微型处理器接收电阻R1两端的电压Ua1;

步骤四:重复步骤三,每断开一次开关K1,使开关K1所短路的匝数依次为Z2,...,Zn,微型处理器经第一次采集最终共得到电压Ua0,Ua1,...,Uan;

步骤五:微型处理器根据电压Ua0,Ua1,...,Uan分别计算出A相绕组的初始电流值Ia0,Ia1,...,Ian,微型处理器每隔Δt的时间不断重复采集,直到采集到的电阻R1两端的电压为

0时停止采集,根据公式t=m×Δt计算出对应的A相绕组的振荡衰减时间ta0,ta1,...,tan,m是每次采集的次数;

步骤六:重复步骤二到步骤五,微型处理器同样得到B、C相绕组的电感值、电阻R2、R3两端的电压,并计算出对应的初始电流值和振荡衰减时间;

步骤七:微型处理器对A、B、C三相绕组的振荡衰减时间、初始电流值以及电感值进行归一化处理后得到归一化后的振荡衰减时间、初始电流值以及电感值,将归一化后的振荡衰减时间和归一化后的初始电流值作为BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)输入,将归一化后的电感值作为输出构建BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′);

步骤八:去掉开关K1,针对实际运行的电动机,微型处理器接收到每个电压传感器传送的电阻R1、R2、R3两端的实际电压各有(n+1)个,计算出对应的实际初始电流值以及实际振荡衰减时间,将所述的实际初始电流值以及实际振荡衰减时间均归一化处理后得到归一化后的实际初始电流以及实际振荡衰减时间,再将归一化后的实际振荡衰减时间和归一化后的实际初始电流值作为BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)的输入,得到对应的电感值L1′;

步骤九:计算出|L1′‑1|,将|L1′‑1|的值和阈值0比较,如果|L1′‑1|等于0,则电动机运行正常,如果|L1′‑1|的值不等于0,根据BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)的输入是哪一相的参数确定出电动机对应相出现故障。

2.根据权利要求1所述的车载电动机匝间短路故障诊断装置的诊断方法,其特征是:步骤八中,当汽车控制器控制电动机运行时,微型处理器控制运行继电器闭合、诊断继电器断开;当汽车挂空挡时,微型处理器控制运行继电器断开、诊断继电器闭合,暂态检测电路将检测到的实际电压传递给微型处理器。

3.根据权利要求1所述的车载电动机匝间短路故障诊断装置的诊断方法,其特征是:步骤五中,当采集到的电阻R1两端的电压为0时,需继续重复采集3次后,如果电阻R1两端的电压值仍然还是0,则微型处理器停止采集。

4.根据权利要求1所述的车载电动机匝间短路故障诊断装置的诊断方法,其特征是:步骤九中,当|L1′‑1|不等于0时,BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)输入的参数为A相参数时,则A相发生匝间短路故障;BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)输入的参数为B相参数时,则B相发生匝间短路故障;BP神经网络诊断模型L′=f(I′,t′)输入的参数为C相参数时,则C相发生匝间短路故障。

5.根据权利要求1所述的车载电动机匝间短路故障诊断装置的诊断方法,其特征是:步骤五中,微型处理器根据式 计算出初始电流值,U为电阻R1、R2、R3两端的电压,R为对应的电阻R1、R2、R3。