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公开(公告)号：CN107356870B
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201710450165.2
申请日：2017-06-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 本发明属于电机驱动系统故障诊断技术领域，一种开关磁阻电机功率变换器电流比积分均值差故障诊断方法。本方法针对电流滞环控制下开关磁阻电机功率变换器的主开关管开路和短路故障类型进行诊断，首先计算参考电流iref和各相相电流in的电流比系数irn，然后将计算各相电流比系数irn在一个转子周期内的积分平均值irn_av，以各相积分平均值之间的偏差系数idn作为诊断特征量，并设定相应的诊断特征量判定阀值和诊断规则，从而实现功率变换器主开关管故障类型的确定。所提的故障诊断方法具有良好的鲁棒性，无需增加额外的传感器，同时n相电机具有的n个相应的诊断特征量，从而能够提高诊断精度和防止误诊断的发生，适用于不同相数、不同拓扑功率变换器的故障诊断，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109557410A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201910037888.9
申请日：2019-01-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R31/02
Abstract: 本发明提出了一种智能网联电动车开关磁阻电机功率变换器的故障诊断方法，通过实时采集功率变换器相桥臂的中点电压信号输入到相应的故障诊断硬件电路中，通过故障诊断硬件电路输出一个信号flag，并且将flag信号输入到控制器中，然后控制器在诊断区间就可以判断出开关管是否发生故障以及故障的位置，之后根据故障开关管的门极驱动信号来判断故障发生的类型，从而实现功率变换器各开关管的故障诊断。本发明提出的故障诊断方法有效地实现了开关磁阻电机功率变换器的故障检测和故障定位，保证了智能网联电动车开关磁阻驱动电机系统的可靠性运行，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109120201B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201811321801.2
申请日：2018-11-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种开关磁阻电机相电流重构方法，在不改变不对称半桥型功率变换器拓扑的条件下，采用两个电流传感器实现相电流重构。首先将两个电流传感器分别安装在功率变换器的上母线中点和下母线中点位置，其次将开关磁阻电机的一个转子周期分为8个区间，然后在每个区间通过改变相电流的路径来使两相的相电流分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器，从而实现开关磁阻电机各相电流重构。本发明所述的相电流重构方法降低了开关磁阻电机系统的成本，提高了系统的可靠性，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109557410B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201910037888.9
申请日：2019-01-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种智能网联电动车开关磁阻电机功率变换器的故障诊断方法，通过实时采集功率变换器相桥臂的中点电压信号输入到相应的故障诊断硬件电路中，通过故障诊断硬件电路输出一个信号flag，并且将flag信号输入到控制器中，然后控制器在诊断区间就可以判断出开关管是否发生故障以及故障的位置，之后根据故障开关管的门极驱动信号来判断故障发生的类型，从而实现功率变换器各开关管的故障诊断。本发明提出的故障诊断方法有效地实现了开关磁阻电机功率变换器的故障检测和故障定位，保证了智能网联电动车开关磁阻驱动电机系统的可靠性运行，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN108572297B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201810318773.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明属于电机驱动系统故障诊断技术领域，一种开关磁阻电机功率变换器母线特征电流特征量故障诊断方法。本方法依据不同故障状态下电流路径的变化情况实现故障诊断。首先，从开关磁阻电机系统功率变换器的电流母线中分离出下励磁电流母线，同时检测下励磁总线电流和各相电流。对于位置管故障情况下电流路径的改变，以下励磁总线电流和导通相电流的差值作为故障特征量实现故障诊断；对于斩波管故障情况下电流路径的改变，以参考电流和导通相电流的差值作为故障特征量实现故障诊断。在此基础上，生成所提故障诊断方法的诊断状态机，通过状态机的运行实时在线进行故障诊断。所提故障诊断方法能够快速实现功率变换器开关管的故障类型确定和故障器件定位，诊断时间可以缩短到几个采样周期内，具有良好快速性和准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108254688B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201810281036.X
申请日：2018-04-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 发明名称：开关磁阻电机功率变换器小波变比故障诊断方法摘要：本发明属于电机驱动系统故障诊断技术领域，一种小波变换的开关磁阻电机系统功率变换器主开关管故障诊断方法。本方法对正常和故障情况下的相电流进行db3小波分析，利用分析所得的三层小波变换低频系数的平均值和标准差的比值作为特征量实现有效的故障诊断。首先，从开关磁阻电机系统功率变换器中获取正常和故障下的相电流；然后，选用其中的db3小波对相电流进行三层小波变换获取第三层低频系数，并计算出其平均值和标准差；最后将所得平均值和标准差的比值µ作为故障诊断特征量，实现功率短路和开路故障的诊断。所提诊断特征量在转速和转矩变化情况诊断准确，体现出一定的鲁棒性，具有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109214124A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811226884.7
申请日：2018-10-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于功率变换器结温预测技术领域，一种不对称半桥型功率变换器三维阻容热网络结温预测方法。本方法对不同负载情况下的不对称半桥型功率变换器中功率器件进行结温预测，不仅考虑结温耦合因素，还考虑边界条件解耦，建立三维阻容热网络模型，实现有效的功率器件结温预测。首先，从不对称半桥型功率变换器中获取不同负载条件下的瞬态损耗分布；其次，建立不对称半桥型功率变换器的有限元模型，将所得瞬态损耗作为热载荷输入，依据有限元热应力仿真提取耦合热阻抗和边界解耦热阻抗；然后，通过电热比拟理论和曲线拟合的方法得出耦合热阻抗和散热边界条件的表达式；最后，使用受控电压源表示热耦合阻抗关系，使用子散热器热阻抗表示不同的散热边界条件，构建三维阻容热网络模型，实现功率器件的结温预测。
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公开(公告)号：CN108572297A
公开(公告)日：2018-09-25
申请号：CN201810318773.2
申请日：2018-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明属于电机驱动系统故障诊断技术领域，一种开关磁阻电机功率变换器母线特征电流特征量故障诊断方法。本方法依据不同故障状态下电流路径的变化情况实现故障诊断。首先，从开关磁阻电机系统功率变换器的电流母线中分离出下励磁电流母线，同时检测下励磁总线电流和各相电流。对于位置管故障情况下电流路径的改变，以下励磁总线电流和导通相电流的差值作为故障特征量实现故障诊断；对于斩波管故障情况下电流路径的改变，以参考电流和导通相电流的差值作为故障特征量实现故障诊断。在此基础上，生成所提故障诊断方法的诊断状态机，通过状态机的运行实时在线进行故障诊断。所提故障诊断方法能够快速实现功率变换器开关管的故障类型确定和故障器件定位，诊断时间可以缩短到几个采样周期内，具有良好快速性和准确性。
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公开(公告)号：CN108254688A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201810281036.X
申请日：2018-04-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 发明名称：开关磁阻电机功率变换器小波变比故障诊断方法摘要：本发明属于电机驱动系统故障诊断技术领域，一种小波变换的开关磁阻电机系统功率变换器主开关管故障诊断方法。本方法对正常和故障情况下的相电流进行db3小波分析，利用分析所得的三层小波变换低频系数的平均值和标准差的比值作为特征量实现有效的故障诊断。首先，从开关磁阻电机系统功率变换器中获取正常和故障下的相电流；然后，选用其中的db3小波对相电流进行三层小波变换获取第三层低频系数，并计算出其平均值和标准差；最后将所得平均值和标准差的比值µ作为故障诊断特征量，实现功率短路和开路故障的诊断。所提诊断特征量在转速和转矩变化情况诊断准确，体现出一定的鲁棒性，具有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109120201A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811321801.2
申请日：2018-11-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种开关磁阻电机相电流重构方法，在不改变不对称半桥型功率变换器拓扑的条件下，采用两个电流传感器实现相电流重构。首先将两个电流传感器分别安装在功率变换器的上母线中点和下母线中点位置，其次将开关磁阻电机的一个转子周期分为8个区间，然后在每个区间通过改变相电流的路径来使两相的相电流分别通过上母线电流传感器和下母线电流传感器，从而实现开关磁阻电机各相电流重构。本发明所述的相电流重构方法降低了开关磁阻电机系统的成本，提高了系统的可靠性，具有良好的工程应用价值。
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