q轴的相电压，并且Rs表示电动机的 绕组电阻。d表示同步坐标系的d轴，并且q表示同步坐标系的q轴。即，L q表示q轴电感 (inductance) ,Ld表示d轴电感，Iq表示q轴电流，并且Id表示d轴电流。W f3表示电旋转速 度。
[0072] 如果电动机的转子被约束，则电旋转速度％为零并且处于正常状态，如同步坐标 系的q轴电压-电流关系表达式（公式（2))所总结。因此，随时间的q轴电流变化为零， 并且反电动势V Mf也为零，因此q轴电流可由Vq/Rs表示。由于Rs是非常小的值，所以相对 于施加在q轴方向上的相电压V qinit相对较大的电流I e产生。
[0073] 然而，当转子不被约束并且与旋转磁场同步旋转时，反电动势产生，使得流经相的 电流Is的大小比Ie小得多，并且因此经由13和Ie之间的比较可以判定电动机转子是否已 被约束。
[0074] 根据本发明的实施例的用于电动机系统的故障判定方法，存在的优点在于，在即 使逆变器执行正常速度控制时电动机也不能正常旋转的电动机系统的故障情形中，可准确 判定故障的原因。因此，优点还在于，可最小化电动机系统维护和维修所需的成本和时间， 并且根据故障原因可施加适当的恢复操作，因此改善了该系统的稳定性。
[0075] 虽然已为了例证性目的而公开了本发明的实施例，但是本领域技术人员应当理 解，在不脱离随附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以有各种修改、添 加和替代。因此，本发明的技术范围应由随附权利要求的技术精神和范围限定。
【主权项】
1. 一种用于电动机系统的故障判定方法，其包括如下步骤： 将初始驱动电动机所需的电流值设定为第一电流命令值； 将所述电动机的旋转磁场的旋转速度增加至预定基准速度； 将在所述预定基准速度下旋转所述电动机的转子时产生的反电动势的强度与为了根 据所述设定的第一电流命令值施加电流而施加的电压的大小相比较；以及 基于所述比较判定所述电动机的故障原因。2. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：判定所述第一电流命令 值和流经所述电动机的感测的电流的值之间的误差是否小于预定误差， 其中所述误差表示所述第一电流命令值和流经所述电动机的所述感测的电流的值之 间的差。3. 根据权利要求2所述的故障判定方法，其中当判定所述误差小于所述预定误差时， 执行比较所述反电动势的强度与所施加电压的大小的步骤。4. 根据权利要求2所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当判定所述误差等于或 大于所述预定误差时，判定用于将三相电流供应给所述电动机的逆变器的开关元件已发生 故障。5. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其中判定所述电动机的故障原因的步骤包括 如下步骤：当基于所述比较，所述反电动势的强度小于所施加电压的大小时，判定所述电动 机的位置传感器已发生故障。6. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：基于所述比较，判定所述 反电动势的强度是否在预定时间内大于所施加电压的大小。7. 根据权利要求6所述的故障判定方法，其中判定所述电动机的故障原因的步骤包括 如下步骤：当所述反电动势的强度在所述预定时间内大于所施加电压的大小时，判定故障 原因为所述电动机的转子的约束。8. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当基于所述比较，所述反 电动势的强度大于所施加电压的大小时，将所设定的电流命令值初始化为零。9. 根据权利要求8所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：在所述初始化之后，重复 预定次数的如下步骤：i)将所述旋转磁场的旋转速度增加至所述预定基准速度，ii)将所 述反电动势的强度与所施加电压的大小相比较，以及iii)基于所述比较将所设定的电流 命令值初始化。10. 根据权利要求9所述的故障判定方法，其中，当重复次数超过所述预定次数时，将 故障原因判定为所述电动机的转子的约束。11. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其中判定所述电动机的故障原因的步骤包 括如下步骤：当基于所述比较，所述反电动势的强度大于所施加电压的大小时，判定故障原 因为所述电动机的转子的约束。12. 根据权利要求1所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当基于速度命令值判定 的所述电动机的第二电流命令值大于旋转所述电动机所需的最小电流值时，并且当施加到 所述电动机的相电压值大于旋转所述电动机所需的最小相电压值时，判定由所述电动机的 位置传感器感测的值是否变化。13. 根据权利要求12所述的故障判定方法，其中，当由所述电动机的所述位置传感器 感测的值不变化时，初始驱动所述电动机所需的电流值设定为所述第一电流命令值，并且 所述电动机的旋转磁场的旋转速度增加至所述预定基准速度。14. 一种用于电动机系统的故障判定方法，其包括如下步骤： 将施加到电动机的相电压增加至初始驱动所述电动机所需的相电压； 将所述电动机的旋转磁场的旋转速度增加至预定基准速度； 测量由所施加的相电压产生的电流的大小； 将所产生的电流的大小与预定基准电流的大小相比较；以及 基于所述比较判定所述电动机的故障原因。15.根据权利要求14所述的故障判定方法，其中判定所述电动机的故障原因的步骤包 括如下步骤：当基于所述比较，所述预定基准电流的大小和由所施加的相电压产生的电流 的大小之间的误差等于或大于预定误差时，判定所述电动机的位置传感器已发生故障， 其中所述误差表示所述第一电流命令值和流经所述电动机的所感测的电流的值之间 的差。16.根据权利要求15所述的故障判定方法，其中判定所述电动机的故障原因的步骤包 括如下步骤：当基于所述比较，所述预定基准电流的大小和由所施加的相电压产生的电流 的大小之间的误差小于所述预定误差时，判定故障原因为所述电动机的转子的约束。17.根据权利要求15所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当基于所述比较，所述 预定基准电流的大小和由所施加的相电压产生的电流的大小之间的误差小于所述预定误 差时，将施加到所述电动机的相电压初始化。18.根据权利要求17所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当所述误差小于所述 预定误差的持续时间超过预定时间时，重复如下步骤：i)将所述电动机的旋转磁场的旋转 速度增加至所述预定基准速度，ii)将所产生的电流的大小与所述预定基准电流的大小相 比较，以及iii)将所述相电压初始化。19.根据权利要求18所述的故障判定方法，其中，当重复次数大于预定次数时，故障原 因被判定为所述电动机的转子的约束。20. 根据权利要求14所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当流经所述电动机的 感测的电流的值大于旋转所述电动机所需的最小电流值时，判定基于速度命令值的所述电 动机的电流命令值和所感测的电流的值之间的误差， 其中所述误差表示所述电动机的电流命令值和所感测的电流的值之间的差。21. 根据权利要求20所述的故障判定方法，其还包括如下步骤：当所述电动机的电流 命令值和所感测的电流的值之间的误差小于预定误差时，判定由所述电动机的位置传感器 感测的值是否变化。22. 根据权利要求21所述的故障判定方法，其中，当由所述电动机的位置传感器感测 的值不变化时，施加到所述电动机的相电压增加至初始驱动所述电动机所需的相电压，并 且所述电动机的旋转磁场的旋转速度增加至所述预定基准速度。23.根据权利要求20所述的故障判定方法，其中，当所述电动机的电流命令值和所感 测的电流的值之间的误差大于预定误差时，判定用于将三相电流供应给所述电动机的逆变 器的开关元件已发生故障。
【专利摘要】本发明提供一种用于电动机系统的故障判定方法，其包括如下步骤：将初始驱动电动机所需的电流值设定为第一电流命令值；将所述电动机的旋转磁场的旋转速度增加至预定基准速度；将在所述预定基准速度下旋转所述电动机的转子时产生的反电动势的强度与为了根据所述设定的第一电流命令值施加电流而施加的电压的大小相比较；以及基于所述比较判定所述电动机的故障原因。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN105301494
【申请号】CN201410743793
【发明人】李东勋, 权纯祐, 李准庸, 柳昌锡
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年12月8日
【公告号】DE102014225149A1, US9372236, US20150362556