一种油气分离器内置无刷电机的缺相检测方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机通风系统技术领域，尤其是涉及一种油气分离器内置无刷电机的缺相检测方法。

背景技术

缺相检测是一种用于保护泵类电机避免烧毁的自我保护措施。无刷电机类缺相保护措施常常通过检测三相电机各相电压值并比较相电压值与预设阈值来确定是否存在缺相。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种电机运行中三相电源缺相检测方法及电机缺相保护系统”，其公告号CN106253232B； 包括以下步骤：N101，开始，电机运转；N102，对三相电压进行采样、检测,判断是否为0；N103，如果三相采样电压中任一相电压为0，则认为缺相上电；N104，如果三相采样电压均不为0,则继续判断三相采样电压两两差值是否过大；N105，如果不是,则进行相序检测；N106，如果差值过大,则认为是上电缺相。该发明可以实时检测出电机缺相运行，为减少电机缺相运行提供了有效保障。然而此类方法需要比较三路相电流信号，且容易受电路纹波信号干扰。

发明内容

本发明主要针对现阶段采集三路相电流信号来检测缺相时，一路单独采集容易受到纹波干扰，且需要计算三路信号情况，计算过程繁杂，而采用霍尔传感器进行补偿则会增加经济成本的问题；本发明提供了一种油气分离器内置无刷电机的缺相检测方法，本发明的三相电流经过坐标变换后形成反馈电流，再由反馈电流结合启动电流输入电机，当单相电流发生异常时，反馈电流也会同步出现异常，因此仅需要检测反馈电流即可对整体进行判断；同时通过判断该电流在规定时间内是否达到阈值，再结合速度状态即可知是否缺相；本发明相较于多路采集更简洁、准确，且无需集成霍尔传感器，节省检测成本。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种油气分离器内置无刷电机的缺相检测方法，包括：

步骤S1、启动油气分离器，设定启动电流Iq，设定间隔时间T；

步骤S2、在油气分离器启动T时间后，检测反馈电流Iqfed；判断反馈电流Iqfed是否达到预设阈值Iset；若达到预设阈值Iset，且持续时间为CT秒，则判定为异常；

步骤S3、若反馈电流已达到预设阈值Iset，则判断电机估算转速是否达到Spd值；若未达到Spd值则判定为缺相；若达到Spd值，则判定为不缺相。

三相电流经过坐标变换后形成反馈电流，再由反馈电流结合启动电流输入电机，当单相电流发生异常时，反馈电流也会同步出现异常，因此仅需要检测反馈电流即可对整体进行判断；同时通过判断该电流在规定时间内是否达到阈值，再结合速度状态即可知是否缺相。

作为优选，所述反馈电流Iqfed由三相电流Ia、Ib、Ic经过Clark变换和Park变换后得到。将三相电流通过坐标变换结合在一起形成反馈电流，该反馈电流受到任意一相电流的影响，当其中任意一相电流出现问题的时候，反馈电流也会被电流影响，进而影响电机转速。因此可以通过检测反馈电流和电机转速来确认是否存在缺相。

作为优选，所述启动电流Iq为油气分离器内电机Q轴方向的电流；所述启动电流Iq用于控制分离器的Q轴方向的分离扭矩力。通过判断轴向反馈电流大小以及速度估算模块所估算的速度大小，来确定是否存在缺相。

作为优选，所述Spd值的选取范围为500RPM~1000RPM，电流异常持续时间CT为2s，电机启动开始判断电流的时间为0.5s。

一种油气分离器，分别连接MCU的电机泵、电流采集模块、速度估算模块和功率放大模块；所述电机泵通过控制MCU，进而控制电流采集模块，速度估算模块和功率放大模块；所述电流采集模块由单电阻连接运算放大器组成。通过单电阻采集电流，同时通过运算放大器放大电流，减小检测判断的难度。

作为优选，所述油气分离器通过电流环闭环控制分离器扭矩力；所述分离器的分离轴扭矩力受电机泵Q轴方向的Iq电流控制。因此可以根据Iq的设定值判断Iqfed反馈电流值是否存在异常，进而结合速度状态判断是否缺相。

本发明的有益效果是：

三相电流经过坐标变换后形成反馈电流，再由反馈电流结合启动电流输入电机，当单相电流发生异常时，反馈电流也会同步出现异常，因此仅需要检测反馈电流即可对整体进行判断；同时通过判断该电流在规定时间内是否达到阈值，再结合速度状态即可知是否缺相。

附图说明

图1为本发明所采用的方法流程图。

具体实施方式

应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种油气分离器内置无刷电机的缺相检测方法，油气分离控制器由一个泵控制MCU、电流采集模块，速度估算模块和功率放大模块组成。电流采样模块由一个单电阻、运算放大器构成。系统通过电流环闭环控制分离器旋转扭力，分离轴扭力主要受电机q轴方向的Iq电流控制，Iq电流结合反馈电流Iqfed，经过PI控制器调节输出电压大小。反馈电流由三相电流Ia，Ib，Ic经过clark变换和Park变换而来，因此当三相电流中有任意一相或几相电流出现异常势必会导致Iqfed反馈电流值出现异常。

可以通过判断Iqfed在规定时间内到达的值是否满足阈值要求来判断是否存在缺相。也可以通过估算转速情况来判定是否缺相。具体操作如下：

启动油气分离器，并设定启动电流值为Iq，在启动T（T通常为0.1s-0.5s）时间后开始检测Iqfed大小，如果Iqfed值达到预设阈值Iset（Iset为1.25*IQ），且电机估算转速达到Spd值（大于500RPM且小于1000RPM），则认为电机不缺相。否则，若油气分离机电机转速小于500RPM则判定电机存在缺相风险，此时停止电机旋转并报警提示。