实现旋变故障定位的故障诊断电路的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，针对使用旋变进行电机转角和转速检测的电机控制系统，特别是涉及一种实现旋变故障定位的故障诊断电路。

背景技术：

新能源汽车一般使用旋变进行电机转角和转速的检测，并使用电机控制器进行解码控制和故障诊断。旋变故障一方面来自旋变本体，另一方面来自系统各部件的配合，例如旋变本体损坏、激励信号丢失、信号接地、旋变安装异常等都会报出旋变信号丢失故障，但目前的故障诊断电路只能识别旋变故障发生了，即报出旋变故障码，却无法定位旋变故障发生的具体原因，导致故障诊断不够精准，增加故障排查和零件维修难度。

现有旋变解码和故障诊断电路如图1和2所示，根据EXC+、EXC-、SIN+、SIN-、COS+、COS-信号进行旋变故障诊断。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种实现旋变故障定位的故障诊断电路，以提高电机控制系统旋变故障诊断的精准性，并提高故障排查和零件维修的效率。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种实现旋变故障定位的故障诊断电路，其包括激励绕组、正弦绕组、余弦绕组和后级解码电路，其特点在于，还包括MCU、第一电阻、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第五三极管、第六电阻及第六三极管，该后级解码电路和该MCU连接；

该第一三极管和该第二三极管的基极与该MCU连接，该第一三极管的集电极通过该第一电阻接电源、发射极连接该激励绕组的一端，该第二三极管的集电极通过该第二电阻连接该激励绕组的另一端、发射极接地，该第一三极管的发射极通过采集线V₁连接该MCU，该后级解码电路的第一输入端通过采集线V_R1连接该MCU，该后级解码电路的第二输入端通过采集线V_R2连接该MCU；

该第三三极管和该第四三极管的基极与该MCU连接，该第三三极管的集电极通过该第三电阻接电源、发射极连接该正弦绕组的一端，该第四三极管的集电极通过该第四电阻连接该正弦绕组的另一端、发射极接地，该第三三极管的发射极通过采集线V₂连接该MCU，该后级解码电路的第三输入端通过采集线V_S4连接该MCU，该后级解码电路的第四输入端通过采集线V_S2连接该MCU；

该第五三极管和该第六三极管的基极与该MCU连接，该第五三极管的集电极通过该第五电阻接电源、发射极连接该余弦绕组的一端，该第六三极管的集电极通过该第六电阻连接该余弦绕组的另一端、发射极接地，该第五三极管的发射极通过采集线V₃连接该MCU，该后级解码电路的第五输入端通过采集线V_S3连接该MCU，该后级解码电路的第六输入端通过采集线V_S1连接该MCU。

较佳地，该第一电阻、该第二电阻、该第三电阻、该第四电阻、该第五电阻以及该第六电阻均采用阻值为1K的电阻。

较佳地，该第一三极管、该第二三极管、该第三三极管、该第四三极管、该第五三极管和该第六三极管均为PNP管。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

根据现有旋变故障诊断电路的EXC+、EXC-、SIN+、SIN-、COS+、COS-信号能识别出旋变信号丢失故障、信号超量程故障、削波故障、跟踪丢失故障、超转速故障等故障，通过本实用新型增加的阻抗、波形、电压信息，能够实现旋变故障的进一步定位，确认故障发生的原因，以提高故障排查和零件维修效率。

附图说明

图1为现有旋变解码和故障诊断电路图。

图2为现有旋变解码电路图。

图3为本实用新型较佳实施例的实现旋变故障定位的故障诊断电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在现有旋变解码和故障诊断电路基础上，增加旋变绕组阻抗检测、波形检测、电压检测功能，当旋变故障码报出时，使能MCU进行旋变阻抗、波形、电压检测，综合判断旋变故障发生的原因。

具体如图3所示，本实施例提供一种实现旋变故障定位的故障诊断电路，其包括激励绕组、正弦绕组、余弦绕组和后级解码电路，还包括MCU、第一电阻、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第三三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第五三极管、第六电阻及第六三极管，该后级解码电路和该MCU连接。

其中，该第一电阻、该第二电阻、该第三电阻、该第四电阻、该第五电阻以及该第六电阻均采用阻值为1K的电阻；该第一三极管、该第二三极管、该第三三极管、该第四三极管、该第五三极管和该第六三极管均为PNP管；电源的电压为5V。

该第一三极管和该第二三极管的基极与该MCU连接，该第一三极管的集电极通过该第一电阻接电源、发射极连接该激励绕组的一端，该第二三极管的集电极通过该第二电阻连接该激励绕组的另一端、发射极接地，该第一三极管的发射极通过采集线V₁连接该MCU，该后级解码电路的第一输入端通过采集线V_R1连接该MCU，该后级解码电路的第二输入端通过采集线V_R2连接该MCU。

该第三三极管和该第四三极管的基极与该MCU连接，该第三三极管的集电极通过该第三电阻接电源、发射极连接该正弦绕组的一端，该第四三极管的集电极通过该第四电阻连接该正弦绕组的另一端、发射极接地，该第三三极管的发射极通过采集线V₂连接该MCU，该后级解码电路的第三输入端通过采集线V_S4连接该MCU，该后级解码电路的第四输入端通过采集线V_S2连接该MCU。

该第五三极管和该第六三极管的基极与该MCU连接，该第五三极管的集电极通过该第五电阻接电源、发射极连接该余弦绕组的一端，该第六三极管的集电极通过该第六电阻连接该余弦绕组的另一端、发射极接地，该第五三极管的发射极通过采集线V₃连接该MCU，该后级解码电路的第五输入端通过采集线V_S3连接该MCU，该后级解码电路的第六输入端通过采集线V_S1连接该MCU。

当旋变故障码报出时，后级解码电路发送一触发信号至MCU，从而触发MCU，MCU使得第一至第六三极管的基极使能，然后，MCU进行旋变阻抗、波形、电压检测，MCU综合判断旋变故障发生的潜在原因和发生概率。

其中，旋变阻抗检测：采集V₁、V₂、V₃反馈到MCU，并由MCU解析得到旋变各绕组的阻抗值。

旋变波形检测：采集V_R1、V_R2、V_S2、V_S4、V_S3、V_S1反馈到MCU，并由MCU分析一定周期内的R1-GND和R2-GND电压波形，以及S4-S2和S3-S1的差分波形。

旋变电压检测：采集R1、R2、S2、S4、S3、S1的电压值，并反馈给MCU。

MCU通过采集的阻抗值、电压值、波形和对应的正常值进行对比分析，提示潜在的故障原因及发生概率，以指导后续的排查和维修。

根据现有旋变故障诊断电路的EXC+、EXC-、SIN+、SIN-、COS+、COS-信号能识别出旋变信号丢失故障、信号超量程故障、削波故障、跟踪丢失故障、超转速故障等故障，通过本实用新型增加的阻抗、波形、电压信息，能够实现旋变故障的进一步定位，确认故障发生的原因，以提高故障排查和零件维修效率。

例如：当旋变信号丢失故障码报出时，使能MCU进行旋变绕组阻抗、波形、电压的检测，综合这些信息进行故障定位。若阻抗异常可以推断为旋变本体故障或接插件接触不良；若是阻抗正常，但激励波形异常，可以推断为激励信号回路故障；若是阻抗正常，激励波形正常，正余弦某个波形接地，可以推断为某个引脚或信号线接地，正余弦无波形，可以推断为定转子安装偏差过大等。

通过旋变阻抗、波形、电压的读取能够进一步定位旋变故障的原因，缩小故障排查的范围，提高故障诊断精准性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。