变频器电流传感器的故障诊断方法

在变频调速过程中，电流信息与速度信息是必不可少的，需要它们两个的完善来支撑双闭环控制的环节。电流传感器在运行的过程中，会受到电流冲击等因素的干扰从而发生故障，导致系统崩溃。对于它的故障诊断方法主要有以下几种。
（1）基于模型诊断方法。这种诊断方法的基础是数学建模，也就是说数学模型在电动机上的应用。其中，必须要用到观测器。观测器所观测的信息与实际对电流传感器的测量信息做一个数据对比，从而判断故障。利用全阶自适应观测器来产生一个残差，根据残差和给定的阈值判断电流传感器故障。
（2）基于信号诊断方法。这种诊断方法是通过对信号的测量、对信号特征的辨别来诊断是否发生故障。如果电流传感器发生了故障，那么就会显示出不同的信号特征，对其予以记录，故障信号特征与正常系统的特征不同，那么根据之前的经验就可以准确地把握故障的定位，对其进行辨识，从而予以解决。在没有障碍顺利运行时，各相的故障定位变量都将趋近一个固定值。而在某相电流传感器故障后，这个值会与其他两相显著不同，从而定位故障。
（3）基于知识的故障诊断方法。这种诊断方法的依据和基础与前两者略有不同，其需要实时数据与历史数据，兩者同时具备的情况下才能去诊断。这种诊断，在实际应用中还是很广泛的。
在电流传感器出现故障之后，主要有3种方法进行修复。
（1）基于状态观测器的容错控制方法。这种方法就是通过对经过合理设计的观测器的观察与运用，捕获到准确的电流信号，在故障发生之后，运用所观测到的电流信息代替原本在传递的传感器信号，从而达到闭环控制的效果。变频器中，一般有两个相电流传感器，所以容错控制应考虑单个相电流传感器的情况。
（2）基于坐标变换的容错控制方法。这种方法就是通过对坐标的计算与换算，构造出丢失的电流信息，也是一种变相的数学建模方法，通过数学方法对电流信息进行判定。这种方法在实践中具有很大的可行性，一般都会通过坐标的变换得出α、β轴电流，进一步与已经计算出的电流数值进行比较，根据电流自身特性进行判断，从而完成故障诊断。
（3）直流母线电流采样法，这种方法是利用串联在直流母线上的采样电阻得到直流母线电流，然后利用逆变器的开关状态重构三相电流。当变频器施加非零矢量时，直流母线电某一相电流的信息。由于空间矢量脉宽调制方法是将相邻的两个非零电压矢量在一个采样周期内进行合成来得到目标电压矢量，所以在一个开关周期内直流母线电流采样可以得到两相电流信息。但是这种方法，会造成较大的噪声，这是其弊端，那么它就适用于小功率场合。