专利名称：用于测试电动机的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及电动机，更具体地说，涉及一种用于测试电动机的方法和系统，该 电动机是诸如用于电动汽车驱动系统的电动机。
背景技术：
近些年，技术上的进步以及时尚方面不断发展的品味导致了汽车设计方面的显著 变化。变化之一涉及汽车内的电气和驱动系统的复杂性，特别是代用燃料车辆，诸如混合动 力，电池电力，和燃料电池车辆。这样的代用燃料车辆通常使用一个或多个电动机，可能与 另一个致动器组合，来驱动车轮。期望这些机器(即，电动机)在极端的操作条件下能够以高可靠性工作更长的时 间。然而，由于施加到电动机上的操作应力或制造缺陷，可能会发生故障。由于电动机与车 辆中的其它构件(诸如变速器)整合在一起，在车辆装配之后对电动机的修理、更换、或甚 至测试常常需要至少部分地拆卸车辆。这样的过程的复杂性显著地提高了维护成本。因此，希望提供一种用于测试电动机的方法和系统，其在电动机被安装在车辆中 之前适当地对电动机施加应力。另外，希望提供这样的方法和系统，其允许在不使用在正常 使用中通常要提供的润滑流体的情况下测试电动机。另外，从以下详细的说明，并结合附图 和前述技术领域和背景技术，本发明的其它所期望的特征和特性将变得清楚。
发明内容
提供了一种测试电动机的方法，该电动机具有第一和第二构件并联接到开关电 路。以第一模式操作开关电路。第一模式使得电流流过第一和第二构件中的至少一个，使 得第二构件相对于第一构件以接近零转矩旋转。在以第一模式操作开关电路的过程中，反 复地在第一安培数和第二安培数之间调整电流的大小。监测流过第一和第二构件的所述至 少一个的电流。提供一种测试电动机的方法，该电动机具有定子和转子并联接到开关电路。以第 一模式操作开关电路。第一模式使电流流过定子和转子中的至少一个，使得转子构件相对 于定子旋转。如果电流由d_q坐标系统上的电流矢量表示，则电流矢量和d轴之间的角度 将接近于零。在以第一模式操作开关电路的过程中，在第一安培数和第二安培数之间反复 地调整电流的大小。以第二模式操作开关电路。第二模式使电流流过定子和转子中的所述 至少一个，使得转子相对于定子不旋转，并使电流具有第三安培数。开关电路被至少部分地 无效，使得电流从定子和转子中的所述至少一个衰减。在至少部分地使开关电路无效后，监 测电流的衰减。基于至少部分地使开关电路无效后的电流的衰减产生电动机的可能故障的 指示。提供一种用于测试包括定子和转子的电动机的系统。该系统包括具有开关电路的 逆变器和与逆变器操作连通的处理器。处理器构成为以第一模式操作开关电路，第一模式 使得电流流过定子和转子中的至少一个，使得转子相对于定子以接近零转矩旋转，在以第一模式操作开关电路过程中，在第一安培数和第二安培数之间反复地调整电流大小，以第 二模式操作开关电路，第二模式使得电流流过定子和转子中的所述至少一个，使得转子相 对于定子不旋转，并且使电流具有第三安培数，至少部分地使开关电路无效，使得电流从第 一和第二构件中的至少一个衰减，并且在至少部分地使开关电路无效后监测电流的衰减。本发明提供以下技术方案方案1. 一种用于测试电动机的方法，所述电动机包括第一和第二构件并联接到 开关电路，所述方法包括以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述第一和第二构件中 的至少一个，使得所述第二构件相对于所述第一构件以接近零转矩旋转；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培 数之间调整所述电流的大�。缓图嗖饬鞴龅谝缓偷诙辜械乃鲋辽僖桓龅牡缌�。方案2.根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括以第二模式操作所述开关电路，所述第二模式使得电流流过所述第一和第二构件 中的所述至少一个，使得所述第二构件相对于所述第一构件不旋转，并使所述电流具有第
三安培数。方案3.根据方案2所述的方法，其特征在于，还包括至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述第一和第二构件中的所述 至少一个衰减；在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减；和基于在至少部分地使所述开关电路无效后的所述电流的衰减来产生所述电动机 的可能故障的指示。方案4.根据方案3所述的方法，其特征在于，所述开关电路包括多个联接到所述 电动机的开关，并且，所述至少部分地使所述开关电路无效包括使所述多个开关中的第一 部分有效而使所述多个开关中的第二部分无效、以及使所述多个开关中的所述第一和第二 部分无效中的一种。方案5.根据方案4所述的方法，其特征在于，所述至少部分地使所述开关电路无 效包括使所述多个开关中的第一部分有效而使所述多个开关中的第二部分无效。方案6.根据方案5所述的方法，其特征在于，还包括在至少部分地使所述开关电路无效后监测所述电流的衰减之后，再次以所述第二 模式操作所述开关电路；在再次以所述第二模式操作所述开关电路之后，使所述多个开关的所述第一和第 二部分无效；和在使所述开关电路的所述第一和第二部分无效之后，监测所述电流的衰减。方案7.根据方案5所述的方法，其特征在于，还包括监测所述电动机的温度；和基于所述电动机的温度在所述第一和第二安培数之间改变对所述电流的大小的调整。方案8.根据方案7所述的方法，其特征在于，所述电动机的所述第一构件是包括多个绕组的定子，所述电动机的所述第二构件是可旋转地联接到所述定子并包括多个磁体 的转子。方案9.根据方案2所述的方法，其特征在于，所述电动机是汽车电动机，所述开关 电路位于不在汽车上的逆变器中。方案10.根据方案9所述的方法，其特征在于，还包括在监测所述电流的衰减后提 供将所述电动机安装在汽车中，并且为所述电动机提供润滑流体。方案11. 一种用于测试电动机的方法，所述电动机包括定子和转子并且联接到开 关电路，所述方法包括以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述定子和转子中的至 少一个，使得所述转子构件相对于所述定子旋转，如果所述电流由d-q坐标系统上的电流 矢量表示，则所述电流矢量和d轴之间的角度将接近于零；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培 数之间调整所述电流的大�。灰缘诙Ｊ讲僮魉隹氐缏罚龅诙Ｊ绞沟玫缌髁鞴龆ㄗ雍妥又械� 所述至少一个，使得所述转子相对于所述定子不旋转，并使所述电流具有第三安培数；至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述定子和所述转子中的所述 至少一个衰减；在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减；和基于在至少部分地使所述开关电路无效后的所述电流的衰减来产生所述电动机 的可能故障的指示。方案12.根据方案11所述的方法，其特征在于，所述开关电路包括多个联接到所 述电动机的开关，并且，所述至少部分地使所述开关电路无效包括使所述多个开关中的第 一部分有效而使所述多个开关中的第二部分无效。方案13.根据方案12所述的方法，其特征在于，还包括在至少部分地使所述开关电路无效后监测所述电流的衰减之后，再次以所述第二 模式操作所述开关电路；在再次以所述第二模式操作所述开关电路之后，使所述多个开关的所述第一和第 二部分无效；和在使所述开关电路的所述第一和第二部分无效之后，监测所述电流的衰减。方案14.根据方案13所述的方法，其特征在于，所述电动机是汽车电动机，所述开 关电路位于不在汽车上的逆变器中。方案15.根据方案14所述的方法，其特征在于，还包括在监测所述电流的衰减后 提供将所述电动机安装在汽车中，并且为所述电动机提供润滑流体。方案16. —种用于测试包括定子和转子的电动机的系统，所述系统包括包括开关电路的逆变器；和与所述逆变器操作连通的处理器，所述处理器构造为以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述定子和所述转子中 的至少一个，使得所述转子相对于所述定子以接近零转矩旋转；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培数之间调整所述电流的大�。灰缘诙Ｊ讲僮魉隹氐缏罚龅诙Ｊ绞沟玫缌髁鞴龆ㄗ雍退鲎� 子中的所述至少一个，使得所述转子相对于所述定子不旋转，并使所述电流具有第三安培 数；至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述定子和所述转子中的所述 至少一个衰减；和在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减。方案17.根据方案16所述的系统，其特征在于，所述处理器还构成为基于在至少 部分地使所述开关电路无效后的所述电流的衰减来产生所述电动机的可能故障的指示。方案18.根据方案17所述的系统，其特征在于，所述开关电路包括多个开关。方案19.根据方案18所述的系统，其特征在于，所述处理器构成为使得所述至少 部分地使所述开关电路无效包括使所述多个开关中的第一部分有效而使所述多个开关中 的第二部分无效。方案20.根据方案19所述的系统，其特征在于，所述处理器还构成为在至少部分地使所述开关电路无效后监测所述电流的衰减之后，再次以所述第二 模式操作所述开关电路；在再次以所述第二模式操作所述开关电路之后，使所述多个开关的所述第一和第 二部分无效；和在使所述开关电路的所述第一和第二部分无效之后，监测所述电流的衰减。
下面将结合以下的附图来说明本发明，其中，在以下的附图中，相同的标号表示相 同的元件，并且图1是根据本发明的一个实施例的用于测试电动机的系统的框图。图2是在图1的系统内的逆变器和电动机的示意图。图3是说明根据本发明的一个实施例的用于测试电动机的方法的流程图。图4是说明同步参考坐标内的电动机电流矢量的笛卡尔坐标系统。图5是说明根据本发明的一个实施例的电动机启动的不同特性的波形图。图6是根据本发明的一个实施例的示例性汽车的示意图。
具体实施例方式以下详细说明在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本发明或本发明的应用 和用途。另外，不应被前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明中所呈现的任何 明确表达的或隐含的理论所束缚。以下说明涉及“连接”或“联接”在一起的元件或特征。如本文所用，“连接”可能 指一个元件/特征机械地连到另一元件/特征(或直接地与其连通)，不一定是直接地连 接。类似的，“联接”可能指一个元件/特征直接地或间接地连到另一元件/特征(或直接 地或间接地与其连通)，不一定是机械地连接。然而，应该理解，尽管在下面的一个实施例 中，可能将两个元件描述为“连接”，但在备选的实施例中，相似元件可以是“联接”，反之亦然。因此，尽管在本文中所示的示意图描述了元件的示例布置，但在实际实施例中可出现其 它中间元件、设备、特征或构件。另外，本文所述的各种构件和特征可能用具体的数字描述符(诸如第一、第二、第 三等)以及位置和/或角度描述符(诸如水平和垂直)来指代。然而，这样的描述符仅仅 是用于与附图相关的描述性目的，不应理解为是限定，因为各种构件在其它实施例中可以 重新布置。应该理解，图1-6仅仅是说明性的，可能没有按照比例绘制。图1至图6图示了用于提供电动机老化(burn-in)生产线末端(endof line, E0L)测试的方法和系统。该测试用于对电机(即，电动机)施加应力，期望引起或探测到 由于潜在的制造缺陷产生的可能故障。在一个实施例中，不需要测力计或复杂的测试设备。 为了在无润滑(即，安装之前)的情况下测试电动机，可将机械速度限制在低值(例如， 100-150rpm)。在一个实施例中，提供了一种用于测试包括第一和第二构件(例如，定子和转子) 并且联接到开关电路的电动机的方法。开关电路首先在第一模式下操作。第一模式使得电 流流过第一和第二构件中的至少一个，使得第二构件以接近零(或最小)转矩相对于第一 构件旋转。换句话说，如果电流由d_q坐标系统上的电流矢量表示，则电流矢量和d轴之间 的角度将接近于零。尽管仍在第一模式下操作，但电流的大小可以反复地在第一安培数和第二安培数 之间调整或切换，并且监测流过适当的构件的电流。在一个实施例中，开关电路然后操作在第二模式下。第二模式使得电流流过第一 和第二构件中的至少一个，使得第二构件相对于第一构件不旋转(即，以零转矩命令)，并 使得电流处于第三安培数。然后，开关电路被至少部分地无效，使得电流从第一和第二构件 中的该至少一个衰减。监测电流的衰减。电流衰减的速度可指示电动机中的故障或可能的故障。参照图1，显示了根据本发明的示例性实施例的测试电动机的系统10。系统10包 括控制器12，脉冲宽度调节(PWM)调制器14，门驱动器16，逆变器18，和电动机20。应该理 解，图1所示的系统10可以是为了在电动机20安装到车辆之前测试电动机20而在组装电 动机20之后临时形成的。如图所示，控制器12与PWM调制器14操作连通，PWM调制器14联接到门驱动器 16，门驱动器16具有联接到逆变器18的输入的输出。逆变器18具有联接到电动机20的 第二输出。控制器12和PWM调制器14可以集成在电子控制系统内。如通常所理解的，这 样的控制系统，尽管没有详细示出，但其可包括至少一个处理器和/或存储器，该存储器包 括存储在其上(或存储在其它的计算机可读介质中)的指令，用于执行以下描述的过程和 方法。图2更详细地图解说明了图1的逆变器18和电动机20。逆变器18包括联接到电 动机20的三相电路。更具体地说，逆变器18包括具有联接到电压输出(Vd。)22的第一输入 和联接到电动机20的输出的开关网络。尽管示出了单个的电压源，但可以使用带有两个串 联源的分布式DC链路。如本领域技术人员将意识到的，在一个实施例中，电动机20包括定子组件24和转 子组件26。定子组件24包括多个(例如，三个)导电线圈或绕组28，30和32，其各与电动机20的三个相中的一个相关联，如通常所理解的。转子组件26包括多个磁体34，并且旋转 地联接到定子组件24，如通常所理解的。磁体34可包括多个电磁极(例如，16个极)，如通 常所理解的。应该理解，以上所提供的说明是为了作为可以使用的一个类型的电动机的示 例。本领域技术人员将意识到，以下所说明的技术可应用于任何类型的电动机。开关网络包括三对串联开关(a，b和c)，其带有反并联二极管(即，与各开关反 并联)，每对串联开关与电动机20的各相相对应。各对串联开关包括第一开关或晶体管 (即，“高位”开关)36，38和40，其具有联接到电压源22的正电极的第一端子，以及第二开 关(即，“低位”开关)42，44和46，其具有联接到电压源22的负电极的第二端子以及联接 到相应的第一开关36，38和40的第二端子的第一端子。如通常所理解的，开关36-46中的各个可以是单独的半导体设备的形式，诸如形 成于半导体(例如，硅)基底(例如，小片)上的集成电路中的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。 如图所示，二极管48以反并联构造(即，“续流二极管”(flyback diode))连接到各开关 36-46。仍然参照图2，逆变器18和/或电动机20包括多个电流传感器50，其各构造为探 测流过电动机20的相应的一个绕组28，30和32 (和/或通过相应的开关36-46或二极管 48)的电流。图3说明了根据本发明的一个实施例的测试电动机20的方法100。在步骤102， 开始方法100。方法100的开始可包括将电动机20连接到逆变器18和电压源22，逆变器 18和电压源22可能不位于车辆上，如图1和2所示。在步骤104，电动机20进行解算器校准，如本领域所通常理解的。在一个实施例 中，施加旋转的电流矢量，以便使转子26以低速旋转，来确定解算器偏移。在该步骤的结 尾，所确定的解算器偏移值被存储起来，用于测试的整个过程。图4与图3相结合，在步骤104，电流矢量202 (Is)以恒定的角速度被旋转，其独立 于任何转子位置或速度测量值。对于永磁同步电动机，转子将跟随旋转的电流矢量。转子 旋转，使得转子d轴204 (即，限定为与转子磁体34的北极对准)趋于与定子电流矢量202 对准。如图5所示，定子电流矢量(202)在电动机20的d轴204上具有投影(Id)和在q轴 206上具有投影(I,)。对于内永磁(IPM)电动机来说，电动机转矩是q轴电流的函数，如公 式1所示。当q轴电流为零时，不存在转矩(即，转矩为零)。因此，对于零阻力和负载转 矩，在稳态下，电流矢量(202)与d轴(204)对准，产生零转矩。Te=3p/4[iqλpm — idiq.(Lq-Ld)]( 1 )在实际应用中，由于摩擦和风阻等而有小的阻力矩，这要求电动机20有相对应的 转矩以保持旋转。为了提供必要的转矩，定子电流矢量202领先电动机d轴204，使得产生 小的正q轴电流。相移，或电流矢量角，(Φ)208，与阻力矩成比例。当阻力矩增加，相移208 也增加，将较大部分的定子电流置于q轴206上。由于阻力矩相对于电动机能够达到的最大 转矩来说通�：苄。虼讼嘁�208对于任何相当大的电流矢量幅度来说是可以忽略的。因 此，解算器偏移(即，解算器指示的绝对零位置和转子磁体北极的位置之间的差)可以从电 流矢量位置和解算器测量位置之差来确定。以这种方式来操作电动机20的优点在于，相当大的d轴上非转矩产生的电流可以施加到电动机20上，从而对定子绕组28，30和32施加热应力，同时产生小量转矩，其足以 抵消阻力矩。图5示出了波形图300，其以电子电流302，电流矢量角304，转子位置306和相电 流308说明了使用旋转的定子电流矢量技术的电动机的启动。在tl施加定子电流(S卩，定 子电流矢量幅度)300。在t2，定子电流矢量304开始旋转，如电流矢量角304所指示的。如 图所示，测量的转子位置306跟踪电子电流矢量角304。在加速过程中，可能有相当大的相 移，因为需要更多转矩来对电动机的惯性进行加速。一旦电流矢量获得恒定的角速度，相移 Φ (图4)减小到小的值，因为阻力矩是最小的。再次参照图3，在步骤106，测量的偏移加到测量的位置，并且测量的位置用于执 行“定子时间常数”测试。在定子时间常数测试过程中，以零速度(即，零转矩命令)施加 定子电流。在测试的第一部分，当电流大小达到预定的阈值，施加三相短路(例如，开关36， 38和40被转换为0Ν，而开关42，44和46被转换为OFF)，并且测量相电流衰减。在测试的 第二部分，再次施加电流，在其达到预定阈值后，施加三相开路(例如，开关36-46被转换为 OFF)，并再次测量电流衰减。对于测试的这两部分来说，状态良好的电子绕组的衰减时间需 要在特定的范围中。尽管在图4中未示出，如果确定绕组不在这个范围中，则通过故障码 (或无故障码)或其它产生的指示(例如，在计算机控制台上)来报告该结果。在步骤108，电动机20再次以最小负载或最小，或接近零转矩操作，如上所述在以 相对低的速度(例如，120rpm)校准解算器期间。在一个实施例中，在该步骤期间，电流矢量 角208(图4)可以是1至5度。然后在步骤10调制绕组电流。如本领域技术人员将意识到的，定子电流矢量202 的幅度可以被调制为施加时变的应力水平给电动机20并激励出绕组力，尝试以便促使由 于制造缺陷而造成的绕组故障。在一个实施例中，电流大小以例如1赫兹(Hz)的频率在低 安培数(例如，50A)和高安培数(例如，300A)之间转换。高安培数电流可以是对于所使用 的特定的定子24或逆变器18的预定的最大值。电流调制可能造成电动机温度由于感应损失而升高，其可有助于暴露出在低温下 可能探测不到的故障。因此，在电流调制过程中可监测电动机20的温度。如果电动机温度 超过预定限制值，则可以改变电流调制以降低平均绕组电流并防止绕组被损坏。可以通过 降低高安培数电流的幅度或降低其占空比(即，高安培数电流的持续时间与低安培数电流 的持续时间的比值)来调节平均绕组电流。如步骤112所示，电流调制执行预定量(χ)的时间(例如，15分钟)。之后，速度 和电流回到零，算法切换到测量位置，在步骤114，定子时间常数测试被再次执行。由于在步 骤110执行电流调节，可以用定子时间常数测试来发现任意邻近绕组的故障的可能性增加 了。可以通过故障码(或无故障码)或其他产生的指示(例如，在计算机控制台上)来报 告测试的结果。如步骤116所示，在一个实施例中，步骤108-114的序列被执行预定的次数(y) (例如，四次)。与步骤112相结合，这允许电流调制以用户所希望的非常特定方式来执行。 在步骤118，方法100结束。另外，如通常所理解的，高电位(“hi-pot”)测试可以在当定子绕组仍然处于高温 时电动机20已经经历了如上所述的老化测试之后执行。
在示例性的高电位测试中，高电压施加在绕组28，30和32以及定子24框架自身 之间。所得到的电流，被称为泄露电流，可由传统的测试设备来监测。如果电流超过预定的 阈值，则认为在绕组28，30和32中存在故障。以上所述的方法和系统的一个优点是，以适当地对绕组施加应力，同时以相对低 的速度操作电动机的方式在电动机安装到车辆上之前可以对电动机进行测试。结果，不需 要在测试过程中为电动机提供润滑流体，这降低了制造成本并且降低了电动机安装到车辆 后发生故障的可能性。在测试之后，电动机20可以安装在变速器中和/或与变速器结合成一体，之后安 装到车辆中，诸如汽车。图6示出了这样的车辆(或“汽车”)410的一个示例。汽车410包 括底盘412，车身414，四个车轮416和电子控制系统418。车身414布置在底盘412上，并 基本封装了汽车410的其它构件。车身414和底盘412可以一起形成车架。车轮416各自 在车身414的相应的角部附近可旋转地联接到底盘412。汽车410可以是多种不同类型的汽车中的任意一种，诸如，例如，轿车，货车，卡 车，或运动型多功能车(SUV)，并且可以是两轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)，四轮 驱动(4WD)，或全轮驱动(AWD)。汽车410还可以结合多种不同类型的发动机中的任意一个 或其组合，这些不同类型的发动机诸如，例如，燃烧汽油或柴油的燃烧式发动机，“灵活燃料 车辆”(FFV)发动机(即，采用汽油和酒精的混合物)，燃烧气态化合物(例如，氢气和/或 天然气)的发动机，燃烧式/电动机混合发动机(即，诸如在混合电力车辆(HEV)中)，以及 电动机。在图6所说明的示例性实施例中，汽车410是HEV，还包括致动器组件420，电池 (或DC电源)422，功率变换器组件(例如，逆变器或逆变器组件)424，和散热器426。致动 器组件420包括燃烧式发动机428和电动机/发电机(或电动机)430 (例如，如上所述的 电动机20)。仍参照图6，燃烧式发动机428和/或电动机430结合成一体，使得其一个或两者 都通过一个或多个驱动轴432而机械地联接到至少一些车轮416。在一个实施例中，汽车 410是“串联HEV”，其中，燃烧式发动机428不直接联接到变速器，而是联接到发电机(未示 出)，该发电机用于为电动机430提供功率。在另一个实施例中，汽车410是“并联HEV”，其 中，燃烧式发动机428通过例如使电动机430的转子可旋转地联接到燃烧式发动机428的 驱动轴而直接联接到变速箱。散热器426在车架的外部连接到车架，并且尽管没有详细地示出，散热器包括多 个在其中包含诸如水的冷却流体(即，冷却剂)和/或乙二醇(即，“防冻液”)的冷却通道 并联接到发动机428和逆变器424。在所描述的实施例中，逆变器424接收冷却剂并与电动 机430分享。然而，其它的实施例可以对逆变器424和电动机430使用分别的冷却剂。散 热器426可类似地连接到逆变器424和/或电动机430。电子控制系统418与致动器组件420、高电压电池422和逆变器18操作连通。尽 管没有详细示出，但电子控制系统418包括各种传感器和汽车控制�？椋虻缱涌刂频ピ� (ECU)，诸如逆变器控制�？椋缍刂破骱统盗究刂破鳎约爸辽僖桓龃砥骱�/或包 括存储于其上(或其它计算机可读介质中)的指令的存储器。在正常操作(即，驾驶)期间，参照图4，通过燃烧式发动机428和电动机430以交替的方式和/或燃烧式发动机428和电动机430同时地对车轮416提供动力而操作汽车 410。为了对电动机430提供功率，DC功率被从电池422 (在燃料电池汽车的情况下，从燃 料电池)提供到逆变器424，逆变器424在功率被传送给电动机430之前将DC功率转换为 AC功率。如本领域技术人员将意识到的，DC功率转换为AC功率基本上是通过以诸如例如 12千赫(kHz)的“切换频率”来操作(即，反复地切换)逆变器424中的晶体管而实现的。 然后逆变器424将PWM信号转换为调制后的电压波形，用于操作电动机430。
尽管在前述详细说明中给出了至少一个示例性实施例，但应当理解，存在很多变 型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并且不意图以任何方式来限定本发 明的范围、适用性或构造。相反，前述详细说明将为本领域技术人员提供实现一个或多个示 例性实施例的便利的方法。应当理解的是，在不偏离由权利要求所限定的本发明的范围及 其法律等价物的情况下，可以在元件的功能及布置方面进行各种改变。
权利要求
一种用于测试电动机的方法，所述电动机包括第一和第二构件并联接到开关电路，所述方法包括以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述第一和第二构件中的至少一个，使得所述第二构件相对于所述第一构件以接近零转矩旋转；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培数之间调整所述电流的大�。缓图嗖饬鞴龅谝缓偷诙辜械乃鲋辽僖桓龅牡缌鳌�
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以第二模式操作所述开关电路，所述第二模式使得电流流过所述第一和第二构件中的 所述至少一个，使得所述第二构件相对于所述第一构件不旋转，并使所述电流具有第三安培数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述第一和第二构件中的所述至少 一个衰减；在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减；和 基于在至少部分地使所述开关电路无效后的所述电流的衰减来产生所述电动机的可 能故障的指示。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述开关电路包括多个联接到所述电动 机的开关，并且，所述至少部分地使所述开关电路无效包括使所述多个开关中的第一部分 有效而使所述多个开关中的第二部分无效、以及使所述多个开关中的所述第一和第二部分 无效中的一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少部分地使所述开关电路无效包 括使所述多个开关中的第一部分有效而使所述多个开关中的第二部分无效。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括在至少部分地使所述开关电路无效后监测所述电流的衰减之后，再次以所述第二模式 操作所述开关电路；在再次以所述第二模式操作所述开关电路之后，使所述多个开关的所述第一和第二部 分无效；和在使所述开关电路的所述第一和第二部分无效之后，监测所述电流的衰减。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括 监测所述电动机的温度；和基于所述电动机的温度在所述第一和第二安培数之间改变对所述电流的大小的调整。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电动机的所述第一构件是包括多个 绕组的定子，所述电动机的所述第二构件是可旋转地联接到所述定子并包括多个磁体的转子。
9.一种用于测试电动机的方法，所述电动机包括定子和转子并且联接到开关电路，所 述方法包括以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述定子和转子中的至少一 个，使得所述转子构件相对于所述定子旋转，如果所述电流由d_q坐标系统上的电流矢量表示，则所述电流矢量和d轴之间的角度将接近于零；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培数之 间调整所述电流的大�。灰缘诙Ｊ讲僮魉隹氐缏罚龅诙Ｊ绞沟玫缌髁鞴龆ㄗ雍妥又械乃� 至少一个，使得所述转子相对于所述定子不旋转，并使所述电流具有第三安培数；至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述定子和所述转子中的所述至少 一个衰减；在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减；和 基于在至少部分地使所述开关电路无效后的所述电流的衰减来产生所述电动机的可 能故障的指示。
10. 一种用于测试包括定子和转子的电动机的系统，所述系统包括 包括开关电路的逆变器；和与所述逆变器操作连通的处理器，所述处理器构造为以第一模式操作所述开关电路，所述第一模式使电流流过所述定子和所述转子中的至 少一个，使得所述转子相对于所述定子以接近零转矩旋转；在以所述第一模式操作所述开关电路的过程中反复地在第一安培数和第二安培数之 间调整所述电流的大�。灰缘诙Ｊ讲僮魉隹氐缏罚龅诙Ｊ绞沟玫缌髁鞴龆ㄗ雍退鲎又械� 所述至少一个，使得所述转子相对于所述定子不旋转，并使所述电流具有第三安培数；至少部分地使所述开关电路无效，使得所述电流从所述定子和所述转子中的所述至少 一个衰减；和在至少部分地使所述开关电路无效后，监测所述电流的衰减。
全文摘要
本发明提供用于测试电动机的方法和系统。以第一模式操作联接到电动机的开关电路，使电流流过电动机，使得电动机以接近零转矩被致动。在第一值和第二值之间反复地调整电流的大小。监测流过电动机的电流。
文档编号G01R19/00GK101988953SQ20101024319
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年7月31日
发明者P·J·萨瓦吉安, S·E·舒尔茨, S·希蒂 申请人:通用汽车环球科技运作公司
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