申请/专利权人：盖耀辉

申请日：2020-09-21

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN112234911B

主分类号：H02P29/66

分类号：H02P29/66;H02P6/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2021.01.15#公开

摘要：本发明涉及一种永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法及模型，该方法包括：根据永磁电机的结构对电机进行离散化处理，得到若干节点；将相邻节点之间的热传递以热阻表示，得到若干热阻；根据永磁电机的传热路径将若干节点用热阻连接成热网络模型并进行简化，得到目标电机等效热网络模型，目标电机等效热网络模型中，每个节点的吸热或散热能力以热容表示，每个节点的热源以损耗表示；计算目标电机等效热网络模型中每个节点的空间状态矩阵，并结合损耗‑温度双向耦合算法计算永磁体工作温度和定子绕组工作温度，输出永磁体工作温度。该方法可以达到实时监控永磁电机永磁体温度并同时保证永磁体温度计算的准确性和可靠性。

主权项：1.一种永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，包括步骤：S1、根据永磁电机的结构对电机进行离散化处理，得到若干节点；S2、将相邻所述节点之间的热传递以热阻表示，得到若干热阻；S3、根据所述永磁电机的传热路径将若干所述节点用若干所述热阻连接成热网络模型，并对连接的热网络模型进行简化，得到目标电机等效热网络模型，其中，所述目标电机等效热网络模型中，每个所述节点的吸热或散热能力以热容表示，每个所述节点的热源以损耗表示；当所述永磁电机为内置式永磁同步电机时，所述目标电机等效热网络模型包括：转子铁芯节点r、永磁体节点m、定子铁芯节点s、定子绕组节点w、电机周围环境节点a、冷却介质节点c、转子铁芯热容Cr、永磁体热容Cm、定子铁芯热容Cs、定子绕组热容Cw、转子铁芯损耗Pr、永磁体损耗Pm、定子铁芯损耗Ps、定子绕组损耗Pw、第一热阻Ra,r、第二热阻Rr,m、第三热阻Rr,s、第四热阻Rs,w、第五热阻Ra,w、第六热阻Rc,s，其中，所述转子铁芯节点r和所述电机周围环境节点a通过所述第一热阻Ra,r连接，所述转子铁芯节点r和所述永磁体节点m通过所述第二热阻Rr,m连接，所述转子铁芯节点r和所述定子铁芯节点s通过所述第三热阻Rr,s连接，所述定子铁芯节点s和所述定子绕组节点w通过所述第四热阻Rs,w连接，所述定子绕组节点w和所述电机周围环境节点a通过第五热阻Ra,w连接，所述定子铁芯节点s和所述冷却介质节点c通过所述第六热阻Rc,s连接；所述转子铁芯热容Cr表示所述转子铁芯节点r的吸热或散热能力，所述转子铁芯损耗Pr表示所述转子铁芯节点r的热源，所述永磁体热容Cm表示所述永磁体节点m的吸热或散热能力，所述永磁体损耗Pm表示所述永磁体节点m的热源，所述定子铁芯热容Cs表示所述定子铁芯节点s的吸热或散热能力，所述定子铁芯损耗Ps表示所述定子铁芯节点s的热源，所述定子绕组热容Cw表示所述定子绕组节点w的吸热或散热能力，所述定子绕组损耗Pw表示所述定子绕组节点w的热源；S4、计算所述目标电机等效热网络模型中每个所述节点的空间状态矩阵，并结合损耗-温度双向耦合算法计算永磁体工作温度和定子绕组工作温度，输出所述永磁体工作温度；当所述永磁电机为内置式永磁同步电机时，所述空间状态矩阵为： yt＝CTt+DPt由于所述内置式永磁同步电机周围环境节点a的温度和所述冷却介质节点c的温度随时间变化为0，则： D＝0其中，为节点i处的温升率，Tt为目标电机等效热网络模型中任一节点的工作温度构成的状态向量，Pt为目标电机等效热网络模型中任一节点的热源损耗构成的输入向量，yt为目标电机等效热网络模型中任一节点的工作温度构成的输出向量，A为系统矩阵，B为输入矩阵，C为输出矩阵，D为前馈矩阵，a为电机周围环境节点，c为冷却介质节点，r为转子铁芯节点，m为永磁体节点，s为定子铁芯节点，w为定子绕组节点，Ra，r为第一热阻，Rr，m为第二热阻，Rr，s为第三热阻，Rs，w为第四热阻，Ra，w为第五热阻，Rc，s为第六热阻，Cr为转子铁芯热容，Cm为永磁体热容，Cs为定子铁芯热容，Cw为定子绕组热容，为电机周围环境节点处的温升率，为冷却介质节点处的温升率，为转子铁芯节点处的温升率，为永磁体节点处的温升率，为定子铁芯节点处的温升率，为定子绕组节点处的温升率，Tat表示目标电机等效热网络模型中电机周围环境节点的工作温度构成的状态向量，Tct表示目标电机等效热网络模型中冷却介质节点的工作温度构成的状态向量，Trt表示目标电机等效热网络模型中转子铁芯节点的工作温度构成的状态向量，Tmt表示目标电机等效热网络模型中永磁体节点的工作温度构成的状态向量，Tst表示目标电机等效热网络模型中定子铁芯节点的工作温度构成的状态向量，Twt表示目标电机等效热网络模型中定子绕组节点的工作温度构成的状态向量，Pmt表示目标电机等效热网络模型中永磁体节点的热源损耗构成的输入向量，Pst表示目标电机等效热网络模型中定子铁芯节点的热源损耗构成的输入向量，Prt表示目标电机等效热网络模型中转子铁芯节的热源损耗构成的输入向量，Pwt表示目标电机等效热网络模型中定子绕组节点的热源损耗构成的输入向量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 盖耀辉 一种永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法及模型

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