旋转电机的绕组温度推定装置及旋转电机的绕组温度推定方法制造方法及图纸

旋转电机的绕组温度推定装置具备：旋转电机，其具备定子及转子，该定子具有绕组；制冷剂供给部，其供给制冷剂；温度传感器，其检测所述制冷剂的温度；散热量计算部，其使用所述制冷剂的温度及所述制冷剂与所述绕组之间的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量；发热量计算部，其计算所述绕组的损失所引起的发热量；以及绕组温度计算部，其使用从所述绕组散热的散热量和所述绕组的损失所引起的发热量，来计算所述绕组的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转电机的绕组温度推定装置及旋转电机的绕组温度推定方法。本申请基于2014年6月27日申请的日本特愿2014-133195号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
以往，作为具备设有供绕组插入的插槽的定子的马达，已知有如下马达：多个分段化的导体(所谓的SC绕组：分段导体绕组)以根据插槽形状而无间隙地填埋插槽的方式插入插槽。在该马达中，因插槽内的绕组的占空因数提高而难以直接检测插槽内的绕组温度，有时根据在插槽外部的线圈端部等检测出的绕组温度来间接地推定插槽内的绕组温度。然而，因绕组的占空因数提高而使发热增大，因此有时在线圈端部等插槽外部进行基于制冷剂的绕组的冷却，从而产生难以根据插槽外部的绕组温度来高精度地推定插槽内的绕组温度这样的问题。针对产生这样的问题的情况，以往已知有如下技术：利用马达的绕组电阻值及绕组电感各自的温度依赖性呈线性的情况以及马达的电压方程式，来推定绕组温度(例如参照专利文献1)。另外，以往已知有一种温度推定装置，其在由车辆的点火开关的打开等引起的再次开始运转时马达的绕组温度成为高温等情况下，将绕组的周围温度与基于绕组电阻得到的温度推定值的温度差作为温度上升推定值的初始值(例如参照专利文献2)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-146155号公报专利文献2：日本专利第5193012号公报专利技术要解决的课题然而，在上述以往技术的装置中，马达的绕组电阻值的温度依赖性仅示出绕组电阻值与绕组温度的平均温度的对应关系。因此，难以进行与绕组的高温部中的冷却及定子铁心的铁损等引起的绕组温度的不均相应的适当的温度推定。另外，对于绕组电感的温度依赖性而言，磁铁温度起到的贡献相对较高，绕组温度的贡献相对较低，因此难以恰当地推定因绕组的冷却及定子铁心的铁损等而发生变化的绕组的温度分布。另外，在上述以往技术的温度推定装置中，仅是根据像车辆的再起动时等那样马达及马达周边的设备为非驱动状态的情况，使用绕组的周围温度和基于绕组电阻得到的温度推定值来进行温度推定。即，根据该温度推定装置，仅是根据车辆的起动状态等的简化的动作条件而使用绕组的铜损等来行温度推定。因此，产生无法与车辆的实际的运转状态中的复杂的动作条件对应而高精度进行温度推定这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的方案鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种能够提高旋转电机的绕组温度的推定精度的旋转电机的绕组温度推定装置及旋转电机的绕组温度推定方法。用于解决课题的方案为了解决上述课题而实现上述目的，本专利技术采用以下的方案。(1)本专利技术的一方案的旋转电机的绕组温度推定装置具备：旋转电机，其具备定子及转子，该定子设有插槽，且具有由与所述插槽的形状对应而插入到所述插槽中的多个分割导线构成的绕组；制冷剂供给部，其向所述绕组及所述定子供给制冷剂；温度传感器，其检测所述制冷剂的温度；散热量计算部，其使用所述制冷剂的温度及所述制冷剂与所述绕组之间的至少一部分的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量；发热量计算部，其计算所述绕组的损失所引起的发热量；以及绕组温度计算部，其使用从所述绕组散热的散热量和所述绕组的损失所引起的发热量，来计算所述绕组的温度。(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述发热量计算部具备对所述定子的铁损所引起的发热量进行计算的定子发热量计算部，所述散热量计算部具备定子温度计算部，该定子温度计算部使用所述定子的铁损所引起的发热量、所述制冷剂的温度、及所述制冷剂与所述定子之间的热阻，来计算所述定子的温度，所述散热量计算部使用所述定子的温度、所述定子与所述绕组之间的热阻、所述制冷剂的温度、及所述制冷剂与所述绕组之间的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量。(3)在上述(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，所述散热量计算部根据所述制冷剂的流量及所述旋转电机的转速来计算各所述热阻。(4)在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，也可以是，所述发热量计算部计算所述绕组的铜损及涡流损耗所引起的发热量。(5)本专利技术的一方案的旋转电机的绕组温度推定方法为控制装置对旋转电机、制冷剂供给部、温度传感器、散热量计算部及发热量计算部执行的所述旋转电机的绕组温度推定方法，所述旋转电机具备定子及转子，该定子设有插槽，且具有由与所述插槽的形状对应而插入到所述插槽中的多个分割导线构成的绕组，所述制冷剂供给部向所述绕组及所述定子供给制冷剂，所述温度传感器检测所述制冷剂的温度，所述散热量计算部使用所述制冷剂的温度及所述制冷剂与所述绕组之间的至少一部分的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量，所述发热量计算部计算所述绕组的损失所引起的发热量，所述旋转电机的绕组温度推定方法包括如下步骤：所述控制装置使用从所述绕组散热的散热量和所述绕组的损失所引起的发热量，来计算所述绕组的温度。专利技术效果上述(1)所述的方案的旋转电机的绕组温度推定装置具备使用向绕组及定子供给的制冷剂的温度来计算绕组的温度的绕组温度计算部。因此，能够提高绕组的温度的计算精度。另外，上述(1)所述的方案的旋转电机的绕组温度推定装置具备使用制冷剂对插槽的外部等的绕组及定子进行冷却的热模型的绕组温度计算部。因此，根据旋转电机中的制冷剂的冷却路径及由制冷剂冷却的绕组及定子的冷却的状态，能够高精度地计算绕组的温度。另外，在上述(2)的方案中，还可以具备使用与插槽内的绕组热关系较强的定子的温度来计算从绕组散热的散热量(即放热量)的散热量计算部。因此，能够高精度地计算基于制冷剂的从绕组放热的放热量。另外，在上述(3)的方案中，还可以具备根据制冷剂的流量及旋转电机的转速来计算制冷剂与绕组之间的至少一部分的热阻的散热量计算部。因此，在制冷剂对绕组及定子进行冷却的热模型中能够高精度地计算热阻。另外，在上述(4)的方案中，还可以具备计算绕组的铜损及涡流损耗所引起的发热量的发热量计算部。因此，能够高精度地计算与绕组的发热量相应的温度变化。在上述(5)所述的方案的旋转电机的绕组温度推定方法中，包括使用向绕组及定子供给的制冷剂的温度来计算绕组的温度的步骤，因此能够提高绕组的温度的计算精度。由于包括使用制冷剂对插槽的外部等的绕组及定子进行冷却的热模型的步骤，因此根据旋转电机中的制冷剂的冷却路径、及由制冷剂冷却的绕组及定子的冷却的状态，能够高精度地计算绕组的温度。附图说明图1是本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置的结构图。图2是表示本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置中的驱动用马达的一部分的结构的剖视图。图3是表示本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置中的驱动用马达的定子的结构的立体图。图4是表示本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置的驱动用马达中的定子的分割导线(分段线圈)的结构的立体图。图5是关于本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置的驱动用马达中的定子的分割导线(分段线圈)的突出部的结构的立体图，(A)表示多个分割导线(分段线圈)的一部分，(B)表示U相的分割导线(分段线圈)的一部分。图6是示意性表示本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置中的定子的热模型的图。图7是表示本专利技术的实施方式的旋转电机的绕组温度推定装置的驱动用马达中的转速、转矩及线圈的涡流损耗的相互关系的图。图8是表示本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的绕组温度推定装置，其特征在于，所述旋转电机的绕组温度推定装置具备：旋转电机，其具备定子及转子，该定子设有插槽，且具有由与所述插槽的形状对应而插入到所述插槽中的多个分割导线构成的绕组；制冷剂供给部，其向所述绕组及所述定子供给制冷剂；温度传感器，其检测所述制冷剂的温度；散热量计算部，其使用所述制冷剂的温度及所述制冷剂与所述绕组之间的至少一部分的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量；发热量计算部，其计算所述绕组的损失所引起的发热量；以及绕组温度计算部，其使用从所述绕组散热的散热量和所述绕组的损失所引起的发热量，来计算所述绕组的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 JP 2014-1331951.一种旋转电机的绕组温度推定装置，其特征在于，所述旋转电机的绕组温度推定装置具备：旋转电机，其具备定子及转子，该定子设有插槽，且具有由与所述插槽的形状对应而插入到所述插槽中的多个分割导线构成的绕组；制冷剂供给部，其向所述绕组及所述定子供给制冷剂；温度传感器，其检测所述制冷剂的温度；散热量计算部，其使用所述制冷剂的温度及所述制冷剂与所述绕组之间的至少一部分的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量；发热量计算部，其计算所述绕组的损失所引起的发热量；以及绕组温度计算部，其使用从所述绕组散热的散热量和所述绕组的损失所引起的发热量，来计算所述绕组的温度。2.根据权利要求1所述的旋转电机的绕组温度推定装置，其特征在于，所述发热量计算部具备对所述定子的铁损所引起的发热量进行计算的定子发热量计算部，所述散热量计算部具备定子温度计算部，该定子温度计算部使用所述定子的铁损所引起的发热量、所述制冷剂的温度、及所述制冷剂与所述定子之间的热阻，来计算所述定子的温度，所述散热量计算部使用所述定子的温度、所述定子与所述绕组之间的热阻、所述制冷剂的温度、及所述制冷剂与所述绕组之间的热阻，来计算从所述绕组散热的散热量。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊东悠太，松原宗弘，松冈裕之，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP