【技术实现步骤摘要】
一种异步电机转子温度的估算方法及系统
[0001]本专利技术涉及电机控制领域,尤其涉及一种异步电机转子温度的估算方法及系统。
技术介绍
[0002]随着新能源车辆的快速发展,对于新能源车辆内的电机各种控制,成为差异化新能源车辆的关键因素。
[0003]其中,在工程实际中,如何快速准确监测异步电机转子温度,对电机状态评估、过温保护等具有重要意义。但受运行条件限制,转子温度很难直接测得。即便是通过间接的方式获取的转子温度,与实际温度具有一定的偏差,或获取时间过长,得到的数据并不准确。
[0004]因此,需要一种新型的异步电机转子温度的估算方法,其估算方法简单、精度高。
技术实现思路
[0005]为了克服上述技术缺陷,本专利技术的目的在于提供一种异步电机转子温度的估算方法及系统,通过对电机状态的评估,可快速准确地得到转子温度。
[0006]本专利技术公开了一种异步电机转子温度的估算方法,包括以下步骤:
[0007]于实验环境下,基于一通过异步电机的固定电流,采集任意时刻下,异步电机的转子温度Temp与一时间常数T
r
的关系,并记录为一组关系数据,其中时间常数T
r
为异步电机的转子电感与转子阻抗的比值;
[0008]改变固定电流,不断获取关系数据,并存储为转子温度Temp与时间常数T
r
的关系表;
[0009]自电机控制器获取异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ />;
[0010]基于异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的关系,计算获得异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
;
[0011]基于转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
计算获得异步电机的转子磁场角度θ
ψr
及转子磁场角速度ω
e
;
[0012]计算转子磁场角速度ω
e
与异步电机的转子电角速度ω
r
的差以得到时间常数T
r
;
[0013]将时间常数T
r
代入关系表以得到异步电机的转子温度Temp。
[0014]优选地,自电机控制器获取异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
的步骤包括:
[0015]自电机控制器采集异步电机的定子α轴电压u
sα
和定子β轴电压u
sβ
、定子α轴电流i
sα
和定子β轴电流i
sβ
;
[0016]基于定子α轴电压u
sα
和定子β轴电压u
sβ
、定子α轴电流i
sα
和定子β轴电流i
sβ
、已知的定子阻抗R
s
,根据以下公式分别计算定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
:
[0017]ψ
sα
=∫(u
sα
‑
R
s
i
sα
)dt、ψ
sβ
=∫(u
sβ
‑
R
s
i
sβ
)dt。
[0018]优选地,基于异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的关系,计算获得异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的步骤
包括:
[0019]获取定子自感L
s
、定转子互感L
m
、转子自感L
r
和转子α轴电流i
rα
和转子β轴电流i
sβ
;
[0020]基于异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的以下关系:
[0021][0021]得到如下转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的计算公式:
[0022][0023]优选地,基于转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
计算获得异步电机的转子磁场角度θ
ψr
及转子磁场角速度ω
e
的步骤包括:
[0024]根据以下公式计算转子磁场角度θ
ψr
:
[0025][0026]根据以下公式计算转子磁场角速度ω
e
:
[0027][0028]优选地,计算转子磁场角速度ω
e
与异步电机的转子电角速度ω
r
的差以得到时间常数T
r
的步骤包括:
[0029]根据以下公式计算转子磁场角速度ω
e
与异步电机的转子电角速度ω
r
的差:
[0030][0031]读取电机控制器内的定子q轴电流i
sq
和定子d轴电流i
sd
,并根据以下公式计算时间常数T
r
:
[0032][0033]本专利技术还公开了一种异步电机转子温度的估算系统,包括:
[0034]实验组件,于实验环境下,基于一通过异步电机的固定电流,实验组件采集任意时刻下,异步电机的转子温度Temp与一时间常数T
r
的关系,并记录为一组关系数据,其中时间常数T
r
为异步电机的转子电感与转子阻抗的比值;
[0035]实验组件改变固定电流,不断获取关系数据,并存储为转子温度Temp与时间常数T
r
的关系表;
[0036]计算模块,自电机控制器获取异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
;
[0037]计算模块基于异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的关系,计算获得异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
;
[0038]计算模块基于转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
计算获得异步电机的转子磁场角
度θ
ψr
及转子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种异步电机转子温度的估算方法,其特征在于,包括以下步骤:于实验环境下,基于一通过异步电机的固定电流,采集任意时刻下,异步电机的转子温度Temp与一时间常数T
r
的关系,并记录为一组关系数据,其中所述时间常数T
r
为异步电机的转子电感与转子阻抗的比值;改变所述固定电流,不断获取关系数据,并存储为转子温度Temp与时间常数T
r
的关系表;自电机控制器获取异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
;基于所述异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的关系,计算获得异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
;基于转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
计算获得异步电机的转子磁场角度θ
ψr
及转子磁场角速度ω
e
;计算转子磁场角速度ω
e
与异步电机的转子电角速度ω
r
的差以得到时间常数T
r
;将所述时间常数T
r
代入关系表以得到异步电机的转子温度Temp。2.如权利要求1所述的估算方法,其特征在于,自电机控制器获取异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
的步骤包括:自电机控制器采集异步电机的定子α轴电压u
sα
和定子β轴电压u
sβ
、定子α轴电流i
sα
和定子β轴电流i
sβ
;基于定子α轴电压u
sα
和定子β轴电压u
sβ
、定子α轴电流i
sα
和定子β轴电流i
sβ
、已知的定子阻抗R
s
,根据以下公式分别计算定子α轴磁链ψ
sα
及定子β轴磁链ψ
sβ
:ψ
sα
=∫(u
sα
‑
R
s
i
sα
)dt、ψ
sβ
=∫(u
sβ
‑
R
s
i
sβ
)dt。3.如权利要求2所述的估算方法,其特征在于,基于所述异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的关系,计算获得异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的步骤包括:获取定子自感L
s
、定转子互感L
m
、转子自感L
r
和转子α轴电流i
rα
和转子β轴电流i
sβ
;基于所述异步电机的定子α轴磁链ψ
sα
及β轴磁链ψ
sβ
与异步电机的转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的以下关系:得到如下转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
的计算公式:4.如权利要求3所述的估算方法,其特征在于,基于转子α轴磁链ψ
rα
及转子β轴磁链ψ
rβ
计算获得异步电机的转子磁场角度θ
ψr
及转子磁场角速度ω
e
的步骤包括:根据以下公式计算转子磁场角度θ
ψr
:根据以下公式计算转子磁场角速度ω
e
:
5.如权利要求4所述的估算方法,其特征在于,计算转子磁场角速度ω
e
与异步电机的转子电角速度ω
r
...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵兵,徐奔奔,
申请(专利权)人:上海临港电力电子研究有限公司,
类型:发明
国别省市:
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