在马达温度和转矩推定装置(100)中，具备：温度传感器(11)；损耗推定部(6)，推定铁损；第一温度推定部(1)，根据铁损和传感器检测温度来推定一个磁体温度；第二温度推定部(2)，将校正过的马达的电感输入到磁体磁通运算器(3)，根据基于电压方程运算得到的磁体磁通来推定另一磁体温度；磁体温度推定部(4)，根据第一和第二温度推定部的输出来推定马达的磁体温度；磁体磁通推定部(5)，基于用第二温度推定部(2)得到的校正过的磁体磁通、用磁体温度推定部(4)得到的推定磁体温度以及磁体温度特性来推定磁体磁通，并将该推定出的磁体磁通输出到损耗推定部(6)；以及转矩推定部(7)，基于用磁体磁通推定部(5)得到的磁体磁通和用损耗推定部(6)得到的铁损来推定转矩，该马达温度和转矩推定装置(100)推定马达的磁体温度和转矩。推定装置(100)推定马达的磁体温度和转矩。推定装置(100)推定马达的磁体温度和转矩。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达温度和转矩推定装置以及马达的控制装置
[0001]本申请涉及马达温度和转矩推定装置以及马达的控制装置。
技术介绍
[0002]永磁马达的转矩与由转子的永磁体产生的磁通的大小大致成比例。因此，为了高精度地控制转矩，最好事先测定永磁体的磁通，基于该磁通控制电流。但是，由于永磁体的磁通随着温度的变化而变化，因此在如高负载时那样永磁体的温度上升的情况下、或周围温度发生变化的情况下，存在转矩控制的精度降低的问题。
[0003]例如作为这种转矩推定技术，有如下技术：具有使用马达的热模型的第一永磁体的磁通推定单元和使用电机常数的推定误差运算器的第二永磁体的磁通推定单元，通过在这两个推定单元的切换中使用权重系数以控制对积分器的输入，来实现转矩推定精度的提高，并且在马达的铁损推定中，使用仅依赖于某个范围的转速的模型(例如参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2011
‑
045185号公报
[0007]专利文献2：日本特开2013
‑
198340号公报
[0008]非专利文献1：武田及他人，《嵌入磁体同步马达的设计和控制(第1版)》，株式会社欧姆公司，p.76，p.86，2011年12月(TAKEDA,et al.,“Design and Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(First Edition)”December,H23(2011),Pages 76 and 86,Ohmsha,Ltd.,Tokyo)
[0009]非专利文献2：森本及他人，《节能马达的原理和设计方法(初版)》，科学技术出版株式会社，p.179，2013年7月(MORIMOTO,et al.,“Principles of Energy
‑
Conserving Motor and Design Method(First Edition)”July,2013,Page 179,Kagaku Gijutsu Shuppan Inc.,Tokyo)
技术实现思路
[0010]专利技术所要解决的技术课题
[0011]然而，在利用这样的损耗推定模型及温度推定模型来推定磁体温度的控制装置中，在如高负载时那样通电电流大的情况下，或者在如最高转速时那样转速大的情况下，损耗的推定精度恶化，其结果是存在温度推定精度恶化、无法准确推定马达的转矩的问题。
[0012]本申请公开用于解决如上述那样的问题的技术，目的在于提供如下的马达温度和转矩推定装置：基于根据磁体温度或电压方程校正过的磁体磁通来推定铁损，从而使马达损耗的推定精度提高，使磁体温度及转矩的推定精度提高。
[0013]用于解决技术课题的技术方案
[0014]本申请所公开的马达温度和转矩推定装置具备：
[0015]温度传感器，检测被测体的温度；
[0016]损耗推定部，具有分别推定作为马达损耗的铁损、机械损耗及铜损的铁损推定器、机械损耗推定器、铜损推定器，在所述马达电流接通时，推定并输出所述铁损、所述机械损耗及所述铜损；
[0017]第一温度推定部，被输入所述温度传感器的输出和所述损耗推定部的输出，根据由所述损耗推定部推定出的所述马达损耗和由所述温度传感器检测出的被测体的检测温度，推定并输出所述马达的一个磁体温度；
[0018]第二温度推定部，具有基于所述马达的通电电流、电枢电压、线圈电阻及根据所述通电电流推定出的所述马达的电感来运算所述马达的磁体磁通的磁体磁通运算器，基于运算得到的所述马达的磁体磁通和根据所述通电电流推定出的磁体磁通，推定并输出所述马达的另一磁体温度；
[0019]磁体温度推定部，根据所述第一温度推定部的输出和所述第二温度推定部的输出，推定并输出所述马达的磁体温度；
[0020]磁体磁通推定部，基于由所述第二温度推定部根据所述通电电流推定出的磁体磁通、由所述磁体温度推定部推定出的磁体温度及磁体的温度特性，推定所述马达的磁体磁通，并将推定出的磁体磁通输出到所述铁损推定器；以及
[0021]转矩推定部，被输入所述磁体磁通推定部的输出和所述损耗推定部的输出，基于由所述磁体磁通推定部推定出的磁体磁通、推定出的所述铁损及推定出的所述机械损耗，推定所述马达的转矩，
[0022]该马达温度和转矩推定装置推定所述马达的磁体温度及所述马达的转矩。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本申请所公开的马达温度和转矩推定装置，能够提供通过基于根据磁体温度或电压方程校正过的磁体磁通来推定铁损，从而使马达损耗的推定精度提高、使磁体温度及转矩的推定精度提高的马达温度和转矩推定装置。
附图说明
[0025]图1为示出实施方式1的马达温度和转矩推定装置的结构的框图。
[0026]图2为实施方式1的马达温度和转矩推定装置的第一温度推定部的框图。
[0027]图3为实施方式1的马达温度和转矩推定装置的损耗推定部的框图。
[0028]图4为实施方式1的马达温度和转矩推定装置的第二温度推定部的框图。
[0029]图5为示出实施方式2的马达温度和转矩推定装置的磁体温度推定部的结构的框图。
[0030]图6为实施方式3的马达温度和转矩推定装置的第一温度推定部的框图。
[0031]图7为实施方式4的马达温度和转矩推定装置的第二线圈温度推定部的框图。
[0032]图8为实施方式5的马达温度和转矩推定装置的存储部的模型图。
[0033]图9为实施方式6的马达温度和转矩推定装置的第一温度推定部的框图。
[0034]图10为示出实施方式1～6的马达温度和转矩推定装置的各构成要素的信号处理所涉及的硬件的一例的图。
[0035]附图标记
[0036]1：第一温度推定部；1a：第一线圈温度推定部；2：第二温度推定部；2a：第二线圈温度推定部；3：磁体磁通运算器；4：磁体温度推定部；5：磁体磁通推定部；6：损耗推定部；7：转矩推定部；8：铁损推定器；9：机械损耗推定器；10：铜损推定器；11：温度传感器；12：第一温度推定器；13：第二温度推定器；14、14a：第三温度推定器；15：比较选择部；16：输入侧端子；17：线圈电阻值推定器；18：磁体磁通推定器；19：电感推定器；21：热退磁运算器；22：微分器；23：w设定器；24：电阻运算器；25：线圈温度推定器；26：线圈温度选择器；27：存储部；28：推定检测温度学习部；29：线圈温度学习部；30：信号处理所涉及的硬件；31：处理器；32：存储装置；100、100a、100b、100c、100d、100e：马达温度和转矩推定装置。
具体实施方式
[0037]本申请涉及基于在马达运转过程中由多个磁体温度推定部推定出的磁体温度及损耗来推定磁体温度和转矩的马达温度和转矩推定装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种马达温度和转矩推定装置，其特征在于，具备：温度传感器，检测被测体的温度；损耗推定部，具有分别推定作为马达损耗的铁损、机械损耗及铜损的铁损推定器、机械损耗推定器、铜损推定器，在所述马达电流接通时，推定并输出所述铁损、所述机械损耗及所述铜损；第一温度推定部，被输入所述温度传感器的输出和所述损耗推定部的输出，根据由所述损耗推定部推定出的所述马达损耗和由所述温度传感器检测出的被测体的检测温度，推定并输出所述马达的一个磁体温度；第二温度推定部，具有基于所述马达的通电电流、电枢电压、线圈电阻及根据所述通电电流推定出的所述马达的电感来运算所述马达的磁体磁通的磁体磁通运算器，基于运算得到的所述马达的磁体磁通和根据所述通电电流推定出的磁体磁通，推定并输出所述马达的另一磁体温度；磁体温度推定部，根据所述第一温度推定部的输出和所述第二温度推定部的输出，推定并输出所述马达的磁体温度；磁体磁通推定部，基于由所述第二温度推定部根据所述通电电流推定出的磁体磁通、由所述磁体温度推定部推定出的磁体温度及磁体的温度特性，推定所述马达的磁体磁通，并将推定出的磁体磁通输出到所述铁损推定器；以及转矩推定部，被输入所述磁体磁通推定部的输出和所述损耗推定部的输出，基于由所述磁体磁通推定部推定出的磁体磁通、推定出的所述铁损及推定出的所述机械损耗，推定所述马达的转矩，该马达温度和转矩推定装置推定所述马达的磁体温度及所述马达的转矩。2.根据权利要求1所述的马达温度和转矩推定装置，其特征在于，所述第一温度推定部具有：3种温度推定器，这3种温度推定器以热物性值为变量而构成，这3种温度推定器为根据所述检测温度和所述损耗推定部的输出来推定并输出推定检测温度的第一温度推定器、连接于所述第一温度推定器且根据所述推定检测温度和所述损耗推定部的输出来推定并输出所述马达的线圈温度的第二温度推定器、和连接于所述第二温度推定器且根据所述线圈温度和所述损耗推定部的输出来推定并输出所述马达的磁体温度的第三温度推定器；以及比较选择部，对所述3种温度推定器当中与该比较选择部连接着的各温度推定器的输出和所述检测温度进行比较，仅选择差最小的温度推定器的输出并输入至所述第一温度推定器的输入侧端子。3.根据权利要求1所述的马达温度和转矩推定装置，其特征在于，所述第二温度推定部具有：磁体磁通推定器，根据所述通电电流推定磁体磁通；电感推定器，根据所述通电电流推定所述马达的电感；线圈电阻值推定器，通过被提供所述马达的线圈温度来校正并推定线圈电阻值；热退磁运算器，被提供所述马达的永磁体的温度系数，从而通过对磁体磁通的热退磁进行运算，由此求出磁体温度，对所述磁体磁通运算器输入推定出的所述线圈电阻值和推定出的所述马达的电感来
求出磁体磁通，并且基于该求出的磁体磁通和由所述磁体磁通推定器推定出的磁体磁通，用所述热退磁运算器对所述热退磁进行运算，由此推定所述另一磁体温度。4.根据权利要求2所述的马达温度和转矩推定装置，其特征在于，将利用权重系数对从所述第一温度推定部及所述第二温度推定部推定出的两个磁体温度进行比例分配而得到的温度作为推定出的马达的磁体温度，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村雄一朗，土本祐也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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