一种永磁同步电机转子温度简化估计方法与流程

1.本发明涉及永磁同步电机转子温度测算领域，具体涉及一种永磁同步电机转子温度简化估计方法。


背景技术：

2.永磁同步电机以其高能量密度、高效率等优点在电动车上获得了广泛应用，其转子磁场强度随温度升高而线性减弱，随温度降低后又线性增强。在永磁同步电机控制中，获取转子温度具有非常重要的意义，一方面随着转子温度升高，永磁同步电机转矩输出能力与精度下降，造成整车性能控制偏差；另一方面当永磁同步电机转子温度过高且超过某一临界温度时，转子磁钢会发生不可逆退磁现象，对永磁同步电机造成使用风险。
3.目前永磁同步电机转子磁钢温度主要使用基于硬件的温度传感器采集方案，由于永磁同步电机工作时转子处于旋转状态，需要对电机结构进行改制并加装滑环或无线温度采集系统来满足转子温度信号的可靠性传送，这样不仅增加了电机系统制造成本，而且复杂结构带来更高的系统故障率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种永磁同步电机转子温度简化估计方法，以实现低成本的永磁同步电机转子温度测量。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种技术方案：一种永磁同步电机转子温度简化估计方法，包括以下步骤，
6.s1、获取电机基本参数，测算电机在不同转子温度下的永磁磁链的大小并制定为map；制定在基速以下，d轴电流id为0时，不同转速下q轴电流iq与扭矩的map；
7.s2、在转子温度估算模式下，估算当前扭矩下，id＝0时，iq的数值i
q_test
；
8.s3、以id＝0，iq＝i
q_test
作为输出，扭矩输出持续t秒，并估算此时的实际扭矩值t
test
；
9.s4、根据t
test
和i
q_test
估算此时的永磁磁链值
10.s5、根据查表获得此时的转子温度估算值。
11.按上述方案，执行s2步骤前先执行转子温度估算模式启用判断，
12.s201、首先电机进入正常工作模式；
13.s202、判断当前工况是否能够进入转子温度估算模式，若判断为是则执行后续步骤，反之返回s201；
14.s203、判断计时器中断是否触发，判断为是则执行s2，反之返回s201；
15.其中，能够进入转子温度估算模式的工况包括电机为非弱磁区时。
16.按上述方案，s2中i
q_test
的值通过查表或者估算公式得到，估算公式具体为，
[0017][0018]
上式中，t
req
为扭矩指令值，p为极对数，为永磁磁链估算值，的初始值为常温下的永磁磁链值。
[0019]
按上述方案，t＝0.01。
[0020]
按上述方案，s3中t
test
估算公式如下，
[0021][0022]
上式中，p
eest
为电机电功率估计值，wm为电机转速，pe为电机电功率，p
loss
电机功率损耗，v
dq
为电机dq轴电压矢量值，i
dq
为电机d-q轴电流矢量值。
[0023]
按上述方案，s4中估算得到永磁磁链值后将该值存入寄存器。
[0024]
按上述方案，s5中查表得到转子温度估算值后将该值存入寄存器。
[0025]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上文所述永磁同步电机转子温度简化估计方法的步骤。
[0026]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上文所述永磁同步电机转子温度简化估计方法的步骤。
[0027]
本发明的有益效果是：利用id＝0的特殊工况下进行实际扭矩和永磁磁链值估算，结合预先制定的永磁磁链-转子温度map反推电机的转子温度。该方法在不增加额外硬件设备的情况下，投入较小的计算资源即能实现对永磁同步电机的转子温度估算。
[0028]
进一步地，由于转子温度估算模式的运行时间极短，仅有0.01s，估算对于电机正常运行产生的影响较小。
附图说明
[0029]
图1为本发明一实施例的永磁同步电机转子温度简化估算方法流程图。
具体实施方式
[0030]
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0031]
参见图1，一种永磁同步电机转子温度简化估计方法，包括以下步骤，
[0032]
s1、获取电机基本参数，测算电机在不同转子温度下的永磁磁链的大小并制定为map；制定在基速以下，d轴电流id为0时，不同转速下q轴电流iq与扭矩的map；
[0033]
s2、在转子温度估算模式下，估算当前扭矩下，id＝0时，iq的数值i
q_test
；
[0034]
s3、以id＝0，iq＝i
q_test
作为输出，扭矩输出持续t秒，并估算此时的实际扭矩值t
test
；
[0035]
s4、根据t
test
和i
q_test
估算此时的永磁磁链值
[0036]
s5、根据查表获得此时的转子温度估算值。
[0037]
进一步地，执行s2步骤前先执行转子温度估算模式启用判断，
[0038]
s201、首先电机进入正常工作模式；
[0039]
s202、判断当前工况是否能够进入转子温度估算模式，若判断为是则执行后续步骤，反之返回s201；
[0040]
s203、判断计时器中断是否触发，判断为是则执行s2，反之返回s201；
[0041]
其中，能够进入转子温度估算模式的工况包括电机为非弱磁区时。
[0042]
进一步地，s2中i
q_test
的值通过查表或者估算公式得到，估算公式具体为，
[0043][0044]
上式中，t
req
为扭矩指令值，p为极对数，为永磁磁链估算值，的初始值为常温下的永磁磁链值。
[0045]
进一步地，t＝0.01。
[0046]
进一步地，s3中t
test
估算公式如下，
[0047][0048]
上式中，p
eest
为电机电功率估计值，wm为电机转速，pe为电机电功率，p
loss
电机功率损耗，v
dq
为电机dq轴电压矢量值，i
dq
为电机d-q轴电流矢量值。
[0049]
进一步地，s4中估算得到永磁磁链值后将该值存入寄存器。
[0050]
进一步地，s5中查表得到转子温度估算值后将该值存入寄存器。
[0051]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上文所述永磁同步电机转子温度简化估计方法的步骤。
[0052]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上文所述永磁同步电机转子温度简化估计方法的步骤。
[0053]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。