专利名称：电机温升测量方法和测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机测量技术，特别涉及一种电机温升测量方法和测量装置。
背景技术：
目前，电机广泛应用于各种工业领域，而为了满足不同应用环境，不同驱动负载的要求，也对电机提出了较高的要求。在满足应用要求的情况下，应保证电机的安全运行，而当电机长时间运行，特别是当电机过载运行时间过长时，会造成电机的定子绕组、电机转轴或其他部件过热，如超过电机的温升限度会烧毁电机。为避免因温升超限损坏电机，可设置温升检测装置以检测电机关键部件的温升，但是温升检测装置需要安装于电机表面或者内埋于电机内部，安装复杂且成本较高。
发明内容
本发明提供了 一种电机温升测量方法和测量装置，以降低测量电机温升的成本。本发明提供的电机温升测量方法，包括采集电机的电流值和转速值；根据采集的所述电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的所述转速值计算电机的铁耗值；根据所述铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值；根据所述损耗值在数据库中查找对应损耗下电机的温升值，所述数据库包括损耗与温升的映射关系。本发明还提供了一种电机温升测量装置，包括采集模块，与电机相连，用于采集电机的电流值和转速值；计算模块，与所述采集模块相连，用于根据采集的所述电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的所述转速值计算电机的铁耗值；损耗计算模块，与所述计算模块相连，用于根据所述铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值；数据存储模块，与温升查找模块相连，用于存储包括损耗与温升的映射关系的数据库；温升查找模块，与所述损耗计算模块相连，用于根据所述损耗值在所述数据库中查找对应损耗下电机的温升值。本发明提供的电机温升测量方法，通过采集电机的电流值和转速值分别计算出电机的铜耗值和铁耗值，进而得到电机的损耗值，根据该损耗值得到电机的温升，而电机的电流值和转速值作为电机的重要参数也是通常需要采集的，或者是在电机已有的控制系统中通常是已经采集好的数据，而该测量方法正是利用电机的这些重要参数来获得电机的温升，也不需要专门安装温升检测装置以检测电机温升，也不需要专门设置功率测量装置来测量输入功率和输出功率以计算电机的损耗，省略了在电机中安装温升检测装置或功率测量装置的复杂工序，并降低了成本。
图1为本发明实施例所提供的电机温升测量方法的流程图；图2为电机随时间变化的温升曲线；图3本发明实施例所提供的电机温升测量装置的方框图；图4本发明另一实施例所提供的电机温升测量装置的方框图。
具体实施例方式
本发明实施例提供了 一种电机温升测量方法，该测量方法用于测量电机运行过程中的温升，以为监测电机运行情况提供数据。图1为本发明实施例所提供的电机温升测量方法的流程图，如图1所示，该测量方法具体包括步骤1、采集电机的电流值和转速值。对于电流值的采集可通过另外设置的电流传感器或电流表等进行采集或者利用电机已有的控制系统已经采集的电流值作为本测量方法中的电流值。对于转速值的采集可通过另外设置的速度传感器或者利用电机已有的控制系统已经采集的转速值作为本测量方法中的转速值。二者的采集不分前后次序，可同时采集或先后采集。步骤2、根据采集的电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的转速值计算电机的铁耗值。可通过另外设置的计算模块或电机已有的控制系统增加相应指令计算电机的铜耗值，通过另外设置的计算模块或电机已有的控制系统增加相应指令计算电机的铁耗值。对于铜耗值和铁耗值的计算也不分前后次序，可同时计算或先后计算。步骤3、根据铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值，可通过另外设置的计算模块或电机已有的控制系统增加相应指令计算电机的损耗值。步骤4、根据损耗值在数据库中查找对应损耗下电机的温升值，该数据库包括损耗与温升的映射关系。可通过另外设置的查找模块或电机已有的控制系统增加相应指令查找对应损耗下电机的温升值。电机的损耗主要包括铜耗、铁耗、杂散损耗和机械损耗，而电机损耗中，铜耗和铁耗占损耗的主要部分，因此，在此测量方法中计算电机的损耗时只考虑铁耗和铜耗，忽略杂散损耗和机械损耗。电机的铜耗包括定子铜耗和转子铜耗，电机的铜耗P01是与电流相关的量，计算公式为PCu= 12财，其中，I为电流值，R为电阻值，t为时间。为计算电机的铜耗，在采集电机的电流值时，通常需要采集定子相电流值和转子励磁电流值，而定子或者转子的电阻为已知量，可通过上述的计算公式分别计算出定子铜耗值和转子铜耗值，进而得到电机的铜耗值。但是，对于不同的电机来说，定子铜耗和转子铜耗在整个损耗中所占的比例不同，例如，对于永磁电机而言，由于转子为永磁体，转子铜耗很小，可以忽略不计，此时可不再计算转子铜耗，也就不再需要采集转子励磁电流值，而只采集定子相电流值，通过定子相电流值计算出定子铜耗值作为电机的铜耗值即可。因此，可根据计算损耗的需要采集，可只采集定子相电流值或转子励磁电流值，也可同时采集定子相电流值和转子励磁电流值。电机的铁耗^是与电机的转速相关的量，计算公式为:
权利要求
1.一种电机温升测量方法，其特征在于，包括: 采集电机的电流值和转速值； 根据采集的所述电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的所述转速值计算电机的铁耗值； 根据所述铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值； 根据所述损耗值在数据库中查找对应损耗下电机的温升值，所述数据库包括损耗与温升的映射关系。
2.根据权利要求1所述的电机温升测量方法，其特征在于:所述采集电机的电流值为根据设定采集周期间隔的采集电机的定子相电流值。
3.根据权利要求2所述的电机温升测量方法，其特征在于:根据如下公式计算电机的所述铜耗值:
4.根据权利要求3所述的电机温升测量方法，其特征在于:所述计算周期T1为电机发热时间常数的三倍。
5.根据权利要求2-4任一所述的电机温升测量方法，其特征在于:根据如下公式计算电机的所述铁耗值:
6.一种电机温升测量装置，其特征在于，包括: 采集模块，与电机相连，用于采集电机的电流值和转速值； 计算模块，与所述采集模块相连，用于根据采集的所述电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的所述转速值计算电机的铁耗值； 损耗计算模块，与所述计算模块相连，用于根据所述铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值； 数据存储模块，与温升查找模块相连，用于存储包括损耗与温升的映射关系的数据库； 温升查找模块，与所述损耗计算模块相连，用于根据所述损耗值在所述数据库中查找对应损耗下电机的温升值。
7.根据权利要求6所述的电机温升测量装置，其特征在于:所述采集模块包括电流采集模块和转速采集模块，所述电流采集模块与电机的电流输出端相连以采集电机的电流值，所述转速采集模块与电机的转轴相连以采集电机的转速值。
8.根据权利要求7所述的电机温升测量装置，其特征在于:所述电流采集模块为电流传感器，所述转速采集模块为速度传感器或编码器。
9.根据权利要求7或8所述的电机温升测量装置，其特征在于:所述计算模块包括铜耗计算模块和铁耗计算模块，其中， 所述铜耗计算模块与所述电流采集模块相连，用于根据采集的所述电流值计算电机的铜耗值； 所述铁耗计算模块与所述转速采集模块相连，用于根据采集的所述转速值计算电机的铁耗值。
10.根据权利要求7所述的电机温升测量装置，其特征在于:所述电流采集模块包括电流传感器和控制器，所述电流传感器与电机的定子电流输出端相连，且所述电流传感器与所述控制器相连，所述控制器根据设定采样周期控制所述电流传感器间隔的采集电机的定子相电流值。·
全文摘要
本发明公开了一种电机温升测量方法和测量装置，该测量方法包括，采集电机的电流值和转速值；根据采集的电流值计算电机的铜耗值，并根据采集的转速值计算电机的铁耗值；根据铜耗值和铁耗值计算电机的损耗值；根据损耗值在数据库中查找对应损耗下电机的温升值。该测量方法不需要专门安装温升检测装置以检测电机温升，也不需要专门设置功率测量装置来测量输入功率和输出功率以计算电机的损耗，省略了在电机中安装温升检测装置或功率测量装置的复杂工序，并降低了成本。
文档编号G01R31/34GK103076562SQ201110327860
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者胡文海, 王志恒, 张朕, 山健 申请人:北京大豪科技股份有限公司