[发明专利]基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的方法

权利要求书

1.一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：系统初始化，传感器开始采集温度信号，所述传感器安装于电机绕组的中心位置；

步骤S2：模数转换芯片将采集的信号转换为数字信号；

步骤S3：输入单元获取电机的运行状态，包括电机运行时的转速、转矩以及相电流信息；

步骤S4：根据上一时刻传感器所得温度信号作为初始条件，结合电机的运行条件，用理论热模型计算出电机的最高温升偏差；利用计算得到的最高温升偏差对当前传感器所测得的电机温度进行修正；将修正后的温度值通过输出单元发出；

所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S41：传感器的温度读数输入到系统用于建立边界条件和初始化条件，

初始化条件：热网络中各节点温度＝热网络保存的当前时刻各节点温度*传感器当前时刻温度读数/热网络中保存的当前时刻传感器安装节点温度；

边界条件：热对流的边界温度从输入单元获取；

步骤S42：根据电机的运行状态计算电机定子绕组各层、定子轭部、定子齿部的损耗；电机运行状态用电机的转速和转矩描述，基于电机厂家的提供的损耗实验数据表或者基于Maxwell仿真自行建立电机损耗的数据表；

步骤S43：系统根据边界条件、初始条件、损耗分布，在下一传感器采样周期内计算出下一时刻热网络各节点温度；

步骤S44：将计算得到的各节点温度保存到寄存器，提供给后一时刻的温度修正过程使用；

步骤S45：将热网络中传感器测量点温度、最高点温度与实际传感器温度进行对比，对传感器测量温度进行修正，修正的公式如下：

实际最高点温度＝实际传感器测量温度+热网络最高点温度-热网络中传感器点温度；

步骤S46：将修正后的实际最高点温度作为电机定子最高温度值输出；

所述可实时修正系统测量误差的电机测温系统，包括依次连接的传感器、信号放大器、模数转换芯片、运算处理芯片以及输出单元，处理芯片还连接有寄存器和输入单元，其中：

传感器用于采集信号；

信号放大器用于将采集的信号放大；

模数转换芯片用于将放大的信号转换为数字信号；

运算处理芯片用于计算电机的最高升温与测得温度之间的偏差，并对测得温度进行修正；

输入单元用于向运算处理芯片提供电机的运行状态数据；

输出单元用于输出修正后的温度值。

2.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，

所述步骤S4中，热网络法的热网络仿真模型能够通过下述矩阵方程编写程序：

其中：ρ_i、c_i、φ_i分别表示第i个节点的密度、比热容、产热速率，Γ表示各节点之间的热导，T_i(t)表示第i个节点在t时刻的温度，Δt表示时间间隔。

3.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，信号放大器、模数转换芯片、运算处理芯片、输入单元、输出单元以及寄存器由一个DC-DC电源模块统一供电。

4.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，所述传感器包括热敏电阻或者热电偶。

5.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，所述信号放大器包括电压放大器。

6.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，所述模数转换芯片、运算处理芯片、寄存器由芯片DSP28335统一提供。

7.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，所述输入单元和输出单元包括CAN总线收发器。

8.根据权利要求1所述的一种基于可实时修正系统测量误差的电机测温系统的测量方法，其特征在于，其运算处理芯片中包括一个基于电机定子热模型的温度修正算法，该电机定子热模型由热源、热容和热阻构成，热源包括定子齿部的铁耗、定子轭部的铁耗、绕组的铜耗，绕组的铜耗按照线圈的绕制层数分层；热容包括绕组、定子齿部和定子轭部的等效热容；热阻包括定子内部的导热热阻和定子与冷却水、气隙空气之间的热对流热阻。