[发明专利]一种提高电机绕组温度检测精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高电机绕组温度检测精度的方法。

背景技术

电机绕组温度是电机设计与运行的一项重要指标，电机在运行过程中其最高温度需要小于其绕组绝缘等级规定的温度，以防止损坏电机绕组绝缘材料。目前一般采用软件算法来检测电机绕组温度，软件算法检测温度的检测原理主要是利用电机绕组电阻阻值大小与电机绕组温度具有确定的比例关系，也可称为电机绕阻材料的电阻温度系数，通过电机绕组的电阻阻值的变化来计算电机绕组的温度变化，具体为：通过变频器的功率模块（功率模块一般为IPM模块或IGBT模块）向电机绕组提供直流电压，检测该直流电压下的直流电流，根据上述的电压和电流值即可计算得到目标计算温度下的电机绕组电阻，结合该温度的电机绕组电阻和零温度下的电机绕组标称电阻，同时结合电机绕组材料的电阻温度系数，便可计算得到电机绕组温度，即为目标计算温度。

然而实际中，为了防止变频器的功率模块的上下桥臂直通，需要设置功率模块的“死区”时间，而且功率模块本身还具有导通压降，“死区”时间和导通压降均会导致变频器向电机绕组的实际输出直流电压随变频器母线电压的波动而波动，无法处于恒定状态，因而使得变频器功率模块向电机绕组的实际输出直流电压与理论计算输出直流电压的差异，该差异会影响目标计算温度下的电机绕组电阻阻值的检测精度，从而导致对电机绕组温度的检测精度有较大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高电机绕组温度检测精度的方法，有效消除了变频器死区时间和功率模块导通压降对目标计算温度下的电机绕组阻值检测精度的影响，大幅度提高了目标计算温度下的电机绕组电阻阻值的检测精度，从而有效提高了电机绕组温度的检测精度。

本发明的技术方案为： 

一种提高电机绕组温度检测精度的方法，应用于电源、变频器、电机组成的系统，包括计算目标计算温度下的电机绕组电阻；基于零温度下的电机绕组标称电阻和电机绕阻材料的电阻温度系数，得到电机绕组温度，其中，所述的计算目标计算温度下的电机绕组电阻的方法为：

计算或检测变频器向电机绕组输出的直流电压；

计算或检测电机绕组在该直流电压下的直流电流；

根据确定的直流电压和直流电流计算得到目标计算温度下的电机绕组电阻。

本发明所述的目标计算温度即为最终计算得到电机绕组温度的实际值。

一种提高电机绕组温度检测精度的方法，应用于电源、变频器、电机组成的系统，包括计算目标计算温度下的电机绕组电阻；基于零温度下的电机绕组标称电阻和电机绕阻材料的电阻温度系数，得到电机绕组温度，其中，所述的计算目标计算温度下的电机绕组电阻的方法为：

检测变频器母线电压；

基于检测的变频器母线电压大小确定变频器母线电压波动范围；

基于变频器母线电压波动范围划分多个不同的电压范围，并根据各个不同的电压范围的中心电压确定各个电压范围内变频器向电机绕组输出电压的占空比，以尽量确保在各个电压范围内变频器向电机绕组输出的直流电压相等或接近相等，并根据该确定的占空比向电机绕组输出直流电压；

通过反比例补偿系数对各个电压范围内变频器向电机绕组输出的直流电压的大小变化进行反比例补偿；

计算得到变频器向电机绕组输出的直流电压；

检测并确定电机绕组在该直流电压下的直流电流；

根据确定的直流电压和直流电流计算得到目标计算温度下的电机绕组电阻。

本发明所述的变频器向电机绕组输出的直流电压=各相应电压范围的中心电压×占空比×反比例补偿系数，有效确保了变频器向电机绕组输出的直流电压接近于恒定状态，有效消除了变频器死区时间和功率模块导通压降对目标计算温度下的电机绕组阻值检测精度的影响。

优选地，所述的检测变频器母线电压的方法为：根据变频器母线采样电压AD值和预先确定的变频器母线采样电压的分压比计算得到变频器母线电压。

优选地，采用变频器母线采样电压的分压比校正系数对变频器母线电压进行校正。