[发明专利]一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线估计方法

说明书

本发明公开了一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线估计方法，涉及电机技术领域，解决了传统的对驱动电机进行降温的方法，在一定程度上限制了驱动电机的利用率的问题，其技术方案要点是：包括以下步骤：构建PMSM数学模型；信号注入策略，将直流电压信号注入到构建的PMSM数学模型中；矢量控制，对注入的直流电压信号进行矢量控制，得出相电压直流分量U_DC和相电流直流分量I_DC；直流分量提取，将相电压直流分量U_DC和相电流直流分量I_DC提取出来；定子电阻计算，对定子电阻阻值R_S进行计算；温度估算，根据计算出来的定子电阻阻值R_S对定子绕组温度值T_S进行计算，具有准确与高效的监测驱动电机的升温情况，提高驱动电机利用率的效果。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，它涉及一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线估计方法。

背景技术

驱动电机作为电驱动系统的核心部件和重要的动力输出源，是电动汽车的重要组成部分。一方面，电动汽车所需求的电机输出和回收功率不断提高，以满足不同工况不同车型的需求；另一方面，受到电动汽车内部空间和成本的限制，这就需要驱动电机向高性能和小尺寸方向发展。其中，永磁同步电机(PMSM)具有体积小、重量轻、效率高、调速范围宽、功率密度高以及动态响应快等众多优势，特别适用于电动汽车及其驱动系统，成为当前研究与应用的热点。

电动汽车运行工况复杂，在有限的散热条件下电机温度波动较大，过高的温度将会导致定子绕组绝缘失效，降低驱动电机运行寿命，对电动汽车的运行产生较大危害。传统的对驱动电机进行降温的方法一般为对驱动电机做降额使用，如：在转矩/电流的比值最大时留有足够的安全裕量，达到防止驱动电机的温度持续上升的目的。

传统的对驱动电机进行降温的方法，在一定程度上减少了定子绕组被高温破坏的情况发生，但是，也在一定程度上限制了驱动电机的利用率。因此，如何准确与高效的监测驱动电机的升温情况是我们目前需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线估计方法，具有准确与高效的监测驱动电机的升温情况，提高驱动电机利用率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线估计方法，包括以下步骤：

1).构建PMSM数学模型，设定气隙磁场在空间呈正弦分布，磁路不饱和，忽略不计磁滞和涡流损坏，得出PMSM等效电路和空间矢量图；

2).信号注入策略，将直流电压信号注入到构建的PMSM数学模型中；

3).矢量控制，对注入的直流电压信号进行矢量控制，得出相电压直流分量U_DC和相电流直流分量I_DC；

4).直流分量提取，将相电压直流分量U_DC和相电流直流分量I_DC提取出来；

5).定子电阻计算，根据提取出来的相电压直流分量U_DC和相电流直流分量I_DC对定子电阻阻值R_S进行计算，定子电阻阻值R_S的计算公式为：R_S＝U_DC/I_DC；