[发明专利]一种永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法及模型

权利要求书

1.一种永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、根据永磁电机的结构对电机进行离散化处理，得到若干节点；

S2、将相邻所述节点之间的热传递以热阻表示，得到若干热阻；

S3、根据所述永磁电机的传热路径将若干所述节点用若干所述热阻连接成热网络模型，并对连接的热网络模型进行简化，得到目标电机等效热网络模型，其中，所述目标电机等效热网络模型中，每个所述节点的吸热或散热能力以热容表示，每个所述节点的热源以损耗表示；

S4、计算所述目标电机等效热网络模型中每个所述节点的空间状态矩阵，并结合损耗-温度双向耦合算法计算永磁体工作温度和定子绕组工作温度，输出所述永磁体工作温度。

2.如权利要求1所述的永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，步骤S3包括步骤：

S31、根据所述永磁电机的传热路径将若干所述节点用若干所述热阻连接，建立第一电机等效热网络模型；

S32、根据所述永磁电机内部的发热和散热性质，对所述第一电机等效热网络模型进行简化得到所述目标电机等效热网络模型，其中，所述目标电机等效热网络模型中所述节点的数量小于所述第一电机等效热网络模型中所述节点的数量。

3.如权利要求1所述的永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，所述目标电机等效热网络模型中所述若干节点包括电机周围环境节点、冷却介质节点、转子铁芯节点、永磁体节点、定子铁芯节点和定子绕组节点。

4.如权利要求1所述的永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、根据所述永磁电机的输出瞬时扭矩、输出瞬时速度和所述目标电机等效热网络模型中每个所述节点的损耗计算温度计算每个所述节点的损耗；

S42、根据能量守恒原则建立所述目标电机等效热网络模型中每个所述节点的空间状态矩阵；

S43、根据所述空间状态矩阵、所述损耗和所述损耗计算温度计算每个所述节点的工作温度；

S44、利用损耗-温度双向耦合算法，更新每个所述节点的工作温度，并判断更新后的永磁体工作温度与永磁体的所述损耗计算温度之间的第一吻合度以及更新后的定子绕组工作温度与定子绕组的损耗计算温度之间的第二吻合度；

S45、当所述第一吻合度小于等于目标值或所述第二吻合度小于等于目标值时，重复步骤S41～S44；当所述第一吻合度大于目标值且所述第二吻合度大于目标值时，输出更新后的所述永磁体工作温度。

5.如权利要求1所述的永磁电机转子永磁体温度的实时监测方法，其特征在于，所述空间状态矩阵为：

y(t)＝CT(t)+DP(t)

其中，为节点i处的温升率，T(t)为目标电机等效热网络模型中任一节点的工作温度构成的状态向量，P(t)为目标电机等效热网络模型中任一节点的热源损耗构成的输入向量，y(t)为目标电机等效热网络模型中任一节点的工作温度构成的输出向量，A为系统矩阵，B为输入矩阵，C为输出矩阵，D为前馈矩阵。