[发明专利]马达的温度推定装置以及具有该温度推定装置的发电系统以及马达的温度推定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于推定马达中的转子的温度的技术。

背景技术

以往以来，公知有具有定子和能够相对于该定子旋转且设置有永久磁铁的转子的马达。在这种马达中，如果上述转子的温度超过既定的温度，则不可逆地产生永久磁铁的磁通密度降低的所谓退磁现象。而且，如果产生永久磁铁的退磁，则马达的性能降低。因而，为了在保持马达的性能的前提下使用马达，需要转子的温度管理。

例如在日本特开2004-222387号中公开了一种马达，其具有以与永久磁铁的上端面相接的方式设置于转子的磁化元件、和设置于定子的霍尔元件。上述磁化元件具有根据其温度而饱和磁通密度及导磁率变化的特性。上述霍尔元件检测上述磁化元件的磁场的强度。而且，在该马达中，磁化元件的温度追随永久磁铁的温度而变化，利用霍尔元件检测该磁化元件的磁场的强度。磁化元件的温度基于表示磁化元件温度和饱和磁通密度的关系的磁化元件的特性、及检测到的磁场强度而被特定，被特定了的磁化元件的温度被推定为永久磁铁的温度。

但是，在上述专利公报所记载的马达中，存在为了推定永久磁铁的温度而事前需要大量必要的信息量的问题。

具体而言，在该马达中，采用了具有在既定温度下磁场的强度大幅地变化的特性的磁化元件，从而能够推定永久磁铁的温度是接近上述既定温度的温度，另一方面，对于从上述既定温度偏离的温度范围，为了推定永久磁铁的温度，必须在需要推定的温度范围的整个范围内准备并保持磁化元件的温度与磁场的强度的信息（例如日本特开2004-222387号的图4的图表）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低为了推定永久磁铁的温度而事先所需要的信息量的马达的温度推定装置以及马达的温度推定方法。

为了解决上述课题，本发明者等着眼于温度变化后的永久磁铁的温度与温度变化前的磁通密度与温度变化后的磁通密度的比成比例这一点，想到了以下的发明：通过利用温度变化前后的各自的永久磁铁的磁通密度和变化前的温度来推定变化后的温度。

即，令变化前的温度为T0，令此时的永久磁铁的磁通密度为B0，令变化后的温度为T1，令此时的永久磁铁的磁通密度为B1，此时，以下的式（1）的关系成立。

T1=T0-1/m×（1-B1/B0）    （1）

在此，m是根据永久磁铁的原料而规定的系数。因而，通过使用T0、B0以及B1，能够算出T1并将该T1推定为永久磁铁的温度。

具体而言，本发明为一种温度推定装置，用于对具有定子、和能够相对于该定子旋转且设置有永久磁铁的转子的马达来推定上述永久磁铁的温度，具有：磁通密度特定机构，用于特定上述永久磁铁的磁通密度；存储部，存储在上述永久磁铁的温度已知的条件下被上述磁通密度特定机构特定了的基准磁通密度；温度推定部，基于利用上述磁通密度特定机构而被特定了的特定磁通密度、上述已知的温度、上述基准磁通密度而推定上述特定磁通密度被特定时的上述永久磁铁的温度。

根据本发明，如上所述，能够基于已知的温度、基准磁通密度、特定磁通密度而推定永久磁铁的温度。因此，与需要推定所需的温度范围全域的磁化元件的磁场强度有关的信息的现有技术相比，能够降低事前所需要的信息量（已知的的温度以及基准磁通密度）。

具体而言，上述温度推定部能够基于上述基准磁通密度与上述特定磁通密度的比、和上述已知的温度来推定上述永久磁铁的温度。

在上述温度推定装置中，优选上述磁通密度特定机构具有：检测用线圈，设置于上述定子并且能够产生与上述永久磁铁的磁通密度的大小对应的大小的电动势；电压检测部，能够检测对上述检测用线圈施加的电压；运算部，基于上述电压检测部所检测到的电压而计算上述永久磁铁的磁通密度。

在该方式中，磁通密度特定机构具有检测用线圈和电压检测部和运算部。因此，能够基于对检测用线圈施加的电压来计算永久磁铁的磁通密度。