CN103916064B - 定子电阻的测量方法、装置和温度检测方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的定子电阻的测量方法，其包括以下步骤：获取电流矢量作用的角度；根据施加到电机的d轴的第一d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行以获取电机的第一稳态电压指令；根据施加到d轴的第二d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行以获取电机的第二稳态电压指令；根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。该方法能准确测量电机的定子电阻，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度。本发明还公开了一种电机的温度检测方法、一种电机的定子电阻的测量装置、一种电机的温度检测装置以及具有该定子电阻的测量装置或温度检测装置的电机控制系统。

Description

定子电阻的测量方法、装置和温度检测方法、装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的定子电阻的测量方法、一种电机的温度检测方法以及一种电机的定子电阻的测量装置、一种电机的温度检测装置和具有该电机的定子电阻的测量装置或电机的温度检测装置的电机控制系统。

背景技术

在对电机的温度进行实时检测时，首先需要对电机的定子电阻进行准确测量，而电子电阻的测量会受死区补偿等影响，从而会影响测量精度。另外，在测量定子电阻时，电流矢量作用在一个方向会导致电机的定子电阻发热不均，从而引起三相电阻不平衡，影响电机的定子电阻测量的精度。

因此，在定子电阻测量时，需要提高死区补偿的精度，并对管压降进行考虑，以保证电压指令较为准确。然而在电机的实际工况下，死区的非线性和管压降的变化性使得这两方面的改善措施很难凑效，定子电阻的测量精度仍会受到影响。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种能够准确测量电机的定子电阻的电机的定子电阻的测量方法。

本发明的第二个目的在于提出一种电机的温度检测方法。本发明的第三个目的在于提出一种电机的定子电阻的测量装置。本发明的第四个目的在于提出一种电机的温度检测装置。本发明的第五个目的在于提出一种包括上述电机的定子电阻的测量装置的电机控制系统。本发明的第六个目的在于提出一种包括上述的电机的温度检测装置的电机控制系统。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种电机的定子电阻的测量方法，包括以下步骤：获取电流矢量作用的角度；根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行以获取所述电机的第一稳态电压指令；根据施加到所述d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行以获取所述电机的第二稳态电压指令；以及根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的定子电阻。

根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法，首先获取电流矢量作用的角度，然后分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行以获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。因此，本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

根据本发明的一个实施例，每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度。

这样，通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述电机的定子电阻：

其中，R_s为所述电机的定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

根据本发明的一个实施例，所述电机为铝线电机。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种电机的温度检测方法，包括以下步骤：

执行上述的电机的定子电阻的测量方法以计算得到所述电机的当前定子电阻；以及根据所述电机的当前定子电阻计算所述电机的当前温度。

根据本发明实施例的电机的温度检测方法，首先获取电流矢量作用的角度，然后分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行以获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，并根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的当前定子电阻，最后根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。因此，本发明实施例的电机的温度检测方法可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的当前定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述电机的当前温度：

其中，T₁为预设温度，R_s1为所述电机的温度为所述预设温度T₁时所述电机的定子电阻，R_s2为所述电机的当前定子电阻，T₂为所述电机的当前温度。

根据本发明的一个实施例，所述电机为铝线电机。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种电机的定子电阻的测量装置，包括：角度获取模块，所述角度获取模块用于获取电流矢量作用的角度；电流指令输出模块，所述电流指令输出模块用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至所述电机的d轴；以及电压指令获取模块和第一控制模块，所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第一d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第一控制模块根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第一稳态电压指令，并且所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第二d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第一控制模块根据施加到所述电机的d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第二稳态电压指令，所述第一控制模块根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的定子电阻。

根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置，首先通过角度获取模块获取电流矢量作用的角度，然后第一控制模块分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行，电压指令获取模块分别获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后第一控制模块根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。因此，本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

根据本发明的一个实施例，所述角度获取模块每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度。

这样，通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制模块根据以下公式计算所述电机的定子电阻：

其中，R_s为所述电机的定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

根据本发明的一个实施例，所述电机为铝线电机。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种电机的温度检测装置，包括：角度获取模块，所述角度获取模块用于获取电流矢量作用的角度；电流指令输出模块，所述电流指令输出模块用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至所述电机的d轴；以及电压指令获取模块和第二控制模块，所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第一d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第二控制模块根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第一稳态电压指令，并且所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第二d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第二控制模块根据施加到所述电机的d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第二稳态电压指令，所述第二控制模块根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的当前定子电阻，并根据所述电机的当前定子电阻计算所述电机的当前温度。

根据本发明实施例的电机的温度检测装置，首先通过角度获取模块获取电流矢量作用的角度，然后第二控制模块分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行，电压指令获取模块分别获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后第二控制模块根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的当前定子电阻，并根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。因此，本发明实施例的电机的温度检测装置可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

根据本发明的一个实施例，所述角度获取模块每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度。

这样，在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

根据本发明的一个实施例，所述第二控制模块根据以下公式计算所述电机的当前定子电阻：

其中，R_s2为所述电机的当前定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

根据本发明的一个实施例，所述第二控制模块根据以下公式计算所述电机的当前温度：

T₁为预设温度，R_s1为所述电机的温度为所述预设温度T₁时所述电机的定子电阻，R_s2为所述电机的当前定子电阻，T₂为所述电机的当前温度。

根据本发明的一个实施例，所述电机为铝线电机。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种电机控制系统，其包括上述的电机的定子电阻的测量装置。

根据本发明实施例的电机控制系统，在测量电机的定子电阻时可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

为达到上述目的，本发明第六方面实施例还提出了一种电机控制系统，其包括上述的电机的温度检测装置。

根据本发明实施例的电机控制系统，在检测电机的温度时可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的当前定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法的流程图；

图2A为根据本发明一个实施例的电流矢量作用的角度的示意图；

图2B为根据本发明一个实施例的单次定子电阻测量时电流指令与稳态电压指令的示意图；

图3为根据本发明一个实施例的电机通过电流闭环运行的原理框图；

图4为根据本发明实施例的电机的温度检测方法的流程图；

图5为根据本发明一个具体实施例的电机的温度检测方法的流程图；

图6为根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置的方框示意图；以及

图7为根据本发明实施例的电机的温度检测装置的方框示意图。

附图标记：

定子电阻的测量装置100：角度获取模块10、电流指令输出模块20以及电压指令获取模块30和第一控制模块40；

温度检测装置200：角度获取模块10、电流指令输出模块20以及电压指令获取模块30和第二控制模块50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电机的定子电阻的测量方法、电机的温度检测方法、电机的定子电阻的测量装置、电机的温度检测装置以及具有该电机的定子电阻的测量装置或电机的温度检测装置的电机控制系统。

图1为根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法的流程图。如图1所示，该电机的定子电阻的测量方法包括以下步骤：

S1，获取电流矢量作用的角度。

首先，在步骤S1中，要确定电机通过电流闭环控制时电流矢量作用的角度，并且在每次测量定子电阻之前都需要先确定电流矢量作用的角度θ，电流矢量作用的角度具体获取如图2A所示。

根据本发明的一个实施例，每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度例如变化120°或60°。例如，每次测量定子电阻之前获取的电流矢量作用的角度均在原来的基础上增加120°，直至某次获取的电流矢量作用的角度大于或等于360°时，将该次获取的电流矢量作用的角度减去360°，也就是说，结合下表1和图2所示，第一次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为0°，那么第二次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为120°，第三次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为360°，第四次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度又为0°，由此可知，第四次的定子电阻测量和第一次的控制参数相同，第五次和第二次相同，……，依次类推。其中，控制参数包括d轴电流指令Id*和q轴电流指令Iq*以及电流矢量作用的角度θ。

表1

上表1是以120°作为矢量变化角度间隔的，实际上也可以选择60°为矢量变化角度间隔，如下表2所示，那么第七次的控制参数和第一次相同。

表2

这样，通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

S2，根据施加到电机的d轴的第一d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行以获取电机的第一稳态电压指令。

S3，根据施加到d轴的第二d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行以获取电机的第二稳态电压指令。

其中，施加到电机的电流指令包括d轴电流指令Id*和q轴电流指令Iq*。在本发明的实施例中，由于施加到q轴的电流指令Iq*一般为0，因此只需要控制施加到d轴的电流指令Id*即可，当施加到电机的d轴的电流指令为第一d轴电流指令I₁例如2，根据第一d轴电流指令I₁控制电机通过电流闭环运行以使电机控制系统稳态运行，计算得到第一稳态电压指令V₁，如图2B所示。

具体地，电机通过电流闭环运行的原理框图如图3所示，采样电机的三相反馈电流ia、ib、ic，根据转子的位置对三相反馈电流ia、ib、ic进行Clark坐标变换和Park坐标变换得到d轴电流id和q轴电流iq，根据d轴电流id和第一d轴电流指令I₁进行PI调节得到d轴电压Ud1，同时根据q轴电流iq和q轴的电流指令Iq*进行PI调节得到q轴电压Uq1，然后根据转子的位置对d轴电压Ud1和q轴电压Uq1进行Park坐标逆变换得到两相静止电压Vα1和Vβ1。其中，死区补偿模块根据三相反馈电流ia、ib、ic生成d轴补偿电压V_{d_comp}和q轴补偿电压V_{q_comp}，分别对两相静止电压Vα1和Vβ1进行补偿，最后根据补偿后的两相电压进行SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制）以得到三相控制电压Va、Vb、Vc，用以控制电机稳定运行，获得电机的第一稳态电压指令V₁。

同样地，当施加到电机的d轴的电流指令为第二d轴电流指令I₂例如4，根据第二d轴电流指令I₂控制电机通过电流闭环运行以使电机控制系统稳态运行，计算得到第二稳态电压指令V₂，如图2B所示。

S4，根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算电机的定子电阻：

其中，R_s为电机的定子电阻，I₁、I₂分别第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为第一稳态电压指令和第二稳态电压指令。

这样，通过选取两次恒定电流闭环运行时电机控制系统稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度。

根据本发明的一个实施例，电机可以为铝线电机。

根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法，首先获取电流矢量作用的角度，然后分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行以获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。因此，本发明实施例的电机的定子电阻的测量方法可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

图4为根据本发明实施例的电机的温度检测方法的流程图。如图4所示，该电机的温度检测方法包括以下步骤：

S10，执行上述的电机的定子电阻的测量方法以计算得到电机的当前定子电阻。

S20，根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算电机的当前温度：

其中，T₁为预设温度，R_s1为电机的温度为预设温度T₁时电机的定子电阻，可通过离线的方式测量得到，R_s2为电机的当前定子电阻，T₂为电机的当前温度。

在本发明的实施例中，电机可以为铝线电机。

具体地，根据本发明的一个实施例，如图5所示，上述的电机的温度检测方法包括以下步骤：

S501，获取电流矢量作用的角度，即θ=θ+120°。

S502，判断θ是否大于或等于360°。如果是，执行步骤S503；如果否，执行步骤S504。

S503，θ减去360°后作为本次测量定子电阻电流矢量作用的角度。

S504，获取第一d轴电流指令I₁，并根据I₁控制电机通过电流闭环运行以使电机控制系统稳态运行。

S505，获取第一稳态电压指令V₁。

S506，获取第二d轴电流指令I₂，并根据I₂控制电机通过电流闭环运行以使电机控制系统稳态运行。

S507，获取第二稳态电压指令V₂。

S508，根据公式（1）计算电机的当前定子电阻。

S509，根据公式（2）计算电机的当前温度。

根据本发明实施例的电机的温度检测方法，首先获取电流矢量作用的角度，然后分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行以获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，并根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的当前定子电阻，最后根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。因此，本发明实施例的电机的温度检测方法可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的当前定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

图6为根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置的方框示意图。如图6所示，该电机的定子电阻的测量装置100包括：角度获取模块10、电流指令输出模块20以及电压指令获取模块30和第一控制模块40。

其中，角度获取模块10用于获取电流矢量作用的角度θ，电流指令输出模块20用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至电机的d轴。电压指令获取模块30在电流指令输出模块20施加第一d轴电流指令至电机的d轴且第一控制模块40根据施加到电机的d轴的第一d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行时获取电机的第一稳态电压指令，并且电压指令获取模块30在电流指令输出模块20施加第二d轴电流指令至电机的d轴且第一控制模块40根据施加到电机的d轴的第二d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行时获取电机的第二稳态电压指令，第一控制模块40根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。

根据本发明的一个实施例，角度获取模块10每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度例如变化120°或60°。例如，每次测量定子电阻之前获取的电流矢量作用的角度均在原来的基础上增加120°，直至某次获取的电流矢量作用的角度大于或等于360°时，将该次获取的电流矢量作用的角度减去360°，也就是说，结合上表1和图2所示，第一次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为0°，那么第二次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为120°，第三次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为360°，第四次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度又为0°，由此可知，第四次的定子电阻测量和第一次的控制参数相同，第五次和第二次相同，……，依次类推。其中，控制参数包括d轴电流指令Id*和q轴电流指令Iq*以及电流矢量作用的角度θ。

这样，通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

根据本发明的一个实施例，第一控制模块40根据以下公式计算电机的定子电阻：

其中，R_s为电机的定子电阻，I₁、I₂分别第一d轴电流指令和第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为第一稳态电压指令和第二稳态电压指令。

这样，通过选取两次恒定电流闭环运行时电机控制系统稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度。

根据本发明的一个实施例，电机可以为铝线电机。

根据本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置，首先通过角度获取模块获取电流矢量作用的角度，然后第一控制模块分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行，电压指令获取模块分别获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后第一控制模块根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的定子电阻。因此，本发明实施例的电机的定子电阻的测量装置可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

图7为根据本发明实施例的电机的温度检测装置的方框示意图。如图7所示，该电机的温度检测装置200包括：角度获取模块10、电流指令输出模块20以及电压指令获取模块30和第二控制模块50。

其中，角度获取模块10用于获取电流矢量作用的角度θ，电流指令输出模块20用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至电机的d轴。电压指令获取模块30在电流指令输出模块20施加第一d轴电流指令至电机的d轴且第二控制模块50根据施加到电机的d轴的第一d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行时获取电机的第一稳态电压指令，并且电压指令获取模块30在电流指令输出模块20施加第二d轴电流指令至电机的d轴且第二控制模块50根据施加到电机的d轴的第二d轴电流指令控制电机通过电流闭环运行时获取电机的第二稳态电压指令，第二控制模块50根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的当前定子电阻，并根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。

根据本发明的一个实施例，角度获取模块10每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度例如变化120°或60°。例如，每次测量定子电阻之前获取的电流矢量作用的角度均在原来的基础上增加120°，直至某次获取的电流矢量作用的角度大于或等于360°时，将该次获取的电流矢量作用的角度减去360°，也就是说，结合上表1和图2所示，第一次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为0°，那么第二次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为120°，第三次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度为360°，第四次测量定子电阻时，获取的电流矢量作用的角度又为0°，由此可知，第四次的定子电阻测量和第一次的控制参数相同，第五次和第二次相同，……，依次类推。其中，控制参数包括d轴电流指令Id*和q轴电流指令Iq*以及电流矢量作用的角度θ。

这样，在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证电机的定子电阻准确测量。

根据本发明的一个实施例，第二控制模块50根据以下公式计算电机的当前定子电阻：

其中，R_s2为电机的当前定子电阻，I₁、I₂分别第一d轴电流指令和第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为第一稳态电压指令和第二稳态电压指令。

这样，通过选取两次恒定电流闭环运行时电机控制系统稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，大大提高了定子电阻的测量精度。

根据本发明的一个实施例，第二控制模块50根据以下公式计算电机的当前温度：

T₁为预设温度，R_s1为电机的温度为预设温度T₁时电机的定子电阻，可通过离线的方式计算得到，R_s2为电机的当前定子电阻，T₂为电机的当前温度。

在本发明的实施例，电机可以为铝线电机。

根据本发明实施例的电机的温度检测装置，首先通过角度获取模块获取电流矢量作用的角度，然后第二控制模块分别根据施加到d轴的第一d轴电流指令和第二d轴电流指令对应地均控制电机通过电流闭环稳定运行，电压指令获取模块分别获取第一稳态电压指令和第二稳态电压指令，最后第二控制模块根据第一d轴电流指令和第二d轴电流指令以及第一稳态电压指令和第二稳态电压指令计算电机的当前定子电阻，并根据电机的当前定子电阻计算电机的当前温度。因此，本发明实施例的电机的温度检测装置可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

此外，本发明的实施例提出了一种电机控制系统，其包括上述的电机的定子电阻的测量装置。

根据本发明实施例的电机控制系统，在测量电机的定子电阻时可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，可计算得到电机的定子电阻，从而可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

最后，本发明的实施例还提出了一种电机控制系统，其包括上述的电机的温度检测装置。

根据本发明实施例的电机控制系统，在检测电机的温度时可以通过选取两次恒定电流闭环运行时稳定后的电压作差，然后除以电流的差值，计算得到电机的当前定子电阻，从而在测量电机的当前定子电阻时可减小由于死去补偿不准确引起的电压指令误差，避免死区补偿不准确和管压降等引起的定子电阻计算不准确的问题，并且在多次测量电机的定子电阻时通过变换电流矢量作用的角度，可以避免多次测量电机的定子电阻时本身引起的电机三相绕组发热不均带来的三相电阻不平衡的问题，保证定子电阻准确测量，大大提高了定子电阻的测量精度，从而可提高电机的温度检测精度，保证电机稳定运行。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (15)

1.一种电机的定子电阻的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取电流矢量作用的角度，其中，每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度；

根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行以获取所述电机的第一稳态电压指令；

根据施加到所述d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行以获取所述电机的第二稳态电压指令；以及

根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的定子电阻。

2.如权利要求1所述的电机的定子电阻的测量方法，其特征在于，根据以下公式计算所述电机的定子电阻：

$R_s=\frac{V_2-V_1}{I_2-I_1}$

其中，R_s为所述电机的定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

3.如权利要求1所述的电机的定子电阻的测量方法，其特征在于，所述电机为铝线电机。

4.一种电机的温度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

执行如权利要求1-3中任一项所述的电机的定子电阻的测量方法以计算得到所述电机的当前定子电阻；以及

根据所述电机的当前定子电阻计算所述电机的当前温度。

5.如权利要求4所述的电机的温度检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述电机的当前温度：

$T_2=\frac{R_{s2}(225+T_1)}{R_{s1}}-225$

其中，T₁为预设温度，R_s1为所述电机的温度为所述预设温度T₁时所述电机的定子电阻，R_s2为所述电机的当前定子电阻，T₂为所述电机的当前温度。

6.如权利要求4所述的电机的温度检测方法，其特征在于，所述电机为铝线电机。

7.一种电机的定子电阻的测量装置，其特征在于，包括：

角度获取模块，所述角度获取模块用于获取电流矢量作用的角度，其中，所述角度获取模块每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度；

电流指令输出模块，所述电流指令输出模块用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至所述电机的d轴；以及

电压指令获取模块和第一控制模块，所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第一d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第一控制模块根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第一稳态电压指令，并且所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第二d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第一控制模块根据施加到所述电机的d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第二稳态电压指令，所述第一控制模块根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的定子电阻。

8.如权利要求7所述的电机的定子电阻的测量装置，其特征在于，所述第一控制模块根据以下公式计算所述电机的定子电阻：

$R_s=\frac{V_2-V_1}{I_2-I_1}$

其中，R_s为所述电机的定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

9.如权利要求7所述的电机的定子电阻的测量装置，其特征在于，所述电机为铝线电机。

10.一种电机的温度检测装置，其特征在于，包括：

角度获取模块，所述角度获取模块用于获取电流矢量作用的角度，其中，所述角度获取模块每次获取的电流矢量作用的角度在前一次获取的电流矢量作用的角度的基础上顺时针或逆时针变化预设角度；

电流指令输出模块，所述电流指令输出模块用于分别施加第一d轴电流指令和第二d轴电流指令至所述电机的d轴；以及

电压指令获取模块和第二控制模块，所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第一d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第二控制模块根据施加到所述电机的d轴的第一d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第一稳态电压指令，并且所述电压指令获取模块在所述电流指令输出模块施加所述第二d轴电流指令至所述电机的d轴且所述第二控制模块根据施加到所述电机的d轴的第二d轴电流指令控制所述电机通过电流闭环运行时获取所述电机的第二稳态电压指令，所述第二控制模块根据所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令以及所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令计算所述电机的当前定子电阻，并根据所述电机的当前定子电阻计算所述电机的当前温度。

11.如权利要求10所述的电机的温度检测装置，其特征在于，所述第二控制模块根据以下公式计算所述电机的当前定子电阻：

$R_{s2}=\frac{V_2-V_1}{I_2-I_1}$

其中，R_s2为所述电机的当前定子电阻，I₁、I₂分别所述第一d轴电流指令和所述第二d轴电流指令，V₁、V₂分别为所述第一稳态电压指令和所述第二稳态电压指令。

12.如权利要求11所述的电机的温度检测装置，其特征在于，所述第二控制模块根据以下公式计算所述电机的当前温度：

$T_2=\frac{R_{s2}(225+T_1)}{R_{s1}}-225$

T₁为预设温度，R_s1为所述电机的温度为所述预设温度T₁时所述电机的定子电阻，R_s2为所述电机的当前定子电阻，T₂为所述电机的当前温度。

13.如权利要求10所述的电机的温度检测装置，其特征在于，所述电机为铝线电机。

14.一种电机控制系统，其特征在于，包括如权利要求7-9中任一项所述的电机的定子电阻的测量装置。

15.一种电机控制系统，其特征在于，包括如权利要求10-13中任一项所述的电机的温度检测装置。