CN104034445A - 一种永磁体温度在线检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种永磁体温度在线检测方法和装置，该方法和装置应用于永磁电机，包括：获取永磁电机的转速和反电动势；根据预设的温度计算规则、转速和反电动势计算得到永磁体的温度值，该预设的温度计算规则指代转速、反电动势和永磁体的温度值的对应关系。在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。并且该永磁体温度在线检测装置在实际实现中，测量结构简单。

Description

一种永磁体温度在线检测方法和装置

技术领域

本申请属于永磁电机领域，尤其涉及一种永磁体温度在线检测方法和装置。

背景技术

永磁电机具有重量轻、结构简单、损耗小、效率高等优点，广泛应用于电动汽车、轨道交通、风力发电、航天航空、日常生活等各个领域。

然而，在实际运行中，由于高温等原因，导致永磁体可能发生不可逆退磁，这导致空载反电动势下降，电机性能变差，影响电机正常工作。因此，实时在线检测永磁电机，在运行过程中永磁体的温度对提高永磁电机运行可靠性尤为重要。

目前，人们主要采用预埋温度传感器直接或间接地在线检测永磁体的温度。具体方法为：在永磁电机的三相电线与电机控制器保持脱离下，控制用于永磁电机的冷却液保持恒温，通过检测埋置在定子槽中的温度传感器测量定子温度，通过红外热像仪对准转子磁钢端面上的涂覆层检测转子温度，记录下在无相电流条件下的转子温度变化与转速、定子温度之间对应关系；将永磁电机的三相电线与电机控制器保持连接，在正常冷却条件下经记录测试数据及相应处理来获得在不同相电流条件下的转子温度变化与相电流、定子温度之间对应关系并将其存储入与该永磁电机型号相同的永磁电机的电机控制器中，后续控制器通过查表来实现对永磁电机转子磁钢温度的在线估算。

但是，该方法是基于大量试验数据的基础上，通过查表来实时检测永磁体的温度，试验量大，试验时间长。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种永磁体温度在线检测方法和装置，对永磁体的温度进行在线检测，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，解决现有技术中试验量大，试验时间长的缺点。

一种永磁体温度在线检测方法，所述永磁体应用于永磁电机，该方法包括：

获取所述永磁电机的转速和反电动势；

根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值，其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

上述的方法，优选的，所述温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n};$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

上述的方法，优选的，所述永磁电机同轴安装位置传感器，则获取所述永磁电机的转速包括：

接收所述位置传感器的检测得到的数据，并将所述数据转换为所述永磁电机的转速值。

上述的方法，优选的，获取所述永磁电机的反电动势包括：

在线检测所述永磁电机的电压、电流；

依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势，其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

上述的方法，优选的，所述计算得到所述永磁体的温度值之后，还包括：

判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

如果满足，生成报警信号。

一种永磁体温度在线检测装置，所述永磁体应用于永磁电机，该装置包括：

第一获取模块，用于获取所述永磁电机的转速；

第二获取模块，用于获取所述永磁电机的和反电动势；

计算模块，用于根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值，其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

上述的装置，优选的，所述计算模块中预设的温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n};$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

上述的装置，优选的，所述永磁电机同轴安装位置传感器，则所述第一获取模块包括：

接收单元，用于接收所述位置传感器的检测得到的数据；

第一计算单元，用于将所述数据转换为所述永磁电机的转速值。

上述的装置，优选的，所述第二获取模块包括：

检测单元，用于在线检测所述永磁电机的电压、电流；

第二计算单元，用于依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势，其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

上述的装置，优选的，还包括：

判断模块，用于判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

报警模块，用于当所述永磁体的温度值满足预设范围时，生成报警信号。

本申请提供了一种永磁体温度在线检测方法，该方法应用于永磁电机，包括：获取所述永磁电机的转速和反电动势；根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值，其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例1的流程图；

图2是本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例2的流程图；

图3是本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例3的流程图；

图4是本申请提供的一种永磁体温度在线检测装置实施例1的结构示意图；

图5是本申请提供的一种永磁体温度在线检测装置实施例2的结构示意图；

图6是本申请提供的一种永磁体温度在线检测装置实施例3的结构示意图；

图7是本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法和装置的应用场景示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示的本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例1的流程图，该永磁体应用于永磁电机。

该方法具体由以下步骤实现：

步骤S101：获取所述永磁电机的转速和反电动势；

根据永磁电机的理论，电机的反电动势为：

$E=\frac{4.44\mathrm{np}{K}_{\mathrm{dp}}-\mathrm{N\φ}{K}_{\mathrm{\φ}}}{60}---(1-1)$

式(1-1)中，E为反电动势，单位为V；n为转速，单位为r/min；p为极对数；K_dp为绕组系数；N为每相绕组串联匝数；φ为气隙磁通，单位为Wb；K_φ为气隙磁密波形系数。

其中，p、K_dp、N和K_φ为常数。

令C₁＝4.44pK_dpNK_φ/60，则电机的反电动势与电机转速和气隙磁通的乘积成正比，即

E＝C₁nφ (1-2)

由永磁电机的理论可知，气隙磁通正比于永磁体的剩磁密度，即：

φ＝B_rA_m (1-3)

式(1-3)中，B_r为永磁体的剩磁密度，单位为T；A_m为每极磁通的截面积，单位为m²。

根据永磁体剩磁密度的计算公式可知，永磁体的剩磁密度与永磁体的温度(t)成线性关系，并且随着永磁体温度的升高而降低，即

$B_r=[1+\left({t-t}_0\right)\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100}]B_{r_0}---(1-4)$

式(1-4)中，t₀为永磁体的初始温度，单位为℃；为温度为t₀时永磁体的剩磁密度，单位为T；t为永磁体的工作温度，单位为C；B_r为温度为t时永磁体的剩磁密度，单位为T；为B_r的可逆温度系数，小于0，单位为％K^-。

由式(1-2)、(1-3)和(1-4)可得

$E=C_{1}N{A}_m[1+\left({t-t}_0\right)\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100}]B_{r_0}---(1-5)$

式(1-5)中，A_m、B_r0和为该永磁电机运行过程中的常数，令 $C_3=\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100},$ 则

E＝C₁C₂n[1-C₃(t-t₀)] (1-6)

由(1-6)式可推得：

$t=\frac{1}{C_3}+t_0-\frac{E}{C_1{C}_2{C}_{3}n}---(1-7)$

令 $k_1=\frac{1}{C_3}+t_0,k_2=\frac{1}{C_1{C}_2{C}_3},$ 则

$k_1-k_2\frac{E}{n}---(1-8)$

从式(1-2)中可知，电机的反电动势与转速成正比关系，从式(1-8)可知，当电机的转速为一定值时，永磁体的温度与电机的反电动势成线性关系，并且反电动势随着永磁体温度的升高而降低。

而式(1-8)中的k₁、k₂，根据上述的各式的推理过程，计算得到：

$k_1=-\frac{100}{{\mathrm{\α}}_{B_r}}+t_0---(1-9)$

$k_2=-\frac{6000}{4.44p{K}_{\mathrm{dp}}N{K}_{\mathrm{\φ}}\·A_m{B}_r\·{\mathrm{\α}}_{B_r}}---(1-10)$

可知，该k₁、k₂分别与A_m、B_r0、以及t₀相关，A_m、B_r0、为该永磁电机运行过程中的常数，t₀为一个已知值，所以，该k₁、k₂也是可预先得知的数值，即，该永磁体的温度t与电机的反电动势和转速相关。

因此，本实施例中，检测永磁电机的永磁体的温度根据该永磁电机的转速和反电动势计算即可，所以，首先需要获取该永磁电机的转速和反电动势。

步骤S102：根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值。

其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

其中，依据上述的推理过程，可知永磁体的温度t与电机的反电动势和转速相关，因此，本申请中采用式(1-8)作为温度计算的规则，即该温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n}$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

需要说明的是，根据上述的各式的推理过程，可知，k₁、k₂分别与A_m、B_r0、以及t₀相关，A_m为每极磁通的截面积，B_r0为温度为t₀时永磁体的剩磁密度，为B_r的可逆温度系数，而该三者都是与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关的常数，t₀为一个已知值，一般为25℃左右。即，该k₁、k₂与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关，相同型号永磁电机，其对应的k₁、k₂相同，即，该k₁、k₂可作为式(1-8)中的定值，对永磁体的温度进行计算。

具体的，将获取的永磁电机的转速的数值以及反电动势的数值代入该式(1-8)中，计算得到永磁体的温度。

实际实施中，该获取永磁电机的转速和反电动势的方式可以为实时获取，以便实时对永磁电机的温度进行检测，并对一段时间范围内(如1分钟内)实时获取并计算得到的温度进行分析，得出该时间范围内该永磁体的温度值，并将该温度值作为永磁体的检测温度。

或者，也可对永磁电机的转速和反电动势定时获取，如每隔5s获取一次，并计算得到该永磁电机的温度值，将该温度值作为该时间点的温度值，以便后续对该永磁体的情况进行了解时，以各个时间点的温度为依据进行了解。

需要说明的是，由于式(1-8)中k₁、k₂与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关，相同型号的永磁电机，其对应的k₁、k₂相同，而不同型号的永磁电机进行永磁体温度在线检测时，需要结合其电磁结构和永磁材料参数对其相应的k₁、k₂进行设定。

实际实施中，在计算得到一组k₁、k₂时，可将该k₁、k₂的数据值作为参数写入执行该温度在线检测方法的程序中，每次进行检测时，即可直接通过该式(1-8)进行计算即可。

综上，本实施例中提供的一种永磁体温度在线检测方法，包括：获取所述永磁电机的转速和反电动势；依据预设的温度计算规则，结合所述转速和反电动势，计算得到所述永磁体的温度值。采用依据预设的温度计算规则，将从永磁电机处获取的转速以及反电动势计算得到该永磁体的温度值，在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。

其中，该永磁电机同轴安装位置传感器，该位置传感器采集信号可用于计算得到该永磁电机的转速值。

参见图2，示出的本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例2的流程图，该方法具体由以下步骤实现：

步骤S201：接收所述位置传感器的检测得到的数据，并将所述数据转换为所述永磁电机的转速值；

其中，该位置传感器与永磁电机的转轴同轴安装，当永磁电机运行时，该位置传感器与转轴同轴旋转。

其中，该位置传感器检测得到的数据可以包括：转动的角度、距离或者其他数据等。

具体的，依据转动公式，将该位置传感器检测得到的数据，转换为该永磁电机的转速值。

具体的，控制器通过位置传感器解码芯片，获取电机旋转的频率，通过下式计算电机的转速：

n＝60f/p (1-11)

其中，n为电机转速；f为电机旋转频率；p为电机极对数。

步骤S202：在线检测所述永磁电机的电压、电流；

其中，该永磁电机的电压、电流可通过对电磁电机的输入端的电压电流进行检测实现。

需要说明的是，该检测得到的电压和电流中包含有其相位信息。

步骤S203：依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势；

其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

具体的，该反电动势的计算规则为

其中，E为反电动势；U为电压值；I为电流值；n为转速；p为极对数；L_d为直轴电感；θ为电压相位角；为电流相位角。其中，p和L_d为定值。

具体的，将检测得到的电压值和电流值及其相位值代入式(1-12)中，即可计算得到反电动势。

步骤S204：依据预设的温度计算规则，结合所述转速和反电动势，计算得到所述永磁体的温度值。

其中，步骤S204与实施例1中的步骤S102一致，本实施例中不再赘述。

综上，本实施例中提供的一种永磁体温度在线检测方法，通过与永磁电机同轴安装位置传感器检测得到的数值计算得到永磁电机的转速，并且在线检测所述永磁电机的电压、电流，并计算得到反电动势，最后采用依据预设的温度计算规则，将从永磁电机处获取的转速以及反电动势计算得到该永磁体的温度值。在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。

参见图3所示的一种永磁体温度在线检测方法实施例3的流程图，该方法具体由以下步骤实现：

步骤S301：获取所述永磁电机的转速和反电动势；

步骤S302：依据预设的温度计算规则，结合所述转速和反电动势，计算得到所述永磁体的温度值；

其中，步骤S301-302与实施例1中的步骤S101-102一致，本实施例中不再赘述。

步骤S303：判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

其中，该预设范围是指永磁体的退磁温度，当永磁体的温度达到该温度范围时，会出现不可逆退磁现象。

具体的，由于永磁体的组成成分不同，其退磁温度也不同。

实际实施中，可根据永磁体的组成成分设置该预设范围的具体数据。

步骤S304：如果满足，生成报警信号。

其中，当该永磁体的温度达到预设的范围，则该永磁体可能会互相退磁现象，此时，生成报警信号，以提示工作人员注意，对永磁电机进行降功或者停机处理。

实际实施中，当该永磁体的温度满足该预设范围时，控制永磁体运行的控制器也可生成降功或者停机的指令，以控制永磁电机降功或者停机。

具体的，该报警方式可采用蜂鸣报警、闪光报警、或者二者结合等多种方式，本实施例中不做限制。

综上，本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法，在计算得到永磁体的温度后，对该温度进行判断，当该温度满足预设范围时，生成报警信号，以保证永磁体的正常使用。

与上述本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法实施例相应的，本申请还提供了一种永磁体温度在线检测装置。

参见图4所示的一种永磁体温度在线检测装置实施例1的结构示意图，该永磁体应用于永磁电机，该装置包括：第一获取模块401、第二获取模块402和计算模块403；

第一获取模块401，用于获取所述永磁电机的转速；

第二获取模块402，用于获取所述永磁电机的和反电动势；

根据永磁电机的理论，电机的反电动势为：

$E=\frac{4.44\mathrm{np}{K}_{\mathrm{dp}}-\mathrm{N\φ}{K}_{\mathrm{\φ}}}{60}---(2-1)$

式(2-1)中，E为反电动势，单位为V；n为转速，单位为r/min；p为极对数；K_dp为绕组系数；N为每相绕组串联匝数；φ为气隙磁通，单位为Wb；K_φ为气隙磁密波形系数。

其中，p、K_dp、N和K_φ为常数。

令C₁＝4.44pK_dpNK_Φ/60，则电机的反电动势与电机转速和气隙磁通的乘积成正比，即

E＝C₁nφ (2-2)

由永磁电机的理论可知，气隙磁通正比于永磁体的剩磁密度，即：

φ＝B_rA_m (2-3)

式(2-3)中，B_r为永磁体的剩磁密度，单位为T；A_m为每极磁通的截面积，单位为m²。

根据永磁体剩磁密度的计算公式可知，永磁体的剩磁密度与永磁体的温度(t)成线性关系，并且随着永磁体温度的升高而降低，即

$B_r=[1+\left({t-t}_0\right)\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100}]B_{r_0}---(2-4)$

式(2-4)中，t₀为永磁体的初始温度，单位为℃；B_r0为温度为t₀时永磁体的剩磁密度，单位为T；t为永磁体的工作温度，单位为C；B_r为温度为t时永磁体的剩磁密度，单位为T；为B_r的可逆温度系数，小于0，单位为％K^-。

由式(2-2)、(2-3)和(2-4)可得

$E=C_{1}N{A}_m[1+\left({t-t}_0\right)\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100}]B_{r_0}---(2-5)$

式(2-5)中，A_m、B_r0和为该永磁电机运行过程中的常数，令 $C_3=\frac{{\mathrm{\α}}_{B_r}}{100},$ 则

E＝C₁C₂n[1-C₃(t-t₀)] (2-6)

由(2-6)式可推得：

$t=\frac{1}{C_3}+t_0-\frac{E}{C_1{C}_2{C}_{3}n}---(2-7)$

令 $k_1=\frac{1}{C_3}+t_0,k_2=\frac{E}{C_1{C}_2{C}_{3}n},$ 则

$k_1-k_2\frac{E}{n}---(2-8)$

从式(2-2)中可知，电机的反电动势与转速成正比关系，从式(2-8)可知，当电机的转速为一定值时，永磁体的温度与电机的反电动势成线性关系，并且反电动势随着永磁体温度的升高而降低。

而式(2-8)中的k₁、k₂，根据上述的各式的推理过程，算得到：

$k_1=-\frac{100}{{\mathrm{\α}}_{B_r}}+t_0---(2-9)$

$k_2=-\frac{6000}{4.44p{K}_{\mathrm{dp}}N{K}_{\mathrm{\φ}}\·A_m{B}_r\·{\mathrm{\α}}_{B_r}}---(2-10)$

可知，该k₁、k₂分别与A_m、B_r0、以及t₀相关，A_m、B_r0、为该永磁电机运行过程中的常数，t₀为一个已知值，所以，该k₁、k₂也是可预先得知的数值，即，该永磁体的温度t与电机的反电动势和转速相关。

因此，本实施例中，获取模块401检测永磁电机的永磁体的温度根据该永磁电机的转速和反电动势计算即可，所以，首先需要获取该永磁电机的转速和反电动势。

计算模块402，用于根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值。

其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

其中，依据上述的推理过程，可知永磁体的温度t与电机的反电动势和转速相关，因此，本申请中采用式(2-8)作为温度计算的规则，即计算模块401中预设的温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n}$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

需要说明的是，根据上述的各式的推理过程，可知，k₁、k₂分别与A_m、B_r0、以及t₀相关，A_m为每极磁通的截面积，B_r0为温度为t₀时永磁体的剩磁密度，为B_r的可逆温度系数，而该三者都是与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关的常数，t₀为一个已知值，一般为25℃左右。即，该k₁、k₂与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关，相同型号的永磁电机，其对应的k₁、k₂相同，即，该k₁、k₂可作为式(2-8)中的定值，对永磁体的温度进行计算。

具体的，将获取的永磁电机的转速的数值以及反电动势的数值代入该式(2-8)中，计算得到永磁体的温度。

实际实施中，该获取永磁电机的转速和反电动势的方式可以为实时获取，以便实时对永磁电机的温度进行检测，并对一段时间范围内(如1分钟内)实时获取并计算得到的温度进行分析，得出该时间范围内该永磁体的温度值，并将该温度值作为永磁体的检测温度。

或者，也可对永磁电机的转速和反电动势定时获取，如每隔5s获取一次，并计算得到该永磁电机的温度值，将该温度值作为该时间点的温度值，以便后续对该永磁体的情况进行了解时，以各个时间点的温度为依据进行了解。

需要说明的是，由于式(2-8)中k₁、k₂与永磁电机的电磁结构和永磁材料相关，相同型号的永磁电机，其对应的k₁、k₂相同，而不同型号的永磁电机进行永磁体温度在线检测时，需要结合其电磁结构和永磁材料参数对其相应的k₁、k₂进行设定。

实际实施中，在计算得到一组k₁、k₂时，可将该k₁、k₂的数据值作为参数写入执行该温度在线检测方法的程序中，每次进行检测时，即可直接通过该式(2-8)进行计算即可。

实际实施中，该获取模块和计算模块可设定在永磁电机的控制器中，只需对该控制器增加2个输入信号引脚，增加该计算模块对应的计算至该控制器中即可。

综上，本实施例中提供的一种永磁体温度在线检测装置，包括：获取模块获取所述永磁电机的转速和反电动势；计算模块依据预设的温度计算规则，结合所述转速和反电动势，计算得到所述永磁体的温度值。采用依据预设的温度计算规则，将从永磁电机处获取的转速以及反电动势计算得到该永磁体的温度值，在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。

其中，该永磁电机同轴安装位置传感器，该位置传感器采集信号可用于计算得到该永磁电机的转速值。

参见图5所示的本申请提供的一种永磁体温度在线检测装置实施例2的结构示意图，该装置具体包括：获取模块501和计算模块502；

其中，获取模块501包括：接收单元503、第一计算单元504、检测单元505和第二计算单元506。

其中，计算模块502的功能与实施例1中相应结构相同，本实施例中不再赘述。

接收单元503，用于接收所述位置传感器的检测得到的数据；

第一计算单元504，用于将所述数据记录为转速值；

其中，该位置传感器与永磁电机的转轴同轴安装，当永磁电机运行时，该位置传感器与转轴同轴旋转。

其中，该位置传感器检测得到的数据可以包括：转动的角度、距离或者其他数据等。

具体的，第一计算单元504依据转动公式，将该位置传感器检测得到的数据，转换为该永磁电机的转速值。

具体的，控制器通过位置传感器解码芯片，获取电机旋转的频率，通过下式计算电机的转速：

n＝60f/p (2-11)

其中，n为电机转速；f为电机旋转频率；p为电机极对数。

检测单元505，用于在线检测所述永磁电机的电压、电流；

其中，该永磁电机的电压、电流可通过对电磁电机的输入端的电压电流进行检测实现。

需要说明的是，该检测单元505检测得到的电压和电流中包含有其相位信息。

第二计算单元506，用于依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势，其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

其中，该反电动势的计算规则为

其中，E为反电动势；U为电压值；I为电流值；n为转速；p为极对数；L_d为直轴电感；θ为电压相位角；为电流相位角。其中，p和L_d为定值。

具体的，将检测得到的电压值和电流值及其相位值代入式(1-12)中，即可计算得到反电动势。

实际实施中，该获取模块和计算模块可设定在永磁电机的控制器中，配合的，为永磁电机同轴安装位置传感器，无需增加其他的结构，并且该同轴安装位置传感器容易实现。不必对永磁电机内额外增加任何设备，不改变永磁电机原有的结构，而且不额外占用永磁电机的安装空间，不受到电机体积的限制。

综上，本实施例中提供的一种永磁体温度在线检测装置，通过与永磁电机同轴安装位置传感器检测得到的数值计算得到永磁电机的转速，并且在线检测所述永磁电机的电压、电流，并计算得到反电动势，最后采用依据预设的温度计算规则，将从永磁电机处获取的转速以及反电动势计算得到该永磁体的温度值，在该检测过程中，只需对永磁电机的转速和反电动势进行获取并计算，能够直接得到该永磁体的温度，测量方法简单，试验量小，试验时间短。并且，由于无需借助红外热像仪等成本高的装置，降低了试验成本；测量过程中不涉及电机的冷却液的恒温维持，操作较容易。

参见图6所示的一种永磁体温度在线检测装置实施例3的结构示意图，该装置具体由以下结构组成：获取模块601、计算模块602、判断模块603和报警模块604；

其中，获取模块601、计算模块602的功能与实施例1中相应结构相同，本实施例中不再赘述。

判断模块603，用于判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

其中，该预设范围是指永磁体的退磁温度，当永磁体的温度达到该温度范围时，会出现不可逆退磁现象。

具体的，由于永磁体的组成成分不同，其退磁温度也不同。

实际实施中，可根据永磁体的组成成分设置该预设范围的具体数据。

报警模块604，用于当所述永磁体的温度值满足预设范围时，生成报警信号。

其中，当判断模块603判断该永磁体的温度达到预设的范围，则该永磁体可能会互相退磁现象，此时，报警模块604生成报警信号，以提示工作人员注意，对永磁电机进行降功或者停机处理。

实际实施中，当该永磁体的温度满足该预设范围时，控制永磁体运行的控制器也可生成降功或者停机的指令，以控制永磁电机降功或者停机。

具体的，该报警方式可采用蜂鸣报警、闪光报警、或者二者结合等多种方式，本实施例中不做限制。

综上，本申请提供的一种永磁体温度在线检测装置，在计算得到永磁体的温度后，判断模块对该温度进行判断，当该温度满足预设范围时，报警模块生成报警信号，以保证永磁体的正常使用。

参见图7，示出了本申请提供的一种永磁体温度在线检测方法和装置的应用场景示意图，该场景中包括：电源701、电机控制器702、永磁电机703、与永磁电机703同轴设置的位置传感器704和在线检测装置705。

电源701通过电机控制器702为永磁电机提供三相电压；

在线检测装置705在电机控制器702处对永磁电机703的电压值和电流值进行检测；

在线检测装置705获取该位置传感器704检测到的数据；

在线检测装置705依据预设的计算规则，结合该永磁电机的电压、电流值以及位置传感器704检测到的数据，计算得到该永磁电机703的永磁体温度。

在该场景中，为永磁电机同轴安装位置传感器，无需增加其他的结构，并且该同轴安装位置传感器容易实现。不必对永磁电机内额外增加任何设备，不改变永磁电机原有的结构，而且不额外占用永磁电机的安装空间，不受到电机体积的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种永磁体温度在线检测方法，其特征在于，所述永磁体应用于永磁电机，该方法包括：

获取所述永磁电机的转速和反电动势；

根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值，其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n};$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述永磁电机同轴安装位置传感器，则获取所述永磁电机的转速包括：

接收所述位置传感器的检测得到的数据，并将所述数据转换为所述永磁电机的转速值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述永磁电机的反电动势包括：

在线检测所述永磁电机的电压、电流；

依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势，其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到所述永磁体的温度值之后，还包括：

判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

如果满足，生成报警信号。

6.一种永磁体温度在线检测装置，其特征在于，所述永磁体应用于永磁电机，该装置包括：

第一获取模块，用于获取所述永磁电机的转速；

第二获取模块，用于获取所述永磁电机的和反电动势；

计算模块，用于根据预设的温度计算规则、所述转速和反电动势计算得到所述永磁体的温度值，其中，所述预设的温度计算规则指代所述转速、所述反电动势和所述永磁体的温度值的对应关系。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块中预设的温度计算规则为：

$t=k_1-k_2\frac{E}{n};$

其中，t为所述永磁体的温度值；k₁和k₂为预设参数；E为所述永磁电机的反电动势；n为永磁电机的转速。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述永磁电机同轴安装位置传感器，则所述第一获取模块包括：

接收单元，用于接收所述位置传感器的检测得到的数据；

第一计算单元，用于将所述数据转换为所述永磁电机的转速值。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

检测单元，用于在线检测所述永磁电机的电压、电流；

第二计算单元，用于依据预设的反电动势计算规则、所述电压、电流，计算得到所述永磁电机的反电动势，其中，所述预设的反电动势计算规则指代所述电压、电流和所述永磁电机的反电动势的对应关系。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断所述永磁体的温度值是否满足预设范围；

报警模块，用于当所述永磁体的温度值满足预设范围时，生成报警信号。