CN104779876A - 用于同步电机的磁体温度估计系统 - Google Patents

Abstract

一种用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其包括：叠加单元，其构造为将频率与用于驱动所述同步电机的基波的频率不同的电压或电流叠加在所述同步电机的至少d轴上；计算器，其构造为根据叠加的电压或电流以及通过叠加得到的电流或电压来计算所述同步电机的阻抗；和磁体温度估计单元，其构造为基于计算得到的阻抗来估计所述永磁体的温度。

Description

用于同步电机的磁体温度估计系统

技术领域

本发明涉及用于同步电机的磁体温度估计系统。

背景技术

在公知的永磁同步电机中，永磁体置于转子中，转子在永磁体与通过定子产生的旋转磁场之间的相互作用下进行旋转。当温度上升时，每个永磁体的磁通通过去磁现象而减小。于是，永磁体的温度需要受到控制以被抑制在等于或低于允许温度的水平。为了检测永磁体的温度，需要在永磁体上提供温度传感器，这会妨碍电机的尺寸降低。由此，专利文献1(日本专利申请第2007-6613号)公开了一种不使用温度传感器而对永磁体的温度进行估计的方法。在专利文献1中，根据电机的感应电压来估计永磁体的温度。

不过，在专利文献1公开的方法中，在感应电压较小的低转数状态下，感应电压的测量误差会增大，并且对永磁体温度的估计精度会变得较低。

有鉴于以上问题而提出了本发明。本发明的目的是提供一种用于同步电机的磁体温度估计系统，该磁体温度估计系统能够在电机从零速度到较高转数的宽操作范围内改善永磁体温度的估计精度。

发明内容

根据本发明的一个方面的用于同步电机的磁体温度估计系统将频率与用于驱动同步电机的基波的频率不同的电压或电流叠加在同步电机的至少d轴上，根据叠加的电压或电流以及通过叠加得到的电流或电压对同步电机的阻抗进行计算，并基于计算得到的阻抗来估计永磁体的温度。

附图说明

图1是本发明第一实施例中的永磁体同步电机的控制装置的系统构造图。

图2是用于说明本发明第一实施例中的永磁体温度估计的原理的示图。

图3是本发明第一实施例中的磁体温度估计单元的构造图。

图4是用于说明谐波阻抗实部与永磁体温度之间的关系的曲线图。

图5是本发明第一实施例中的磁体温度估计单元的修改示例1的构造图。

图6是用于说明定子线圈温度与定子线圈电阻值之间的关系的曲线图。

图7是本发明第一实施例中的磁体温度估计单元的修改示例2的构造图。

图8是本发明第一实施例中的磁体温度估计单元的修改示例3的构造图。

图9是用于说明d轴基波电流值与用于补偿谐波阻抗实部的补偿量之间的关系的曲线图。

图10是用于说明q轴基波电流值与用于补偿谐波阻抗实部的补偿量之间的关系的曲线图。

图11是本发明第二实施例中的永磁同步电机的控制装置的系统构造图。

图12是本发明第二实施例中的磁体温度估计单元的构造图。

图13是本发明第三实施例中的永磁同步电机的控制装置的系统构造图。

图14是本发明第三实施例中的磁体磁化量估计单元的构造图。

图15是用于说明永磁体磁化量与谐波阻抗实部之间的关系的曲线图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。

[第一实施例]

图1是本发明第一实施例中的永磁体同步电机的控制装置的系统构造图。如图1所示，永磁体同步电机的控制装置1包括电流控制器4、坐标变换装置6和11、电力转换器7、带阻滤波器9、带通滤波器10、谐振控制器13和磁体温度估计单元14，以对电机2进行控制。注意在附图中，两条斜线表示二维矢量，三条斜线表示三维矢量。

如图2所示，电机2是三相永磁同步电机(PMSM)，其构造为使包括永磁体32的转子31在定子30内侧旋转。在定子30内提供多个槽缝33，定子线圈34绕制在每个槽缝33中。通过将三相电功率供给定子线圈34来产生电流磁通，并且每个永磁体32产生磁体磁通(magnet magnetic flux)。注意，温度传感器35测量定子线圈34的温度。

接下来使用图2对实施例中的永磁体温度估计的原理进行说明。在该实施例中，将谐波电压V_h叠加在定子线圈34上，并基于随着所产生的谐波电流值I_h变化的谐波阻抗Z_h的实部R_d来估计永磁体32的温度。电机2的等效电路如图2所图示，其中R_c代表定子线圈的电阻值，L_c代表定子线圈的电感，R_m代表永磁体32的电阻值，L_m代表永磁体32的电感。根据谐波电压V_h以及通过将谐波电压V_h叠加到等效电路上所产生的谐波电流值I_h来计算谐波阻抗Z_h，并表达为Z_h＝V_h/I_h。另外，谐波阻抗Z_h的实部R_d由公式(1)表达。

[公式1]

$R_d=\mathrm{Re}\left(Z_h\right)=R_c+\frac{{\mathrm{\ω}}^2{M}^2(T_m,I_h)R_m\left(T_m\right)}{R_m^2\left(T_m\right)+{\mathrm{\ω}}^2{L}_m^2(T_m,I_h)}...\left(1\right)$

在此公式中，M代表互电感，ω代表谐波电压V_h的角频率。另外，永磁体32的电阻值R_m和电感L_m是永磁体32的温度T_m的函数。因此，永磁体32的电阻值R_m和电感L_m的值随着永磁体32的温度T_m的改变而改变。换句话说，谐波阻抗Z_h的实部R_d改变。如后文将要说明的，在谐波阻抗Z_h的实部R_d与永磁体32的温度T_m之间存在相关的关系。因此，可以基于通过叠加谐波电压V_h所得到的谐波阻抗Z_h的实部R_d来估计永磁体32的温度T_m。

下面基于图1依次对电机2的控制装置1的构造、功能以及组成元件的操作进行说明。

差分单元3分别从基于转矩指令值的d轴和q轴上的电流指令值i_dsf*和i_qsf*中减去检测到的基波电流i_dsf和i_qsf，所述检测到的基波电流i_dsf和i_qsf是通过从实际流过电机2的检测电流i_ds和i_qs中去除谐波内容而得到的。

电流控制器4执行比例加积分控制，以使得电流指令值i_dsf*和i_qsf*中的每一个与检测到的基波电流i_dsf和i_qsf中的相应的一个之间的偏差被消除，并输出第一电压指令值v_d0*和v_q0*。

差分单元12分别从经外部接收的谐波电流指令值i_dsc*和i_qsc*中减去检测到的谐波电流值i_dsc和i_qsc，所述检测到的谐波电流值i_dsc和i_qsc是通过从实际流过电机2的检测电流i_ds和i_qs中去除基波内容而得到的。谐波电流指令值i_dsc*和i_qsc*由公式(2)表达。在本实施例中，叠加在用于驱动电机2的基波上的谐波信号给定为电流的指令值。

[公式2]

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dsc}}*\\ i_{\mathrm{qsc}}*\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{I}_c\sin {\mathrm{\ω}}_{c}t\\ 0\end{array}\right]...\left(2\right)$

在此公式中，I_c代表d轴谐波电流指令值i_dsc*的幅值，ω_c代表d轴谐波电流指令值i_dsc*的角频率，t代表时间。d轴谐波电流指令值i_dsc*的频率不同于基波频率。从公式(2)中可以看出，在本实施例中，谐波电流叠加在电机2的d轴分量上。另外，d轴谐波电流指令值i_dsc*的幅值I_c小于基波的幅值。

谐振控制器13依据差分单元12的输出的幅值生成谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*。谐振控制器13能够任意设置谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*的幅值和间隔。谐振控制器13中生成的谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*由公式(3)表达。在本实施例中，在将谐波电压叠加到基波上时使用脉动矢量注入方法。该脉动矢量注入方法是在平行于d轴的方向(包括正向和负向)上将谐波电压叠加在基波的d轴分量上的方法。

[公式3]

$\left[\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{dsc}}*\\ v_{\mathrm{qsc}}*\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}(R_d+{\mathrm{j\ω}}_c{L}_d)i_{\mathrm{dsc}}*\\ {\mathrm{\ω}}_r{L}_d{i}_{\mathrm{dsc}}*\end{array}\right]...\left(3\right)$

在此公式中，R_d代表包括定子的线圈电阻值和永磁体电阻值在内的电路电阻值。注意，该电路电阻值还包括电机2和电力转换器7之间的线路的电阻值。L_d代表d轴电感，ω_r代表转子的角频率。在该实施例中，谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*中的q轴分量被去除，仅将d轴分量叠加在电机2的d轴分量上。q轴分量被去除是因为在公式(3)中ω_r被包括在q轴谐波电压指令值v_qsc*中。由于ω_r是转子的角频率，因此q轴谐波电压指令值v_qsc*的值根据转子的角频率而变化。q轴分量被去除以避免转子的角频率带来的影响。另外，通过去除q轴分量还可以避免q轴电感带来的影响。

加法器5将谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*叠加在第一电压指令值v_d0*和v_q0*上，并输出第二电压指令值v_ds*和v_qs*。

坐标变换装置6对作为加法器5的输出的第二电压指令值v_ds*和v_qs*执行坐标转换，并输出三相电压指令值v_u*、v_v*和v_w*。

电力转换器7是例如由转换器和逆变器构成的电力转换电路，其基于三相电压指令值v_u*、v_v*和v_w*将三相电压施加给电机2。注意，可以将电压逆变器或电流逆变器用作该逆变器。电机2由来自电力转换器7的三相电流驱动或进行再生。

电流检测器8使用空穴元件(hole element)等检测电机2中流过的三相电流i_u、i_v和i_w。

坐标变换装置11对电流检测器8检测到的三相电流执行坐标变换，并输出检测到的d轴和q轴上的电流i_ds和i_qs。检测到的电流i_ds和i_qs中的每一个包括基波分量和谐波分量。由此，通过使用带阻滤波器9和带通滤波器10对包括在检测到的电流i_ds和i_qs的每一个中的基波分量和谐波分量进行分离。带阻滤波器9从检测到的电流id_s和i_qs的每一个中去除谐波分量，并输出检测到的基波电流i_dsf和i_qsf。另外，带通滤波器10从检测到的电流i_ds和i_qs的每一个中去除基波分量，并输出检测到的谐波电流值i_dsc和i_qsc。

接下来基于图3对磁体温度估计单元14的构造、功能和操作进行说明。

磁体温度估计单元14包括滤波器15、带阻滤波器16和17、计算器18以及磁体温度估计器19。

滤波器15去除谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*中的q轴分量，并输出作为d轴分量的d轴谐波电压值v_dsc。d轴谐波电压值v_dsc是通过将谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*叠加在电机2的d轴分量上所得到的电压。d轴谐波电压值v_dsc由公式(4)表达。

[公式4]

$\left[\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{dsc}}\\ v_{\mathrm{qsc}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}(R_d+{\mathrm{j\ω}}_c{L}_d)i_{\mathrm{dsc}}*\\ 0\end{array}\right]...\left(4\right)$

取决于电机2的旋转方向，带阻滤波器16去除d轴谐波电压值v_dsc正侧或负侧的频率分量，从而提取正侧或负侧的频率分量。

类似于带阻滤波器16，带阻滤波器17去除正侧或负侧的频率分量，从而提取正侧或负侧的频率分量。

计算器18根据带阻滤波器16和17输出的电压值及电流值计算谐波阻抗Z_ds。计算得到的谐波阻抗Z_ds由公式(5)表达。

[公式5]

在此公式中，代表谐波阻抗Z_ds的相位角。

接下来，计算器18输出根据公式(5)得到的谐波阻抗Z_ds的实部R_d。

磁体温度估计器19使用从计算器18输出的谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的温度T_m。如图4所示，谐波阻抗Z_ds的实部R_d与永磁体的温度T_m之间存在相关的关系。这种关系可以通过实验或仿真预先获得。磁体温度估计器19存储表明谐波阻抗Z_ds的实部R_d与永磁体的温度T_m之间的关系的映射图或比例系数，参照该映射图和从计算器18输出的谐波阻抗Z_ds的实部R_d以输出永磁体的温度T_m。

如上所述，在本实施例的磁体温度估计系统中，在脉动矢量注入方法中，d轴谐波电流指令值i_dsc*仅叠加在基波的d轴分量上，以获得不受电机2的转数和q轴电感影响的d轴谐波电压值v_dsc。使用d轴谐波电流指令值和d轴谐波电压来计算谐波阻抗Z_ds，并基于所计算的谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的温度T_m。从而能够在从电机2的零速度到较高转数的宽操作范围内精确地估计永磁体的温度T_m。

另外在本实施例的磁体温度估计系统中，以预定的间隔叠加d轴谐波电流指令值i_dsc*。永磁体的温度T_m可能根据d轴谐波电流指令值i_dsc*的频率和幅值增大。于是在本实施例中，以预定的间隔叠加d轴谐波电流指令值i_dsc*。这可以抑制由于d轴谐波电流指令值i_dsc*而导致的电机2的损耗，同时保持对永磁体的温度T_m的高估计精度。

此外，在本实施例的磁体温度估计系统中，d轴谐波电流指令值i_dsc*的幅值小于基波的幅值。如果d轴谐波电流指令值i_dsc*的幅值大于基波的幅值，则不仅电机2的操作会受影响，永磁体的温度T_m也会增大。于是在本实施例中，d轴谐波电流指令值i_dsc*的幅值设置为小于基波的幅值。这可以抑制由于d轴谐波电流指令值i_dsc*而导致的电机2的损耗，同时保持对永磁体的温度T_m的高估计精度。

另外，在本实施例的磁体温度估计系统中，可以根据d轴谐波电流指令值i_dsc*和通过叠加d轴谐波电流指令值i_dsc*所得到的d轴谐波电压值v_dsc来获得谐波阻抗Z_ds。因此，能够容易地估计永磁体的温度T_m。

此外在本实施例的磁体温度估计系统中，通过使用带阻滤波器9和带通滤波器10将检测到的谐波电流值i_dsc和i_qsc与基波分离。从而能够以高精度提取谐波分量。于是能够精确地估计永磁体的温度T_m。

另外在本实施例的磁体温度估计系统中，通过使用带阻滤波器16和17从d轴谐波电流指令值i_dsc*和d轴谐波电压值v_dsc提取与同步电机的转动方向不同侧的频率分量。由此，即使在频率相同的情况下，基波的频率的正侧和负侧以及d轴谐波电流指令值i_dsc*也彼此不相同。于是，即使电机的转数范围较宽，也可以在不增加谐波频率的情况下精确地估计永磁体的温度T_m。

接下来对第一实施例的修改示例1进行说明。

图5是磁体温度估计单元14的修改示例1的构造图。如图5所示，在修改示例1中，磁体温度估计单元14考虑定子的线圈温度T_c来估计永磁体的温度T_m。例如，可以从如图2所示的附接至定子线圈34的温度传感器35来获得定子的线圈温度T_c。如图6所示，定子的线圈温度T_c和线圈电阻值R_c之间存在相关关系。这种关系可以通过实验或仿真预先获得。磁体温度估计器19存储了表明定子的线圈温度T_c与线圈电阻值R_c之间的关系的映射图，并能够通过参照该映射图和输入的定子的线圈温度T_c来估计定子的线圈电阻值R_c。由于定子的线圈电阻值R_c包括在谐波阻抗Z_ds的实部R_d中，因此使用定子的线圈温度T_c对定子的线圈电阻值R_c进行校正使得能够精确获得包含校正后的线圈电阻值R_c的谐波阻抗Z_ds的实部R_d。于是能够精确地估计永磁体的温度T_m。

接下来对第一实施例的修改示例2进行说明。

图7是磁体温度估计单元14的修改示例2的构造图。修改示例2与修改示例1的不同之处在于，不使用映射图而是通过计算器20进行计算来估计定子的线圈电阻值R_c。假设这样一种情况，其中定子的线圈温度从T0变为T1，R_c代表线圈温度为T0时的电阻值，而R_c’代表线圈温度为T1时的电阻值。在这种情况下，R_c’表达为R_c’＝R_c(1+α×(T1-T0))。在此公式中，α代表电阻温度系数。如上所述，在修改示例2中，通过使用定子的线圈温度T_c对定子的线圈电阻值R_c进行校正使得能够在不使用修改示例1中的映射图的情况下精确获得包含校正后的线圈电阻值R_c的谐波阻抗Z_ds的实部R_d。于是能够精确地估计永磁体的温度T_m。

接下来对第一实施例的修改示例3进行说明。

图8是磁体温度估计单元14的修改示例3的构造图。如图8所示，修改示例3与修改示例1和2的区别在于，磁体温度估计单元14包括补偿计算器25。补偿计算器25使用基波电流值i_d和i_q对谐波阻抗Z_ds的实部R_d进行补偿。由此能够获得高精度的谐波阻抗Z_ds的实部R_d(comp)。在修改示例3中，使用电流指令值i_dsf*和i_qsf*来作为基波电流值i_d和i_q。不过基波电流值i_d和i_q不限于这些值。

接下来参照图9和图10，对通过使用基波电流值i_d和i_q来补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d的方法进行说明。图9是d轴基波电流值i_d与用于补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d的补偿量C_d之间的关系。图10是q轴基波电流值i_q与用于补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d的补偿量C_q之间的关系。如图9和图10所示，在基波电流值i_d和i_q中的每一个与用于补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d的补偿量C_d和C_q中的相应一个之间存在相关关系。因此，当图9和图10中所示的每个曲线经过线性插值后，可以认为曲线的斜率是恒定的。这里，假设αd代表图9所示的曲线经过线性插值的情况下的线段的斜率幅值，αq代表图10所示的曲线经过线性插值的情况下的线段的斜率幅值，R_d(comp)代表补偿后的谐波阻抗Z_ds的实部R_d。在这种情况下，R_d(comp)表达为R_d(comp)＝R_d-I_q×αq+I_d×αd。由于斜率αd和αq是已知的，因此可以通过输入基波电流值i_d和i_q来得到经过补偿后的谐波阻抗Z_ds的实部R_d(comp)。

如上所述，在修改示例3中，能够通过使用基波电流值i_d和i_q来补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d，并得到高精度的实部R_d(comp)。然后可以使用谐波阻抗Z_ds的高精度的实部R_d(comp)来精确地估计永磁体的温度T_m。注意，在修改示例3中，也可以将修改示例1或2中所示的定子的线圈温度T_c纳入考虑。

[第二实施例]

接下来对本发明的第二实施例进行说明。

第二实施例与第一实施例的不同之处在于，基波的d轴分量叠加在谐波电压上，而不是叠加在谐波电流上。下面，与第一实施例相同部分的说明将被省略，主要对与第一实施例不同的部分进行说明。

图11是第二实施例中的永磁同步电机的控制装置1的系统构造图。

滤波器21去除从带通滤波器10输出的检测到的谐波电流值i_dsc和i_qsc中的d轴分量，并输出作为q轴分量的检测到的q轴谐波电流值i_qsc。

差分单元12从经外部接收的q轴谐波电流指令值i_qsc*中减去检测到的q轴谐波电流值i_qsc。从外部接收的q轴谐波电流指令值i_qsc*由公式(6)表达。

[公式6]

i_qsc*＝0...(6)

在此实施例中，q轴谐波电流指令值i_qsc*设为0，从而没有谐波电流叠加在基波的q轴分量上。因此，在谐振控制器13中生成的q轴谐波电压指令值v_qsc*也为0。加法器22将从外部接收的d轴谐波电压指令值v_dsc*与从谐振控制器13输出的q轴谐波电压指令值v_qsc*相加。d轴谐波电压指令值v_dsc*由公式(7)表达。

[公式7]

v_dsc*＝V_ccosω_ct...(7)

在此公式中，V_c代表幅值。

加法器5将谐波电压指令值v_dsc*和v_qsc*叠加在第一电压指令值v_d0*和v_q0*上，并输出第二电压指令值v_ds*和v_qs*。由于q轴谐波电压指令值v_qsc*为0，因此加法器5仅将d轴谐波电压指令值v_dsc*叠加在基波的d轴分量上。这可以避免q轴电感的影响。另外，与第一实施例相同，叠加d轴谐波电压指令值v_dsc*的方法是脉动矢量注入方法。由此可以得到使得电机2的转数的影响被抑制的谐波电流。通过仅将d轴谐波电压指令值v_dsc*叠加在基波的d轴分量上所得到的谐波电流值i_dsc和i_qsc经过带通滤波器10输出，并由公式(8)表达。

[公式8]

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dsc}}\\ i_{\mathrm{qsc}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{dsc}}*/(R_d+{\mathrm{j\ω}}_c{L}_d)\\ 0\end{array}\right]...\left(8\right)$

如图12所示，计算器18基于上面的公式(7)和(8)计算谐波阻抗Z_ds。谐波阻抗Z_ds由公式(9)表达。

[公式9]

接下来，计算器18输出根据公式(9)得到的谐波阻抗Z_ds的实部R_d。

磁体温度估计器19使用从计算器18输出的谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的温度T_m。

如上所述，在此实施例中，在脉动矢量注入方法中仅将d轴谐波电压指令值v_dsc*叠加在基波的d轴分量上，并可以得到使得电机2的转数的影响被抑制的d轴谐波电流值i_dsc。使用d轴谐波电压指令值v_dsc*和d轴谐波电流值i_dsc来计算谐波阻抗Z_ds，并基于所计算的谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的温度T_m。从而能够在从电机2的零速度到较高转数的宽操作范围内精确地估计永磁体的温度T_m。注意，可以如第一实施例一样使用定子的线圈温度T_c来校正线圈电阻值R_c。另外，可以如第一实施例一样使用基波电流值i_d和i_q来补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d。

[第三实施例]

接下来对本发明的第三实施例进行说明。

图13是第三实施例中的永磁同步电机的控制装置1的系统构造图。

第三实施例与第一实施例的不同之处在于，是对永磁体的磁化量进行估计，而不是对永磁体的温度T_m进行估计。下面，与第一实施例相同部分的说明将被省略，主要对与第一实施例不同的部分进行说明。

如图13所示，本实施例的控制装置1包括磁体磁化量估计单元23。如图14所示，磁体磁化量估计单元23根据由计算器18计算出的谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的磁化量。如图15所示，谐波阻抗Z_ds的实部R_d与永磁体的磁化量之间存在相关的关系。这种关系可以通过实验或仿真预先获得。磁体磁化量估计单元23存储表明谐波阻抗Z_ds的实部R_d与永磁体的磁化量之间的关系的映射图，参照该映射图和从计算器18输出的谐波阻抗Z_ds的实部R_d以输出永磁体的磁化量。在此实施例中，与第一实施例类似，可以不受电机2的转数和q轴电感的影响而执行对谐波阻抗Z_ds的实部R_d的计算。在此实施例中，可以基于谐波阻抗Z_ds的实部R_d来估计永磁体的磁化量。从而能够在从电机2的零速度到较高转数的宽操作范围内精确地估计永磁体的磁化量。注意，可以如第一实施例一样使用定子的线圈温度来校正线圈电阻值。另外，可以如第一实施例一样使用基波电流值i_d和i_q来补偿谐波阻抗Z_ds的实部R_d。

欧洲专利申请No.14380002.7(2014年1月13日提交)的全部内容通过引用并入本文。

以上通过实施例对本发明的内容进行了说明。然而本发明不限于以上说明，对于本领域技术人员来说显而易见的是能够对本发明做出各种修改和改进。

Claims (13)

1.一种用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，包括：

叠加单元，其构造为将频率与用于驱动所述同步电机的基波的频率不同的电压或电流叠加在所述同步电机的至少d轴上；

计算器，其构造为根据叠加的电压或电流以及通过叠加得到的电流或电压来计算所述同步电机的阻抗；和

磁体温度估计单元，其构造为基于计算得到的阻抗来估计所述永磁体的温度。

2.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述叠加单元仅将频率与所述基波的频率不同的电压或电流叠加在所述同步电机的d轴上。

3.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述叠加单元以预定的间隔叠加频率与所述基波的频率不同的电压或电流。

4.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述磁体温度估计单元基于计算得到的阻抗以及预先得到的阻抗与永磁体温度之间的关系来估计所述永磁体的温度。

5.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，还包括：

温度测量单元，其构造为测量所述同步电机的定子线圈的温度，其中

当所述叠加单元将频率与所述基波的频率不同的电压或电流叠加在所述同步电机上时，所述计算器根据由所述温度测量单元测量得到的定子线圈的温度来对包括在所述阻抗中的定子线圈的电阻值进行校正，并且所述磁体温度估计单元基于包括校正后的定子线圈的电阻值的阻抗来估计所述永磁体的温度。

6.根据权利要求5的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述计算器基于通过所述温度测量单元测量得到的定子线圈的温度以及预先得到的定子线圈的温度与定子线圈的电阻值之间的关系来对包括在所述阻抗中的定子线圈的电阻值进行校正，并且所述磁体温度估计单元基于包括校正后的定子线圈的电阻值的阻抗来估计所述永磁体的温度。

7.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述同步电机通过电流逆变器被驱动，

所述叠加单元将由如下所示的公式(1)表达的电流叠加在所述同步电机上，

所述计算器使用通过将由如下所示的公式(1)表达的电流叠加在所述同步电机上所得到的并且由如下所示的公式(2)所表达的电压，来计算由如下所示的公式(3)所表达的并且根据如下公式(1)和(2)得到的阻抗，其中

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dsc}}*\\ i_{\mathrm{qsc}}*\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{I}_c\sin {\mathrm{\ω}}_{c}t\\ 0\end{array}\right]...\left(1\right)$

其中i_dsc*代表d轴谐波电流指令值；

i_qsc*代表q轴谐波电流指令值；

I_c代表d轴谐波电流指令值的幅值；

ω_c代表d轴谐波电流指令值的角频率；并且

t代表时间，

$\left[\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{dsc}}\\ v_{\mathrm{qsc}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}(R_d+{\mathrm{j\ω}}_c{L}_d)i_{\mathrm{dsc}}*\\ 0\end{array}\right]...\left(2\right)$

其中v_dsc代表d轴谐波电压值；

v_qsc代表q轴谐波电压值；

R_d代表包括线圈电阻值和磁体电阻值的电路电阻值；

L_d代表d轴电感；并且

ω_c代表d轴谐波电流指令值的角频率；

其中Z_ds代表阻抗；

R_d代表包括线圈电阻值和磁体电阻值的电路电阻值；

L_d代表d轴电感；

ω_c代表d轴谐波电流指令值的角频率；

v_dsc代表d轴谐波电压值；

代表阻抗的相位角；

I_c代表d轴谐波电流指令值的幅值；并且

t代表时间。

8.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述同步电机通过电压逆变器被驱动，

所述叠加单元将由如下所示的公式(4)表达的电压叠加在所述同步电机上，

所述计算器使用通过将由如下所示的公式(4)表达的电压叠加在所述同步电机上所得到的并且由如下所示的公式(5)所表达的电流，来计算由如下所示的公式(6)表达的并且根据公式(4)和(5)得到的阻抗，其中

v_dsc*＝V_ccosω_ct...(4)

其中v_dsc*代表d轴谐波电压指令值；

V_c代表d轴谐波电压指令值的幅度；

ω_c代表d轴谐波电压指令值的角频率；并且

t代表时间，

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{dsc}}\\ i_{\mathrm{qsc}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{v}_{\mathrm{dsc}}*/(R_d+{\mathrm{j\ω}}_c{L}_d)\\ 0\end{array}\right]...\left(5\right)$

其中i_dsc代表d轴谐波电流值；

i_qsc代表q轴谐波电流值；

v_dsc*代表d轴谐波电压指令值；

R_d代表包括线圈电阻值和磁体电阻值的电路电阻值；

L_d代表d轴电感；并且

ω_c代表d轴谐波电压指令值的角频率；

其中Z_ds代表阻抗；

R_d代表包括线圈电阻值和磁体电阻值的电路电阻值；

L_d代表d轴电感；

ω_c代表d轴谐波电压指令值的角频率；

V_c代表d轴谐波电压指令值的幅度；

代表阻抗的相位角；

i_dsc代表d轴谐波电流值；并且

t代表时间。

9.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，还包括：

带通滤波器和带阻滤波器，其将所述基波与频率不同于所述基波的频率的电压或电流彼此分离开，其中

所述计算器基于分离的电压或电流来计算阻抗。

10.根据权利要求9的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，还包括：

第二带阻滤波器，其构造为从分离的电压或电流中提取与所述同步电机的转动方向不同侧的频率分量，其中

所述计算器基于提取的电压或电流来计算阻抗。

11.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，还包括：

补偿计算器，其构造为对计算得到的阻抗进行补偿，其中

所述磁体温度估计单元基于补偿后的阻抗对所述永磁体的温度进行估计。

12.根据权利要求11的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，其中

所述补偿计算器使用预先得到的d轴基波电流与用于对计算得到的阻抗进行补偿的补偿量之间的关系以及预先得到的q轴基波电流与用于对计算得到的阻抗进行补偿的补偿量之间的关系中的至少一个来对计算得到的阻抗进行补偿。

13.根据权利要求1的用于具有永磁体的同步电机的磁体温度估计系统，还包括：

磁化量估计单元，其构造为基于计算得到的阻抗以及预先得到的所述阻抗与永磁体的磁化量之间的关系来对永磁体的磁化量进行估计。