CN105092094A - 一种电机绕组温度的获取方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机绕组温度的获取方法、装置及系统；其中方法包括：获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速、当前时刻的供电电压；在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。本申请中实施例未使用环境温度，能够减少环境温度对绕组温度的影响，提高计算得到绕组温度的准确性。

Description

一种电机绕组温度的获取方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及自动化领域，尤其涉及一种电机绕组温度的获取方法、装置及系统。

背景技术

随着电机技术的广泛应用，旋转有刷直流电机(以下简称有刷电机)以其结构简单、体积较小和控制策略简单的优势被广泛应用于各个领域。有刷电机由定子和转子两大部分组成，定子上有磁极(绕组式或永磁式)，转子有绕组。

有刷电机在工作过程中绕组的温度会不断升高。当有刷电机的绕组温度过高时会损坏有刷电机的结构。所以现有技术中一般采用温度传感器来采集有刷电机的绕组温度。

当采用接触式传感器来测量绕组温度时，一般将接触式传感器设置于转子的绕组上。但是，由于在有刷电机工作过程中转子处于不断转动的状态，所以接触式温度传感器无法较好地与绕组接触，进而导致无法准确测量有刷电机的绕组温度。

当采用非接触式温度传感器来测量有刷电机的绕组温度时，可以解决上述接触式传感器的安装位置问题。但随之而来的问题是：非接触式传感器容易受到外界光学因素的干扰，当有刷电机所处环境中光学因素较为复杂时，会影响测量有刷电机的绕组温度的准确性。

因此，现在需要一种新的方法来准确测量有刷电机的绕组温度，以便对有刷电机的工作状态进行控制，使有刷电机的绕组温度控制在合理的温度范围内。

发明内容

发明人在研究过程中发现电机的绕组温度可以采用如下方式来计算：

首先说明一下电机的发热公式：

$\mathrm{CM}\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}+\frac{T-T_e}{R_t}=Q_w............\left(1\right);$

其中，Q_w为电机的无功功率(W)，T为电机的绕组温度(℃)，T_e为当前的环境温度(℃)，为电机的绕组温度变化率(℃/s)，R_t为电机热阻(℃/W)，M为电机质量(kg)，C为构造电机材料的比热容(J/kg℃)。

将公式(1)经过公式变换和离散化处理可以得到公式：

其中，T_i为电机在当前时刻的绕组温度(℃)，T_i-1为电机在前一时刻的绕组温度(℃)，t_s为采样时间(s)。

同时，电机的无功功率Q_w还满足下述公式：

$Q_w=(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·\frac{1-\mathrm{\η}}{\mathrm{\η}}............\left(3\right)$

其中，U为供电电压(V)，ω为电机的角速度(rad/s)，K_t为转矩系数(N·m/A)，R_a为电机内阻(Ω)，η为电机效率。

将公式(3)代入公式(2)可以得到下述公式：

$T_i=T_{i-1}+(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·C_{\mathrm{heating}}-(T_{i-1}-T_e)\·C_{\mathrm{cooling}}............\left(4\right)$

其中， $C_{\mathrm{heating}}=\frac{1-\mathrm{\η}}{\mathrm{\η}}\·R_t\·\frac{t_s}{{\mathrm{CR}}_{t}M+t_s}$ 为电机升温系数；

$C_{\mathrm{cooling}}=\frac{t_s}{{\mathrm{CR}}_{t}M+t_s}$ 为电机降温系数。

本申请发明人发现：利用公式(4)便可以计算得到电机的绕组温度。但是在利用公式(4)的过程中需要使用到当前的环境温度T_e。由于当前的环境温度T_e是一个变化量，其变化过程没有规律可循。当环境温度持续变化时，会对公式(4)计算电机的绕组温度产生影响，进而影响测量结果的准确性。

鉴于此，本申请提供了一种绕组温度的获取方法，以消除环境温度对电机的绕组温度的影响，以便准确测量电机的绕组温度。进而对电机的工作状态进行控制，以使电机的绕组温度控制在合理的温度范围内。

为了实现上述目的，本申请提供以下技术手段：

一种电机绕组温度的获取方法，包括：

获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；

在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；

在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；

依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

优选的，在计算当前时刻的温度差值之后还包括：

当所述当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值的情况下，控制电机进入停机状态。

优选的，在控制电机进入停机状态之后，还包括：

当所述当前时刻的温度差值小于退出热保护阈值的情况下，控制所述电机进入运行状态；其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

优选的，所述依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值，包括：

将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；

将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

优选的，所述预设升温公式为： $T_{\mathrm{inc}}(U,\mathrm{\ω})=(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·C_{\mathrm{heating}};$

其中，T_inc(U,ω)为升温温度，K_t为转矩系数，ω为角速度，C_healting为升温系数，U为电机的供电电压，Ra为电机内阻；

所述预设降温公式为：T_dec(ΔT_i-1)＝ΔT_i-1·C_cooling；

其中，T_dec(ΔT_i-1)为降温温度，ΔT_i-1为前一时刻的温度差值，C_cooling为降温系数。

优选的，在查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数之前，所述方法还包括：

获取电机的电机型号；

在预设数据库中查找与所述电机型号对应的所述预设升温二维表和所述预设降温表；其中，所述预设数据库中预先存储有与多个电机型号对应的升温二维表和降温表。

一种电机绕组温度的获取装置，包括：

获取单元，用于获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；

升温处理单元，用于在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；

降温处理单元，用于在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；

计算单元，用于依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

优选的，所述计算单元包括：

和值计算单元，用于将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；

确定单元，用于将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

优选的，进入保护单元，用于当所述当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值的情况下，控制电机进入停机状态；

退出保护单元，用于当所述当前时刻的温度差值小于退出热保护阈值的情况下，控制所述电机进入运行状态；其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

一种电机绕组温度的获取系统，包括：

电机，和所述电机相连的处理器；

所述处理器具体用于：获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

本申请实施例中，电机在工作过程中由于摩擦生热关系，绕组温度会不断升高，同时，绕组还会不断与周围环境进行热交互释放热量。本申请实施例中没有直接利用温度传感器采集绕组温度，而是通过模拟电机在真实环境中的升温过程和降温过程，来获取电机当前的绕组温度。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

在软件上，由于未采用温度传感器，所以不会产生因温度传感器的原因而引发的绕组温度不准确的问题。并且，本申请中实施例未使用环境温度，能够减少环境温度对绕组温度的影响，提高计算得到绕组温度的准确性。

在硬件上，能够减少温度传感器及配套器件和环境温度的采集电路，这样便于PCB的设计，同时能够降低硬件成本。由于硬件数量减少还能够减少产品体积。

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，下面描述中的附图仅仅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为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取方法中初始化的流程图；

图2为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取方法的流程图；

图3为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取方法中计算温度差值的流程图；

图4为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取方法中控制电机运行状态的流程图；

图5为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取装置的结构示意图；

图6为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取装置中计算单元的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的又一种电机绕组温度的获取装置的结构示意图；

图8为本申请实施例公开的一种电机绕组温度的获取系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在介绍本申请的具体实现方式之前，首先介绍本申请中所使用的电机的绕组温度计算公式：

在上述公式(4)的基础上，在公式(4)左右同时减去T_e环境温度，得到下述公式：

$(T_i-T_e)=(T_{i-1}-T_e)+(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·C_{\mathrm{heating}}-(T_{i-1}-T_e)\·C_{\mathrm{cooling}}$

…………(5)

即： $\mathrm{\Δ}{T}_i={\mathrm{\ΔT}}_{i-1}+(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·C_{\mathrm{heating}}-{\mathrm{\ΔT}}_{i-1}\·C_{\mathrm{cooling}}$

将公式(5)简化后可得到：

ΔT_i＝ΔT_i-1+T_inc(U,ω)-T_dec(ΔT_i-1)……(6)

其中，为升温温度；T_dec(ΔT_i-1)＝ΔT_i-1·C_cooling为降温温度。其中，C_healting为升温系数，其可以依据U和ω的升温二维表查询获得；C_cooling为降温系数，其可以依据绕组温度与环境温度的差值，在降温表中查询得到。

针对一台电机可以通过标定不同供电电压，不同角速度下的电机升温特性，可以获得电机升温二维表。降温系数只与电机绕组温度和环境温度的差值有关，标定不同的绕组温度和环境温度的差值，以获得电机不同差值下的降温表。针对不同的电机，技术人员经过大量实验得到不同电机的升温二维表和降温表。然后将不同电机的型号与升温二维表和降温表一一对应存储至预设数据库中，以供本申请使用。

本申请应用于电机的控制器，在本申请执行之前，控制器需要执行初始化过程。如图1所示，初始化过程包括步骤S101～102：

步骤S101：获取电机的电机型号。

由于不同电机的额定电压和额定电流不同，这导致不同电机在工作过程中的升温系数(发热速率)和降温系数(散热速率)均不同，所以控制器需要确定电机本身的型号，以便在下一步骤中确定电机的升温系数(发热速率)和降温系数(散热速率)。

步骤S102：在预设数据库中查找与所述电机型号对应的预设升温二维表和预设降温表。其中，预设数据库中预先存储有与多个电机型号对应的升温二维表和降温表。

在本申请之前，技术人员已经过大量实验确定不同型号的电机的升温二维表和降温表。其中，预设升温二维表为：一个电机型号的电机在不同供电电压和不同的转速下的升温系数的集合；预设降温表为该电机型号的电机在不同环境温度与绕组温度的差值下的降温系数的集合。

控制器依据电机型号在预设数据库中查询，从而获得与该电机型号对应的预设升温二维表和预设降温表，以便在具体应用过程中使用。

如图2所示，本申请提供了一种电机绕组温度的获取方法，应用于电机的控制器，所述方法具体包括步骤S201～S204：

步骤S201：获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值。

控制器按照一定频率计算电机的温度，前一时刻的温度差值为控制器在前一时刻按照本方法计算得到的温度差值。当前时刻的温度差值为控制器在当前时刻按照本申请的方法计算得到的温度差值。

其中，温度差值为绕组温度与环境温度的差值。在电机处于停机状态时，绕组与环境经过热交换后，导致绕组温度与环境温度相差不多，两者的温度差值几乎为零。所以，在本申请实施例初次使用时，温度差值设为零。

在电机进入工作状态后，绕组温度会不断升高，温度差值也会随之升高。所以可以按照本申请提供的方法计算前一时刻的温度差值，并将温度差值存储至控制器的存储器内。

在计算当前时刻的温度差值时，控制器在存储器内获取前一时刻的温度差值。并将前一时刻的温度差值作为实时模拟电机在工作过程中升高温度和与环境进行热交互过程中降低温度的基础温度。

在获取前一时刻的温度差值后，还需要获取电机转速和供电电压，以便确定电机此时的工作状态。获取电机转速的过程具体为：通过设置于电机转子上的霍尔传感器，采集电机在当前时刻的电机转速。获取供电电压的过程具体为：获取与电机并联的分压电阻在当前时刻的供电电压，将该供电电压确定为电机在当前时刻的供电电压。

步骤S202：在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度。

在电机运行的过程中会不断发热，电机运行转速快或供电电压越高，则升温较快，运行速度较慢或供电电压较慢，则升温较慢。为了确定当前时刻电机的升温系数，利用步骤S201中获得当前时刻的电机转速和供电电压，在与该电机对应的升温二维表中查找得到当前时刻的升温系数。

然后，将当前时刻对应的电机转速、供电电压和升温系数都代入预设升温公式中得到当前时刻的升温温度。其中，预设升温公式中，T_inc(U,ω)为升温温度，K_t为转矩系数，ω为角速度，C_healting为升温系数，U为电机的供电电压，R_a为电机内阻。

本步骤中计算得到的升温温度为：控制器模拟电机在供电电压和电机转速的情况下，在一个采样时刻理应升高的温度。

步骤S203：在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度。

电机处于环境中，所以电机会与周围环境会进行热交换。当电机的绕组温度高于环境温度时，电机的绕组会向环境散热，从而降低自身的温度。在电机的绕组温度与周围环境差距大时降温较快，当电机绕组与周围环境的差距较小时降温较慢。

控制器依据绕组温度与环境温度的差值，在降温表中获得当前时刻的降温系数。将与前一时刻绕组温度与环境温度的差值和降温系数代入预设降温公式T_dec(ΔT_i-1)＝ΔT_i-1·C_cooling中计算得到当前时刻的降温温度。

其中，预设降温公式中T_dec(ΔT_i-1)为降温温度，ΔT_i-1为前一时刻的温度差值，C_cooling为降温系数。

本步骤中，降温温度为控制器模拟电机在一个采样周期内与周围环境进行热交换后理应降低的温度。

步骤S204：依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

电机在工作过程中由于摩擦生热关系，绕组温度会不断升高，同时，绕组还会不断与周围环境进行热交互释放热量，绕组温度也会不断降低。所以在前一时刻的温度差值基础上，再与升温温度和降温温度进行进一步的计算便能够得到当前时刻的温度差值。即：本申请实施例中没有直接利用温度传感器采集绕组温度，而是通过模拟电机在真实环境中的升温过程和降温过程，来获取电机当前的绕组温度。

本申请提供当前时刻的温度差值的两种计算方式：

第一种方式为：将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

第一种方式较为简单方便，不论电机当前处于停机状态还是工作状态，均能够准确计算得到电机在当前时刻的温度差值。

第二种方式，如图3所示为第二种方式的具体实现形式：

步骤S301：获取当前时刻的电机状态。

本申请中将电机的状态分为两种：运行状态和停机状态，可以通过判断电机转速是否为零来判断电机所处的状态，当电机转速为零则表示电机处于停机状态，当电机转速不为零，则表示电机处于运行状态；或者通过获取电机标志位，当标志位有效时则表示电机处于运行状态，当标志位无效时则表示电机处于停机状态。

步骤S302：依据所述电机状态判断电机是否处于运行状态，若是，则进入步骤S303，否则进入步骤S304。

步骤S303：当所述电机处于运行状态，将所述前一时刻的绕组温度与所述升温温度的和值作为当前时刻的绕组温度。

步骤S304：当所述电机处于停机状态，将所述前一时刻的绕组温度与所述降温温度的差值作为当前时刻的绕组温度。

本实施例中当电机处于运行状态时，电机的升温温度远远大于降温温度，所以在电机处于运行状态时，可以不考虑降温温度，在电机停止后，电机没有升温温度，所以无需考虑升温温度仅考虑降温温度即可，这样可以大大提高运算效率。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

在软件上，由于未采用温度传感器，所以不会产生因温度传感器的原因而引发的绕组温度不准确的问题。并且，本申请中实施例未使用环境温度，能够减少环境温度对绕组温度的影响，提高计算得到绕组温度的准确性。

在硬件上，能够减少温度传感器及配套器件和环境温度的采集电路，这样便于PCB的设计，同时能够降低硬件成本。由于硬件数量减少还能够减少产品体积。

为了控制绕组温度在合理温度范围内，控制器提供了本申请的实施例2，参见图4，包括步骤S401～406：

步骤S401：计算当前时刻的温度差值。

按图2所述方法计算当前时刻的温度差值，此过程与图2所述的内容一致，在此不再赘述。

步骤S402：判断当前时刻的温度差值是否大于进入热保护阈值；若是，则进入步骤S403；若否，则进入步骤S406。

在电机工作过程中，电机的绕组温度会不断升温，所以绕组温度与环境温度的差值(温度差值)也不断增大。当电机的温度差值过大时，会损坏电机的结构，影响电机的正常运行。为了保护电机结构，所以本申请在不影响电机正常运行的前提下，预先设置温度差值所能够达到的最大温差(进入热保护阈值)。

若当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值，则表示此时电机的运行状态会影响电机的正常工作，所以进入步骤403，控制电机处于停机状态。若当前时刻的温度差值不大于进入热保护阈值，则表示此时电机的运行状态不会影响电机的正常工作，进入步骤S406继续控制电机处于工作状态即可。

步骤S403：控制电机处于停机状态。

若当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值，则说明电机的绕组继续升高会影响电机的正常运行；此时控制所述电机进入停机状态，以便电机能够在与环境进行热交互的过程中降低温度，以免电机的绕组温度继续升高，影响电机的结构。

步骤S404：计算当前时刻的电机的温度差值。

步骤S405：判断当前时刻的温度差值是否小于退出热保护阈值，若是，则进入步骤S406，否则进入步骤S404。

在电机处于停机状态的过程中，电机的绕组温度会持续下降。为了不影响电机的正常工作，为电机设置退出热保护阈值。其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

当退出热保护阈值等于进入热保护阈值时，则本实施例仅采用一个设定阈值来对电机是否进入热保护进行判断。即当温度差值大于设定阈值时，则进入热保护，当绕组温度小于阈值，则退出热保护。这样的话，电机可能会出现在进入热保护和退出热保护两种状态之间快速切换，导致电机连续启停，对用户的操作手感和电机寿命有较坏的影响。

所以优选的方案为：退出热保护阈值小于进入热保护阈值，以便在电机进入热保护之后，能够预留足够的时间使电机进行降温。从而防止电机频繁停机开机，进而保护电机的安全。

利用步骤S405时刻检电机的温度差值，当电机的温度差值小于退出热保护阈值时，则表示电机已经与环境进行了充分热交换，此时绕组温度升高不会影响电机的正常工作，此时控制电机进入正常运行状态。

若电机的温度差值不小于退出热保护阈值，则表示此时电机与环境进行热交互的时间还不够充分，此时应该继续控制电机处于停机状态，以便电机能够与环境进行充分热交换，并进入步骤S404时刻检测电机在当前时刻的温度差值。

步骤S406：控制电机工作处于运行状态，然后进入步骤S401。

本实施例进一步介绍了根据当前时刻的温度差值，如何对电机的工作状态进行控制的过程。从实施例中可以看出，本申请能够控制电机工作在合理的温度范围内，以便保护电机的结构和维持电机的正常运行。

如图5所示，本申请还提供了一种电机绕组温度的获取装置，包括：

获取单元100，用于获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值。

升温处理单元200，用于在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度。

降温处理单元300，用于在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度。

计算单元400，用于依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

优选的，如图6所示所述计算单元400包括：

和值计算单元401，用于将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；

确定单元402，用于将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

如图7所示，本申请还提供了一种电机绕组温度的获取装置，还包括：

进入保护单元500，用于当所述当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值的情况下，控制电机进入停机状态；

退出保护单元600，用于当所述当前时刻的温度差值小于退出热保护阈值的情况下，控制所述电机进入运行状态；其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

在软件上，由于未采用温度传感器，所以不会产生因温度传感器的原因而引发的绕组温度不准确的问题。并且，本申请中实施例未使用环境温度，能够减少环境温度对绕组温度的影响，提高计算得到绕组温度的准确性。

在硬件上，能够减少温度传感器及配套器件和环境温度的采集电路，这样便于PCB的设计，同时能够降低硬件成本。由于硬件数量减少还能够减少产品体积。

如图8所示，本申请提供了一种电机绕组温度的获取系统，包括：

电机700和所述电机相连的处理器800；

所述处理器800具体用于：获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

其中，电机700上包括有霍尔传感器、温度传感器和电机的外围电路，外围电路中包括与电机并联的分压电阻。

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机绕组温度的获取方法，其特征在于，包括：

获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；

在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；

在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；

依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算当前时刻的温度差值之后还包括：

当所述当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值的情况下，控制电机进入停机状态。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在控制电机进入停机状态之后，还包括：

当所述当前时刻的温度差值小于退出热保护阈值的情况下，控制所述电机进入运行状态；其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值，包括：

将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；

将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设升温公式为： $T_{\mathrm{inc}}(U,\mathrm{\ω})=(K_t\·\frac{U-K_t\mathrm{\ω}}{R_a})\·\mathrm{\ω}\·C_{\mathrm{heating}};$

其中，T_inc(U,ω)为升温温度，K_t为转矩系数，ω为角速度，C_healting为升温系数，U为电机的供电电压，Ra为电机内阻；

所述预设降温公式为：T_dec(ΔT_i-1)＝ΔT_i-1·C_cooling；

其中，T_dec(ΔT_i-1)为降温温度，ΔT_i-1为前一时刻的温度差值，C_cooling为降温系数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数之前，所述方法还包括：

获取电机的电机型号；

在预设数据库中查找与所述电机型号对应的所述预设升温二维表和所述预设降温表；其中，所述预设数据库中预先存储有与多个电机型号对应的升温二维表和降温表。

7.一种电机绕组温度的获取装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；

升温处理单元，用于在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；

降温处理单元，用于在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；

计算单元，用于依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

和值计算单元，用于将所述前一时刻的温度差值加上所述升温温度获得温度和值；

确定单元，用于将所述温度和值减去所述降温温度的差值，确定为所述当前时刻的温度差值。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

进入保护单元，用于当所述当前时刻的温度差值大于进入热保护阈值的情况下，控制电机进入停机状态；

退出保护单元，用于当所述当前时刻的温度差值小于退出热保护阈值的情况下，控制所述电机进入运行状态；其中，所述退出热保护阈值小于或等于所述进入热保护阈值。

10.一种电机绕组温度的获取系统，其特征在于，包括：

电机，和所述电机相连的处理器；

所述处理器具体用于：获取前一时刻的温度差值、当前时刻的电机转速和当前时刻的供电电压；其中，所述前一时刻的温度差值为前一时刻的绕组温度与前一时刻的环境温度的差值；在预设升温二维表中，查询与所述电机转速和所述供电电压对应的升温系数；将所述电机转速、所述供电电压和所述升温系数代入预设升温公式得到升温温度；在预设降温表中，查询与所述前一时刻的温度差值对应的降温系数；将所述前一时刻的温度差值和降温系数代入预设降温公式得到降温温度；依据所述前一时刻的温度差值、所述升温温度和所述降温温度，计算当前时刻的温度差值。