CN105181173B

CN105181173B - 一种监测电机绕组温升的方法及装置

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Publication number: CN105181173B
Application number: CN201510556300.2A
Authority: CN
Inventors: 杨金霞; 陈致初; 邹煜林; 赵安然; 李华湘; 史文波; 史俊旭; 彭俊; 胡勇峰; 罗英露
Original assignee: CSR Zhuzou Institute Co Ltd
Current assignee: CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: CN105181173A

Abstract

本发明公开了一种监测电机绕组温升的方法以及装置。本发明的方法包括以下步骤：建立所述电机的动态热能方程；采集计算获取当前时刻的与所述动态热能方程相关的所述电机的状态参数值；基于所述动态热能方程根据所述状态参数值计算获取当前时刻的所述电机的绕组温升。与现有技术相比，根据本发明的方法和装置能够更加准确有效的监测电机绕组温升；同时，根据本发明的方法和装置不需要改变电机的内部结构，实现简单，成本低，具有较低的推广难度。

Description

一种监测电机绕组温升的方法及装置

技术领域

本发明涉及机电领域，具体说涉及一种监测电机绕组温升的方法及装置。

背景技术

永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、功率密度大、效率高等突出优点。随着高性能稀土永磁材料的不断完善，永磁电机近年来倍受关注，并且已开始应用于牵引领域。由于受到安装空间和重量的限制，牵引电机通常采用较高的电磁负荷。牵引电机运行时所产生的损耗较高，导致电机发热比较严重，直接影响电机的绝缘材料寿命和运行可靠性。

永磁电机由于采用永磁体励磁，为了避免空气中所挟带的水份、灰尘和其它污染物腐蚀永磁体，造成永磁体失磁或是金属等颗粒吸附在永磁体上，永磁电机一般采用全封闭结构，以便对永磁体进行有效防护，保证电机可靠安全运行。对于采用全封闭结构的永磁牵引电机来说，当电机功率密度高，电机发热量大时，电机绕组的温升问题显得尤为严重。因此对电机温升，尤其是绕组部分的温升监测显得尤为重要。

永磁牵引电机的绕组温度监测，目前普遍采用的方法是在电机内部预埋温度传感器，即在电机生产过程中，在电机绕组端部或定子槽内埋置一根或多根温度传感器，通过实时监测温度传感器的电阻，根据电阻值域温度之间的关系，从而获得电机当前温度。

温度传感器能实时反映所在部位的温度，但是温度传感器的埋置和固定需在电机生产过程中进行，增加了电机生产工艺复杂度和电机生产成本；此外温度传感器只能监测电机局部位置的温度变化，并且若埋置的温度传感器过多，又会增加电机控制的复杂性；同时，温度传感器的埋置，可能影响电机绕组绝缘性能以及电机内磁场分布，对电机工作状态产生不利影响。

因此，为了有效监测电机绕组温升，需要一种新的电机绕组温升监测方法。

发明内容

为了有效监测电机绕组温升，本发明提供了一种监测电机绕组温升的方法，所述方法包括以下步骤：

建立所述电机的动态热能方程；

采集计算获取当前时刻的与所述动态热能方程相关的所述电机的状态参数值；

基于所述动态热能方程根据所述状态参数值计算获取当前时刻的所述电机的绕组温升。

在一实施例中，在建立所述动态热能方程的过程中，基于所述电机的内部热源分布以及内部表面散热热阻建立所述电机的等效热路，基于所述等效热路建立所述动态热能方程。

在一实施例中，在计算获取所述电机绕组温升的过程中，基于所述等效热路建立所述动态热能平衡方程，基于所述动态热能方程进行数值求解。

在一实施例中，在建立所述动态等效热路的过程中，根据所述电机的各部分损耗获取所述内部热源分布，所述电机的各部分损耗包括定子绕组铜耗与定子铁心铁耗。

在一实施例中：

以所述定子绕组铜耗与所述定子铁心铁耗作为所述电机的内部热源输入建立所述动态等效热路，所述等效热路为动态二热源热路；

根据所述内部表面散热热阻、所述定子绕组铜耗、所述定子铁心铁耗以及所述定子绕组铜耗与所述定子铁心铁耗之间绕组温升的影响关系建立所述动态热能方程，所述动态热能方程为动态二热源热能方程。

在一实施例中，在计算获取当前时刻的所述电机的绕组温升的过程中，分别计算获取当前的所述电机温度下的所述定子绕组铜耗与定子铁心损耗。

在一实施例中：

当所述电机启动时基于外部环境温度计算获取启动时刻所述定子绕组铜耗从而获取启动时刻所述电机的绕组温升；

当所述电机启动后基于上一时刻的所述电机的温度以及上一时刻的所述电机的绕组温升计算当前时刻的所述电机的温度。

在一实施例中，所述电机的状态参数值包括电机转速，在计算获取当前时刻的所述电机的绕组温升的过程中，根据当前时刻的所述电机转速计算获取所述内部各部分散热热阻。

在一实施例中，根据当前时刻的所述电机转速确定所述内部各部分散热热阻在当前工况下的修正系数，基于所述修正系数计算获取当前时刻的所述内部各部分散热热阻。

在一实施例中，所述方法还包含以下步骤：

基于所述电机的运行环境要求分析当前时刻的所述绕组温升是否处于正常运行环境要求的温升限值内；

当前时刻的所述绕组温升处于正常运行环境要求的温升限值之外时输出警报和/或采取相应的过热保护措施。

本发明还提出了一种监测电机绕组温升的装置，所述装置包含：

模型设定模块，用于根据所述电机的具体硬件参数设定并保存所述电机的动态热能方程；

状态监测器，用于实时监测所述电机的状态参数值；

绕组温升计算器，其与所述动态热能模型设定模块以及所述状态监测器相连，用于基于所述动态热能方程根据所述状态参数值计算当前时刻的所述电机的绕组温升。

在一实施例中，所述绕组温升计算器包含：

损耗计算器，用于计算所述电机的内部各部分损耗从而获取所述动态热能方程的热源输入，所述损耗计算器包含定子绕组铜耗计算器以及定子铁心铁耗计算器；

内部表面散热热阻计算器，用于计算所述电机的内部表面散热热阻；

温升计算器，用于基于所述定子绕组铜耗、所述定子铁心铁耗以及所述内部表面散热热阻计算所述电机的绕组温升。

在一实施例中，所述装置还包含：

绕组温升阈值设定器，其用于根据所述电机的运行环境要求设定并存储对应的绕组温升阈值；

绕组温升判定器，其与所述绕组温升计算器以及所述绕组温升阈值设定器相连，用于对比所述绕组温升以及所述绕组温升阈值并在所述绕组温升大于所述绕组温升阈值时输出过热报警信息。

与现有技术相比，根据本发明的方法和装置能够更加准确有效的监测电机绕组温升；同时，根据本发明的方法和装置不需要改变电机的内部结构，实现简单，成本低，具有较低的推广难度。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例方法执行流程图；

图2是根据本发明一实施例电机等效热路示意图；

图3为连续工况下电机额定点的定子绕组/定子铁心平均温升与与时间关系的仿真曲线；

图4为循环工况下电机额定点的定子绕组/定子铁心平均温升与与时间关系的仿真曲线；

图5是根据本发明一实施例的装置结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为了有效监测电机绕组温升，本发明提出了一种电机绕组温升监测方法。通常，监测绕组温升是采用在电机内部预埋温度传感器的方法。但是预埋温度传感器必然会增加电机生产工艺复杂度和电机生产成本。为解决上述问题，本发明的方法首先针对电机的具体结构构造了相应的动态等效热路，然后在电机外部采集获取电机的特定的状态参数值，基于动态热能方程根据状态参数值来获取计算电机绕组温升。这样就不需要在电机内部预埋温度传感器，从而减小了电机生产工艺复杂度和电机生产成本。

接下来基于附图来具体描述本发明一具体实施例的执行过程。附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

执行本发明的方法，首先要建立电机的动态热能方程。对于任意热能方程，其关键的两部分分别是热源情况以及散热情况。因此，如图1所示，首先执行步骤S101，分析热源步骤，以及步骤S102，分析散热步骤。

在本实施例中，待分析电机为永磁电机。永磁电机的内部发热的主要原因是电机损耗。因此在本实施例中，根据电机的各部分损耗获取电机的内部热源分布。由于永磁电机转子发热较少，因此内部热源主要集中在定子铁心和定子绕组上。综上，在步骤S101中，电机内部的热源可以近似的以定子绕组铜耗与定子铁心铁耗来代表。

首先针对定子绕组铜耗，忽略每相绕组电流的不平衡，且考虑到电机处于动态模型时，电机内部的温度是不断上升的，绕组内的电阻也是不断变化的，即电机定子绕组铜耗与温度相关。因此在计算分析定子绕组铜耗时需要考虑定子绕组当前的实时温度。即在计算获取当前时刻的电机的绕组温升的过程中，需要计算获取的定子绕组铜耗为当前的电机温度下的定子绕组铜耗。

考虑到上述情况，在本实施例的动态热能方程构建过程中，加入了实时温度变量。在本实施例中，利用电机上一时刻的温度以及上一时刻的温升来获取当前时刻的实时温度。

当电机启动时基于外部环境温度计算获取启动时刻定子绕组铜耗从而获取启动时刻所述电机的绕组温升。具体的，电机刚开始启动时，即低速状态下，获取当前环境温度时的定子绕组初始电阻值R_{s_τ}，根据绕组电阻值与温度的关系，获取当前环境温度值τ并存储。

当电机启动后基于上一时刻的电机的绕组温升计算当前时刻的电机的温度。根据获得的电机内部最新定子绕组温升以及实时采集的电机运行时的当前电流I_s-i对定子绕组铜耗重新进行计算，从而获得当前时刻的电机内定子绕组的铜耗。

进一步的，考虑到材料选取、制造工艺等因素对电机定子绕组铜耗的影响，在本实施例中还设置相关修正系数K_cu，以保证电机绕组铜耗的计算精度。

最终，获得定子绕组铜耗计算公式为：

其中：R₀为0℃时的定子绕组直流电阻值；T_{scu_i-1}为(i-1)时刻(即上一步计算得到的)定子绕组温升值，i＝1,2,3……，T_{scu_0}的值为0，即电机刚起动时的初始定子绕组温升值为0；α为电阻温度系数，铜一般取4.25×10-3～4.28×10-3(1/℃)；K_cu为铜耗计算修正系数，该值通过试验数据分析获得。

接下来针对定子铁心铁耗。定子铁耗与定子铁心重量、磁通密度和定子频率有关系。通过实时采集的电机运行时的当前电流I_s-i，电压U_s-i，转矩T_s-i与电机转速n_i，计算当前定子磁链Ψ_{s_i}。通过电磁计算已知额定点的定子铁耗P_{fe_N}以及对应的额定定子磁链Ψ_{s_N}与额定频率f_N，通过当前时刻的定子磁链Ψ_{s_i}和定子频率f_i，估算该工况下当前时刻的定子铁耗P_{sfe_i}值。同时，为了保证计算精度，同样设置定子铁心损耗计算修正系数K_fe。

综上，定子铁心损耗计算公式为：

其中：P_{fe_N}为电机额定点的定子铁心损耗值；

Ψ_{s_N}为定子额定磁链值；

n_N为电机额定转速；

K_fe为定子铁心损耗计算修正系数，该值通过试验数据分析获得。

在本实施例中，待分析电机采用自扇风冷，风扇与电机同轴。因此在步骤S102中，主要分析电机内部各部分主要表面的传热情况。即基于对电机的内部表面散热热阻分析电机的散热。

由于电机为自扇风冷，风扇与电机同轴，且不同的电机转速对电机内部气流的搅动不同，影响电机内部各部分主要表面传热系数的大小，因此需要根据当前时刻的电机转速计算获取内部表面散热热阻。

为了简化计算过程，因此在建立热路方程的过程中，需要考虑受转速影响的主要热阻的计算方法，并通过试验确定对应不同转速时的修正系数k_{x_i}，用于构建表征不同转速时各处分别对应的表面传热系数数据库。在实际计算时，根据当前时刻的电机转速确定所述内部表面散热热阻在当前工况下的修正系数，基于修正系数计算获取当前时刻的内部表面散热热阻。这样就不需要针对不同电机的内部表面散热热阻进行大量的重复计算。

受电机转速影响的热阻主要包括饶组端部表面散热热阻R_{scu_i}、定子通风道散热热阻R_F1和定子铁心内圆表面散热热阻R_F2，根据获取的电机该工况下当前时刻的转速值，从预先设定的数据库中调取响应转速的修正系数k_{x_i}。综上，受电机转速影响的热阻计算公式为：

其中：R_{x_i}为当前转速n_i下的热阻值；

R_{x_N}为额定转速n_N下的热阻值；

k_{x_i}为修正系数，根据电机试验数据获得。

由于式3所涉及的电机内部导热热阻仅与电机各部分具体结构和材料本身的导热系数有关，与电机转速无关，即不涉及电机内部表面传热系数的选取与计算；导热热阻的具体值，根据试验修正后作为常量存储。

在步骤S101以及步骤S102之后，就可以执行步骤S111，建立等效热路步骤。在步骤S111中，基于电机的内部热源分布以及内部表面散热热阻建立电机的等效热路。具体的，即是以定子绕组铜耗与定子铁心铁耗作为电机的内部热源输入建立二热源热路，以上述二热源热路为电机的等效热路。

然后就可以执行步骤S112，建立动态热能方程步骤。在步骤S112中，基于等效热路建立动态热能方程。具体的，根据内部表面散热热阻、定子绕组铜耗、定子铁心铁耗以及定子绕组铜耗与定子铁心铁耗之间绕组温升的影响关系建立动态二热源热能方程。以上述动态二热源热能方程作为电机的动态热能方程。

电机二热源热能方程表示为：

其中：

T_{scu_i}，T_{sfe_i}分别为定子绕组和定子铁心的平均温升；

C_scu，C_sfe分别为定子绕组和定子铁心的平均质量热容；

M_scu，M_sfe分别为定子绕组和定子铁心的质量；

R_CF为绕组铜与铁之间的传导热阻；

R_{scu_i}为绕组端部表面散热热阻；

R_{sfe_i}为定子铁心的合成热阻，主要包括定子通风道散热热阻R_F1、定子铁心内圆表面散热热阻R_F2和定子铁心外圆表面散热热阻R_F3。

如图2所示，图2即为根据上述公式建立的本发明一实施例的等效热路图。在图2中，P_{sfe_i}以及P_{scu_i}为两个输出(分别是定子绕组铜耗以及定子铁心损耗热源输出)；连接在两个热源之间的为电阻R_CF(绕组铜与铁之间的传导热阻)；电阻R_F1(定子通风道散热热阻)、R_F2(定子铁心内圆表面散热热阻)以及R_F3(定子铁心外圆表面散热热阻)并联后构成的电阻等效定子铁心的合成热阻(R_{sfe_i})；电阻R_{scu_i}等效绕组端部表面散热热阻。电阻R_{scu_i}上的功率消耗以及电阻R_F1、R_F2以及R_F3并联后构成的电阻的功率消耗即可分别等效为定子绕组和定子铁心的平均温升T_{scu_i}以及T_{sfe_i}。

当电机的动态热能方程建立完毕后就可以执行步骤S120，采集计算获取当前时刻的与动态热能方程相关的电机的状态参数值。从而最终基于动态热能方程根据状态参数值计算获取当前时刻的电机的绕组温升。首先执行步骤S131，计算电机当前损耗；同时执行步骤S132，计算电机内部表面散热热阻；最终在步骤S131以及步骤S132的基础上执行步骤S140，计算电机温升并获取电机绕组温升。

上述计算过程即是对式4采用数值解法进行求解。在本实施例中，在计算获取电机绕组温升的过程中，基于等效热路建立动态绕组温升数学模型，基于动态绕组温升数学模型对动态热能方程进行数值求解。具体实施方法为：

其中，Th为算法调用步长，根据不同的电机和运行工况选取不同的数量级；Tp1、Tp2、Tq1以及Tq2为运算中间量。

为了进一步提高本发明的方法获取的温升的准确度。接下来基于一具体的仿真来调整本发明计算过程中的各固定系数的参数值。在仿真中，算法调用步长Th按s级进行设置。仿真结果如图3以及图4所示，横坐标为时间(单位：S秒)，纵坐标为温度(单位：K开尔文)。附图3为连续工况下，电机额定点的定子绕组平均温升与定子铁心平均温升与时间关系的仿真曲线，其横坐标为时间(单位：S秒)，纵坐标为温度(单位：K开尔文)；图4为循环工况下，电机定子绕组平均温升与定子铁心平均温升与时间关系的仿真曲线。将仿真数据与试验数据相结合，对上述方法中所涉及的电阻温度系数α、铜耗计算修正系数K_cu、定子铁心损耗计算修正系数K_fe、定子绕组平均质量热容C_scu、定子铁心平均质量热容C_sfe和各部分热阻值进行修正，最终将实时计算的绕组平均温升值与实际值之间的误差控制在±10％以内。

最终的仿真结果证明了与现有技术相比，根据本发明的方法能够更加准确有效的监测电机绕组温升；同时，根据本发明的方法不需要改变电机的内部结构，实现简单，成本低，具有较低的推广难度。

当然，本发明中对式4的数值求解方法不仅仅限于式5涉及的方法。在本发明的其他实施例中，可以采用其他的方法对式4进行数值求解。

当电机的绕组温升过高时，会影响电机的正常运作并进一步造成电机的损坏。针对上述情况，本发明的方法还构造了温升监控步骤。具体的，如图1所示，首先执行步骤S151，温升判定步骤。基于电机的运行环境要求分析当前时刻的绕组温升是否处于正常运行环境要求的温升限值内。即将由式(4)得到的定子绕组温升值输出，与预先设定的温升阀值进行对比，判断电机是否超温。

当前时刻的绕组温升处于正常运行环境要求之外(超过温升阀值)时执行步骤S152，过热保护步骤，输出警报和/或采取相应的过热保护措施。

当前时刻的绕组温升处于正常运行环境要求之内(没有超过温升阀值)时，返回继续执行步骤S120，获取电机的状态参数值，从而计算绕组铜耗以及定子铁心损耗值，基于电机绕组热模型继续对电机绕组温升进行实时计算。综上，基于本发明的方法可以更加有效的对电机进行过热保护，从而大大提高电机运行的稳定性。

根据本发明的方法，本发明还提出了一种监测电机绕组温升的装置，如图5所示，在本发明的一实施例中，装置包含模型设定模块500以及状态监测器510，其中，模型设定模块500用于根据电机的具体硬件参数设定并保存电机的动态热能方程；状态监测器510用于实时监测电机的与动态热能方程相关的状态参数值，具体的，主要用于获取当前运行状态下的电机定子电流、电压、电机转矩与运行转速。

装置还包含定子绕组铜耗计算器521、定子铁心铁耗计算器522以及内部表面散热热阻计算器523。定子绕组铜耗计算器521、定子铁心铁耗计算器522以及内部表面散热热阻计算器523分别连接到模型设定模块500以及状态监测器510，用于分别根据模型设定模块500输出的电机动态热能方程以及状态监测器510输出的状态参数实时值计算获取实时的定子绕组铜耗、定子铁心铁耗以及内部表面散热热阻。

定子绕组铜耗计算器521中构造有初始定子绕组直流电阻获取模块，定子绕组直流电阻获取模块，主要用于采集电机刚起动时，低速状态下定子绕组直流电阻值，并根据所采集到的电阻值，估算当前环境温度。利用当前环境温度不断累加实时温升计算结果来获取当前的实时温度。

定子绕组铜耗计算器521通过所采集到的当前运行状态下的实时电流与基于累加上一步计算得到的电机绕组温升获取到的当前实时绕组温度，计算得到当前运行状态下的电机实时定子绕组铜耗值。

装置还包含绕组温升计算器524，绕组温升计算器524与定子绕组铜耗计算器521、定子铁心铁耗计算器522以及内部表面散热热阻计算器523相连。绕组温升计算器524以实时定子绕组铜耗值与定子铁心铁耗计算器522计算获取的定子铁心损耗值作为电机内部热源，以内部表面散热热阻计算器523计算获取的内部表面散热热阻作为散热参数，基于模型设定模块500输出的电机动态热能方程计算获取当前时刻的电机绕组平均温升。

与现有技术相比，根据本发明的装置能够更加准确有效的监测电机绕组温升；同时，根据本发明的装置不需要改变电机的内部结构，实现简单，成本低，具有较低的推广难度。

为了进行过热保护，装置还包含绕组温升阈值设置器532以及绕组温升判定器531。绕组温升阈值设置器532用于根据电机的运行环境要求设定并存储对应的绕组温升阈值。绕组温升判定器531与绕组温升计算器524以及绕组温升阈值设定器532相连，用于对比绕组温升以及绕组温升阈值并在绕组温升大于绕组温升阈值时输出过热报警信息。

进一步的，装置还包含过热保护装置540，过热保护装置540与绕组温升判定器531相连，其用于在接收到过热报警信息时及时调整控制策略，对电机进行热保护，以防过高的温升影响电机可靠运行。

综上，与现有技术相比，根据本发明的方法和装置能够更加准确有效的监测电机绕组温升；同时，根据本发明的方法和装置不需要改变电机的内部结构，实现简单，成本低，具有较低的推广难度。进一步的，基于本发明的方法和装置还可以更加有效的对电机进行过热保护，从而大大提高电机运行的稳定性。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种监测电机绕组温升的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：建立所述电机的动态热能方程，该动态热能方程表示为：

其中：

P_{scu_i}、P_{sfe_i}分别为i时刻的定子绕组铜耗和定子铁耗，

T_{scu_i}、T_{sfe_i}分别为i时刻的定子绕组和定子铁心的平均温升，

C_scu、C_sfe分别为定子绕组和定子铁心的平均质量热容，

M_scu、M_sfe分别为定子绕组和定子铁心的质量，

R_CF为绕组铜与铁之间的传导热阻，

R_{scu_i}为i时刻的绕组端部表面散热热阻，

R_{sfe_i}为i时刻的定子铁心的合成热阻，

i＝1,2,3……；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定子铁心的合成热阻包括定子通风道散热热阻、定子铁心内圆表面散热热阻和定子铁心外圆表面散热热阻。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算获取所述电机的绕组温升的过程中，基于等效热路建立动态绕组温升数学模型，然后基于动态绕组温升数学模型对动态热能方程进行数值求解。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述动态绕组温升数学模型表示为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定子绕组铜耗P_{scu_i}通过下式计算：

<mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>c</mi> <mi>u</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>3</mn> <msubsup> <mi>I</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <msub> <mi>R</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>*</mo> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>c</mi> <mi>u</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>&tau;</mi> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>u</mi> </mrow> </msub> </mrow>

其中，R₀为0℃时的定子绕组直流电阻值；T_{scu_i-1}为(i-1)时刻的定子绕组温升值，i＝1,2,3……，T_{scu_0}的值为0，即电机刚起动时的初始定子绕组温升值为0；α为电阻温度系数；K_cu为铜耗计算修正系数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定子铁耗P_{sfe_i}通过下式计算：

其中，P_{fe_N}为电机额定点的定子铁心损耗值；

Ψ_{s_N}为定子额定磁链值；

Ψ_{s_i}为i时刻的定子磁链值；

n_N为电机额定转速；

n_i为i时刻的电机转速；

K_fe为定子铁心损耗计算修正系数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：

8.一种监测电机绕组温升的装置，其特征在于，所述装置包含：

模型设定模块，用于根据所述电机的具体硬件参数设定并保存所述电机的动态热能方程，该动态热能方程表示为：

其中：