CN112383255B - 电机的转子温度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机的转子温度的检测方法。通过对q轴电压方程进行转换，并利用基准电机对转换后的q轴电压方程进行标定，从而在对待检测电机进行检测时，即可以根据标定结果并结合转换后的q轴电压方程，计算出待检测电机的磁链值，进而可以推算出电机的转子温度。即，本发明中的转子温度的检测方法，结合了函数换算，其检测过程较为简单、检测精度较高，并且所耗费的时间较短。

Description

电机的转子温度的检测方法

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及一种电机的转子温度的检测方法。

背景技术

通常而言，电机的主要作用是产生驱动扭矩，作为用电器件或各种机械的动力源。常用的电机例如包括永磁同步电机。

其中，电机的转子温度会直接影响电机的输出扭矩，在转子温度发生变化时，输出扭矩将发生相应的变化。以及，通过转子温度实时修正转子磁链，可以提高扭矩精度。同时，转子温度还可以用来防止永磁磁钢出现不可逆的退磁现象，如果不对转子温度进行监控，不可逆的退磁现象将导致电机性能出现永久性的大幅下降甚至无法正常工作。

若直接采用内埋热电偶将转子温度的信号通过无线遥测技术发射出来，这种检测方式的成本太高，因此直接通过传感器检测电机的转子温度，不仅难度较大，并且针对大量的电机而言其成本也较高。

目前，用于对转子温度进行检测的主流方法是，采用基于热传导的转子温度模型，由相关热节点之间的热阻、热容和损耗来计算转子温度。然而，采用该种方法时，各节点时间的热容、热阻、传热系数等很难得到，需要做很多组实验，耗费较长时间，且结果精度不高，容易在环境变化时发生改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机的转子温度的检测方法，以解决现有的转子温度的检测方法其耗费时间较长，且精度较低的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电机的转子温度的检测方法，包括：

将q轴电压方程中同时与d轴电流、q轴电流以及转速相关的因子项合并，得到转换后的q轴电压方程如下：

其中，U_q为q轴电压；

R_S为定子电阻；

I_q为q轴电流；

I_d为d轴电流；

ω_r为转子角速度；

为磁链；

n为转速；

U_T(I_d，I_q，n)为相关的因子项合并之后的并项函数；

提供已知磁链值的基准电机，并将给定的d轴电流值、q轴电流值、转速值、检测出的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入转换后的q轴电压方程中，以得到所述并项函数的值；

提供待检测电机，并根据预定的d轴电流、q轴电流和转速，检测出对应的q轴电压；

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的并项函数的值以及q轴电压值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以获取待检测电机的磁链值；以及，

根据待检测电机的磁链值计算出所述待检测电机的反电动势系数，并根据电机的反电动势系数和转子温度的对应关系，推算出待检测电机的转子温度。

可选的，合并因子项，以得到转换后的q轴电压方程的方法包括：

提供初始的q轴电压方程如下：

其中，L_d为d轴电感；U_E(Id，Iq，n)为电压误差补偿函数；

将初始的q轴电压方程中的ω_r*L_d*I_d转换为关于d轴电流、q轴电流和转速的替代函数，所述替代函数公式为f(I_d，I_q，n)；

将替代函数项和电压误差补偿函数项合并，以得到所述并项函数。

可选的，利用基准电机得到并项函数的值的方法包括：

设定多组d轴电流、q轴电流和转速的测试组，并对应检测出所述基准电机的多个q轴电压；

将各个测试组中的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以得到多组测试组对应的多个并项函数的值，以及建立并项函数对照表。

可选的，获取所述待检测电机的磁链值的方法包括：

在预定的d轴电流、q轴电流和转速下，检测出所述待检测电机的q轴电压，并根据待检测电机的d轴电流、q轴电流和转速，从所述并项函数对照表中查找出对应的并项函数的值；

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、q轴电压值以及对应的并项函数的值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以获取所述待检测电机的磁链值。

可选的，所述并项函数与一基准函数之间基于修正系数下呈正比，得到并项函数和基准函数的关系式如下：

U_T(I_d，I_q，n)＝U_psi(I_d，I_q，n’)*ρ(n)；

其中，n’为基准转速；

U_psi(I_d，I_q，n’)为在基准转速下所对应的函数；

ρ(n)为与转速相对应的修正系数，在同一转速下的修正系数的值相同。

可选的，利用基准电机得到并项函数的值的方法包括：

设定多组d轴电流和q轴电流的测试组，并基于固定的基准转速下，测试出并项函数的值，其中基准转速下的并项函数的值等于基准函数的值，并建立基准函数对照表；

选取任意测试组中的d轴电流和q轴电流，并在多个不同的测试转速下，分别检测出多个并项函数的值；

根据选取的测试组，从基准函数对照表中查找对应的基准函数的值，并将多个不同测试转速下的并项函数的值分别代入至并项函数和基准函数的关系式中，以计算出不同测试转速下所对应的修正系数，并建立修正系数对照表；以及，

根据基准函数对照表和修正系数对照表，并结合并项函数和基准函数的关系式，计算出不同d轴电流、q电流和转速所对应的并项函数的值。

可选的，获取所述待检测电机的磁链值的方法包括：

在预定的d轴电流、q轴电流和转速下，检测出所述待检测电机的q轴电压；

根据待检测电机的d轴电流和q轴电流，从基准函数对照表中查找对应的基准函数的值，以及根据转速，从所述修正系数对照表中查找出对应的修正系数；以及，

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、q轴电压值、基准函数的值以及修正系数代入至q轴电压方程中，以获取所述待检测电机的磁链值。

可选的，根据待检测电机的磁链值，推算出所述待检测电机的转子温度的方法包括：

根据待检测电机的磁链值计算出所述待检测电机的反电动势系数，并根据反电动势系数和转子温度的对应关系，推算出所述待检测电机的转子温度。

可选的，根据如下公式计算所述待检测电机的反电动势系数，

其中，k为反电动势系数；

g(i)为关于电流的函数。

可选的，电机的反电动势系数和转子温度的对应关系的获取方法包括：

在多个不同的转子温度下，获取所述基准电机在不同转子温度下的反电动势系数；或者，

基于所述基准电机在不同的反电动势系数下，通过传感器分别检测出对应的转子温度。

可选的，电机的反电动势系数和转子温度的对应关系的获取方法还包括：

收集多组不同的转子温度和对应的反电动势系数的数据，并根据收集到的数据，建立反电动势系数关于转子温度的函数关系式；或者，根据收集到的数据，绘制反电动势系数关于转子温度的图表。

可选的，反电动势系数为关于转子温度的二次函数。

在本发明提供的电机的转子温度的检测方法中，通过对q轴电压方程进行转换，并基于转换后的q轴电压方程，利用基准电机对q轴电压方程中的并项函数的值进行标定，从而在对待检测电机的转子温度进行检测时，即可以根据转换后的q轴电压方程，并由已知的并项函数的值，计算出待检测电机的磁链值，进电而推算出待检测机的转子温度。

可见，本发明提供的电机的转子温度的检测方法中，可基于函数关系式，推算出电机的转子温度，有利于提高转子温度的检测精度，并且不需要在转子上安装感测器，不仅避免了感测器对电机的运行造成的影响，并且可以有效节省成本。同时，基于本发明提供的检测方法，还能够在电机的使用环境中，通过检测出的电机的q轴电压而推算出转子温度，从而可以在电机的使用环境中更为精确的检测出转子的实际温度。

附图说明

图1为本发明一实施例中电机的转子温度的检测方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中饱和系数与q轴电流的关系图；

图3为本发明一实施例中的反电动势系数关于转子温度的图表。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电机的转子温度的检测方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例中电机的转子温度的检测方法的流程示意图，下面结合图1所示，对本实施例中转子温度的检测方法的各个步骤进行详细说明。

在步骤S100中，将q轴电压方程中同时与d轴电流Id、q轴电流Iq以及转速n相关的因子项合并，得到转换后的q轴电压方程。

本实施例中，q轴电压方程可以是基于电流矢量控制系统得到的，基于此，转换之前初始的q轴电压方程例如为：

其中，U_q为q轴电压；

R_s为定子电阻；

I_q为q轴电流；

I_d为d轴电流；

ω_r为转子的角速度；

为磁链；

L_d为d轴电感；

n为转子的转速；

U_E(Id，Iq，n)为电压误差补偿函数。

进一步的，在初始的q轴电压方程中，因子项ω_r*L_d*I_d是关于d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n的函数项，具体而言，L_d的电感值会受到d轴电流I_d和q轴电流I_q的影响。基于此，则可以将ω_r*L_d*I_d的这一因子项用关于I_d，I_q和n的函数式表达。即，因子项ω_r*L_d*I_d可转换为关于d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n的替代函数，所述替代函数为f(I_d，I_q，n)，相应的调整q轴的电压方程如下：

基于此，还可进一步将替换函数f(I_d，I_q，n)和电压误差补偿函数U_E(I_d，I_q，n)合并，以得到并项函数U_T(I_d，I_q，n)。具体而言，替换函数f(Id，Iq，n)和电压误差补偿函数U_E(I_d，I_q，n)均是关于d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n的函数项，因此可以将两者合并。

由此，即可得到转换后的q轴电压方程如下：

在步骤S200中，提供已知磁链值的基准电机，并利用所述基准电机标定出q轴电压方程中的并项函数的值。

需要说明的是，已知磁链值的基准电机，例如包括在特定温度条件下，已知基准电机在多个不同电流下所对应的磁链值。本实施例中，以利用基准电机在转子温度为100℃条件下进行标定为例，如此即可使转子冷却的速度较快，有利于加快标定过程。

具体的，利用基准电机标定出q轴电压方程中的并项函数的值的方法包括：将给定的d轴电流值、q轴电流值、转速值、检测出的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入转换后的q轴电压方程中，以得到所述并项函数的值。

其中，基准电机的q轴电压值的获取方法：在设定的d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n下，对基准电机进行检测，以检测出对应的q轴电压U_q。以及，可通过查询基准电机的磁链对照表，以获取在设定的d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n下，所对应的磁链值。如此，即可以计算出在设定的d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n下，所对应的并项函数的值。

需要说明的是，在标定q轴电压方程中并项函数的值时，可以仅设置一组d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n的测试组，或者也可以设置多组的测试组。

当设置多组的测试组时，即可获取多个对应的并项函数的值；在对待检测电机进行检测时，即可根据待检测电机的电流值和转速，从如上所述的多组测试组中查找相匹配的测试组，并对应的获取相匹配的测试组中的并项函数的值，以推导出待检测电机的磁链值，进而可根据磁链值计算出转子温度。

本实施例中，利用基准电机标定出q轴电压方程中的并项函数的值的方法例如包括如下步骤。

步骤一，设定多组d轴电流、q轴电流和转速的测试组，并检测出所述基准电机对应的多个q轴电压。

在具体的实施例中，例如可参考表1所示设定多组测试组。

表1

步骤二，将各个测试组中的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以得到多组测试组对应的多个并项函数值。

进一步的，可根据多个并项函数的值建立并项函数对照表，用于后续根据对应的电流和转速查询相应的并项函数的值。

在具体的实施例中，根据多组测试组相应的获取对应的多个并项函数的值，以及建立并项函数对照表例如可参考表2所示。

表2

由此，即标定出了电机在各个不同的电流和转速下所对应的并项函数的值，以及建立了并项函数对照表(如表2所示)，从而在后续对待检测电机进行检测时，即可根据电流和转速，从并项函数对照表中查找对应的并项函数的值，以代入至q轴电压方程中，计算出待检测电机的磁链值，进而可利用磁链值推算出反电动势系数，并进一步根据反电动势系数推算出转子温度。对待检测电机的检测将在后续步骤中详细说明。

此外，本发明的发明人经过大量的实验和研究后发现，并项函数U_T(I_d，I_q，n)与一基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)之间基于修正系数ρ(n)下呈正比，即，并项函数U_T(I_d，I_q，n)可以利用一基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)和修正系数ρ(n)表示。即，并项函数和基准函数的关系式如下：

U_T(I_d，I_q，n)＝U_psi(I_d，I_q，n’)*ρ(n)；

其中，所述基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)是在基准转速n’下所对应的函数；以及，修正系数ρ(n)与实际转速相对应，在同一转速下的修正系数的值相同，并且基准转速n’下的修正系数为ρ(n’)为1。

例如，在一个具体的实施例中，参考如下的表3所示，设定基准转速n’＝2000rpm，其修正系数ρ(2000)＝1，基准函数U_psi(I_d，I_q，2000)＝并项函数U_T(I_d，I_q，2000)。以及，在所述基准转速(n’＝2000rpm)下，标定出不同的d轴电流和q轴电流所对应的并项函数U_T(I_d，I_q，2000)的值。

应当认识到，在基准转速下，并项函数的值等于基准函数的值，因此相当于，在固定的基准转速2000rpm下，标定出不同的d轴电流和q轴电流所对应的基准函数的值U_psi(I_d，I_q，2000)。即，表3的不同测试组中，基准函数的值为在2000rpm的转速下，不同d轴电流和q轴电流所对应的值。

以及，参考表3所示，在各个不同的实际转速下，还标定出并项函数U_T(I_d，I_q，2000)的值。需要说明的是，表3所示的同一测试组中，基准函数和并项函数均为对应于同一d轴电流和q轴电流下的值。

表3

根据表3可以发现，在同一d轴电流和q轴电流下(即，同一测试组中)，实际转速为n的并项函数与基准转速为2000rpm的基准函数之间以修正系数ρ(n)呈正比。

以及，同一实际转速下，修正系数ρ(n)的值相同。例如，参考表3所示的测试组3～9所示，在实际转速为3000rpm下，修正系数ρ(n)均等于1.54。例如，参考表3所示的测试组14～15所示，在实际转速为6000rpm下，修正系数ρ(n)均等于3.15。

基于如上发现，则在可选的方案中，即可以通过设定基准转速n’，并获取该基准转速n’下的基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)的值。进而，在需要获取不同转速的并项函数U_T(I_d，I_q，n)的值时，则可以根据对应的基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)和修正系数ρ(n)的乘积获得。

因此，在可选的方案中，获取并项函数的值的方法例如包括如下步骤。

步骤一，提供基准电机，以标定出固定的基准转速(n’)下，不同d轴电流和q轴电流所对应的基准函数U_psi(I_d，I_q，n’)的值。

具体的，可设定多组d轴电流I_d和q轴电流I_q的测试组，并基于固定的基准转速(n’)下，检测出多个对应的q轴电压；接着，将d轴电流值、q轴电流值、基准转速值以及q轴电压值代入至转换后的q轴电压方程中，以计算出基准转速下的并项函数的值(对应于，基准函数的值)。

如此，即可基于多组测试组，建立基准转速(n’)下的基准函数对照表，例如可参考表4所示。通常而言，在固定的基准转速下标定出基准转速下的基准函数的值，以建立基准转速下的基准函数对照表所需要耗费的时间大约仅需要4～6小时。

表4

应当认识到，由于表4所示的方案中，是固定在基准转速下，标定不同电流下的并项函数的值，因此可以屏除转速n的这一变量，并项函数的标定过程较为简单。

步骤二，利用基准电机进一步对不同转速的修正系数ρ(n)进行标定，以标定出不同转速n下所对应的修正系数ρ(n)。

具体的，例如可以任意选取一测试组中的d轴电流I_d和q轴电流I_q，并基于选定的d轴电流和q轴电流，在多个不同的测试转速下，分别检测出对应的多个并项函数的值。即，设定多个不同的测试转速，并在同一d轴电流和q轴电流下分别测试出多个不同的测试转速下的q轴电压，并基于所述转换后的q轴电压方程中，得到多个不同的测试转速下的并项函数的值。

接着，即可根据选取测试组中的d轴电流I_d和q轴电流I_q，从基准函数对照表(例如表4)中查找对应的基准函数的值，并将获取到的多个不同测试转速下的并项函数的值，分别代入至并项函数和基准函数的关系式中，以计算出不同测试转速下的修正系数ρ(n)，并可进一步建立修正系数对照表。

在具体的实施例中，所述修正系数对照表例如可参考表5所示。通常而言，对修正系数进行标定，以建立修正系数对照表所需要耗费的时间大约为5～7小时。

表5

需要说明的是，在获取了如表4所示的基准转速下的基准函数对照表和表5所示的修正系数对照表之后，即可以结合并项函数和基准函数的关系式，计算出其余测试组中(对应不同d轴电流和q电流)，所对应的并项函数的值。可见，由于并项函数与基准函数在对应的修正系数下呈正比，从而可以有效简化并项函数的获取过程，节省并项函数的获取时间。即，不需要针对不同的d轴电流、q轴电流和转速的所有排列组合均进行并项函数的标定过程，而是可以通过标定基准函数并结合修正系数，直接计算出并项函数的值。

此外，还可以理解的是，基于并项函数和基准函数的关系式，可以直接将基准函数的公式代入至q轴电压方程中，如此即可得到如下所示的q轴电压方程：

后续在对待检测电机进行检测时，即可根据d轴电流和q轴电流，从基准函数对照表(例如，表4)中查找基准函数的值，以及根据转速，从修正系数对照表(例如，表5)中查找对应的修正系数的值，并基于检测出的待检测电机的q轴电压，从而可以直接计算出待检测电机的磁链值。应当认识到，根据查询到的基准函数的值和修正系数的值，相当于间接的计算出了在特定的d轴电流、q轴电流和转速下，对应于基准电机的并项函数的值。具体的，对待检测电机的检测过程参考如下步骤。

在步骤S300中，提供待检测电机，并根据预定的d轴电流、q轴电流和转速，检测出对应的q轴电压。

其中，所述待检测电机和所述基准电机例如均为永磁同步电机，以及所述待检测电机和所述基准电机还可进一步为同一型号的永磁同步电机。例如，所述待检测电机的定子电阻和基准电机的定子电阻相同。

本实施例中，基于已经获得的并项函数对照表(例如表2)，此时根据预定的d轴电流、q轴电流和转速，即可以在并项函数对照表中查找到对应的并项函数的值。

或者，基于并项函数和基准函数的对应公式，则可以从基准函数对照表(例如表4)中查找对应电流下的基准函数的值，并从修正系数对照表(例如表5)中查找对应转速下的修正系数。

在步骤S400中，将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的并项函数的值以及q轴电压值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以获取待检测电机的磁链值。

具体的，可对转换后的q轴电压方程的磁链

进行移项，以得到如下公式：

如上所述，定子电阻值Rs、d轴电流值I_d、q轴电流值I_q、转速值n、对应的并项函数的值以及q轴电压值Uq均已知，从而可以计算出待检测电机的磁链值

或者，基于并项函数和基准函数的对应关系，则在对q轴电压方程中的磁链

进行移项时，可以得到如下公式：

此时，可根据基准函数对照表(例如表4)和修正系数对照表(例如表5)，计算出待检测电机的磁链值

在步骤S500中，根据待检测电机的磁链值，推算出待检测电机的转子温度。

需要说明的是，在获取了电机的磁链值之后，可以根据磁链值和转子温度的对应关系，直接推断出转子温度。或者，也可以基于磁链值，通过进一步的计算，以得到对应的转子温度。

本实施例中，根据待检测电机的磁链值，推算出待检测电机的转子温度的方法包括：首先，据待检测电机的磁链值，计算出所述待检测电机的反电动势系数；接着，并根据电机的反电动势系数和转子温度的对应关系，推算出待检测电机的转子温度。

具体的，电机的磁链值和反电动势系数之间的关系例如可参考如下公式：

其中，k为反电动势系数；

g(I_q)为磁链随q轴电流I_q增大的饱和系数。

进一步的，饱和系数g(I_q)例如可以通过对电机单独施加q轴电流，以标定出不同q轴电流下的饱和系数g(I_q)的值，进而可以得到饱和系数g(I_q)与q轴电流I_q的关系对照表，或者绘制出饱和系数g(I_q)关于q轴电流I_q的图表。例如参考图2所示，图2为本发明一实施例中饱和系数g(I_q)与q轴电流I_q的关系图。

因此，在已知电流的条件下，并知晓了电机的磁链值时，进而可以计算出待检测电机的反电动势系数k。

以及，在得到待检测电机的反电动势系数k之后，即可以根据电机的反电动势系数k和转子温度T之间的对应关系，推导出待检测电机的转子温度T。

其中，电机的反电动势系数k和转子温度T之间的对应关系例如可根据如下方法获取：在多个不同的转子温度T下，获取基准电机在不同的转子温度下的反电动势系数k。或者，基于基准电机在不同的反电动势系数k下，通过传感器分别检测出对应的转子温度T。通常而言，获取反电动势系数k和转子温度T之间的对应关系的这一过程，所需要耗费的时间大约为1～2小时。

本实施例中，在收集了多组不同的转子温度T和对应的反电动势系数k的数据之后，根据收集到的数据，绘制反电动势系数关于转子温度的图表。

图3为本发明一实施例中的反电动势系数关于转子温度的图表，本实施例中，在收集到多组数据之后，即可绘制出如图3所示的图表。基于此，则在对待检测电机进行转子温度检测的过程中，根据如上步骤获取了待检测电机的反电动势系数k之后，即可以参照对应的图表查找出相应的转子温度T。

本实施例中，除了绘制反电动势系数k关于转子温度T的图表之外，还可进一步根据多组反电动势系数k和转子温度T的数据，建立反电动势系数k关于转子温度T的函数关系式：k＝h(T)。

进一步的，反电动势系数k关于转子温度T的函数关系式例如为：反电动势系数k关于转子温度为二次函数。即，反电动势系数k关于转子温度T的函数关系式例如为：

k＝a*T²+b*T+c

其中，a为二次项的系数；

b为一次项的系数；

c为常数项。

在具体的实施例中，二次项的系数a例如为0.00000054，一次项的系数b例如为-0.00019442，以及常数项c例如为0.08011283。

由此，即可以在较小的成本和较短的时间下，计算出待检测电机的转子温度。

需要说明的是，本实施例中，是通过检测出q轴电压并结合函数换算，以实现对q轴电压方程中的并项函数的标定，即对q轴电压方程的标定过程较为简单。因此，可以基于电机的实际使用环境，实现q轴电压方程的标定过程，从而可以更为精确的推算出电机在其使用环境中转子温度，即，标定环境和电机的使用环境相同。

然而，现有的转子温度的检测方法中，通常是将电机放置于检测台架上，以进行转子温度模型的标定，接着再根据标定结果，检测出电机在实际使用环境中的转子温度。应当认识到，基于不同的散热环境下，转子温度模型的精度会下降，导致最终的检测精度较低。

可见，相比于现有的检测方法，本实施例中的检测方法，可以不受热环境变化的影响，提高检测精度和鲁棒性。

综上所述，本发明提供的电机的转子温度的检测方法中，通过对q轴电压方程进行转换，以将同时与d轴电流I_d、q轴电流I_q和转速n均相关的因子项合并，以得到同时关于I_d、I_q和n的并项函数U_T(I_d，I_q，n)；并进一步利用基准电机对转换后的q轴电压方程中的并项函数进行标定，以获取并项函数的值；基于此，在后续对待检测电机进行检测时，即可根据特定的电流、转速以及对应的并项函数的值，计算出待检测电机的磁链值，进而推算出转子温度。

相比于现有的转子温度的检测方法，本发明提供的检测方法，其检测方法更为简单，可以屏除散热环境的影响，有效提高了检测精度，并且所耗费的时间也更短(例如，传统方法所需时间一般为一个月左右，本发明提供的方法所耗费的时间可缩短至2～5天)，大大降低了开发成本，提高了开发效率。

需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

而且还应该理解的是，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (12)

1.一种电机的转子温度的检测方法，其特征在于，包括：

将q轴电压方程中同时与d轴电流、q轴电流以及转速相关的因子项合并，得到转换后的q轴电压方程如下：

其中，U_q为q轴电压；

R_S为定子电阻；

I_q为q轴电流；

I_d为d轴电流；

ω_r为转子角速度；

为磁链；

n为转速；

U_T(I_d，I_q，n)为相关的因子项合并之后的并项函数；

提供已知磁链值的基准电机，并将给定的d轴电流值、q轴电流值、转速值、检测出的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入转换后的q轴电压方程中，以得到所述并项函数的值；

提供待检测电机，并根据预定的d轴电流、q轴电流和转速，检测出对应的q轴电压；

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的并项函数的值以及q轴电压值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以获取待检测电机的磁链值；以及，

根据待检测电机的磁链值，推算出所述待检测电机的转子温度。

2.如权利要求1所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，合并因子项以得到转换后的q轴电压方程的方法包括：

提供初始的q轴电压方程，所述初始的q轴电压方程如下：

其中，L_d为d轴电感；U_E(I_d，I_q，n)为电压误差补偿函数；

将初始的q轴电压方程中的ω_r*L_d*I_d转换为关于d轴电流、q轴电流和转速的替代函数，所述替代函数公式为f(I_d，I_q，n)；

将替代函数项和电压误差补偿函数项合并，以得到所述并项函数。

3.如权利要求1所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，利用基准电机得到并项函数的值的方法包括：

设定多组d轴电流、q轴电流和转速的测试组，并对应检测出所述基准电机的多个q轴电压；

将各个测试组中的d轴电流值、q轴电流值、转速值、对应的q轴电压值以及基准电机的磁链值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以得到多组测试组对应的多个并项函数的值，以及建立并项函数对照表。

4.如权利要求3所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，获取所述待检测电机的磁链值的方法包括：

在预定的d轴电流、q轴电流和转速下，检测出所述待检测电机的q轴电压，并根据待检测电机的d轴电流、q轴电流和转速，从所述并项函数对照表中查找出对应的并项函数的值；

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、q轴电压值以及对应的并项函数的值代入至所述转换后的q轴电压方程中，以获取所述待检测电机的磁链值。

5.如权利要求1所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，所述并项函数与一基准函数之间基于修正系数下呈正比，得到并项函数和基准函数的关系式如下：

U_T(I_d，I_q，n)＝U_psi(I_d，I_q，n’)*ρ(n)；

其中，n’为基准转速；

U_psi(I_d，I_q，n’)为在基准转速下所对应的函数；

ρ(n)为与转速相对应的修正系数，在同一转速下的修正系数的值相同。

6.如权利要求5所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，利用基准电机得到并项函数的值的方法包括：

设定多组d轴电流和q轴电流的测试组，并基于固定的基准转速下，测试出并项函数的值，其中基准转速下的并项函数的值等于基准函数的值，并建立基准函数对照表；

选取任意测试组中的d轴电流和q轴电流，并在多个不同的测试转速下，分别检测出多个并项函数的值；

根据选取的测试组，从基准函数对照表中查找对应的基准函数的值，并将多个不同测试转速下的并项函数的值分别代入至并项函数和基准函数的关系式中，以计算出不同测试转速下所对应的修正系数，并建立修正系数对照表；以及，

根据基准函数对照表和修正系数对照表，并结合并项函数和基准函数的关系式，计算出不同d轴电流、q轴 电流和转速所对应的并项函数的值。

7.如权利要求6所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，获取所述待检测电机的磁链值的方法包括：

在预定的d轴电流、q轴电流和转速下，检测出所述待检测电机的q轴电压；

根据待检测电机的d轴电流和q轴电流，从基准函数对照表中查找对应的基准函数的值，以及根据转速，从所述修正系数对照表中查找出对应的修正系数；以及，

将待检测电机的d轴电流值、q轴电流值、转速值、q轴电压值、基准函数的值以及修正系数代入至q轴电压方程中，以获取所述待检测电机的磁链值。

8.如权利要求1所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，根据待检测电机的磁链值，推算出所述待检测电机的转子温度的方法包括：

根据待检测电机的磁链值计算出所述待检测电机的反电动势系数，并根据反电动势系数和转子温度的对应关系，推算出所述待检测电机的转子温度。

9.如权利要求8所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，根据如下公式计算所述待检测电机的反电动势系数，

其中，k为反电动势系数；

g(I_q)为磁链随q轴电流增大的饱和系数。

10.如权利要求8所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，电机的反电动势系数和转子温度的对应关系的获取方法包括：

在多个不同的转子温度下，获取所述基准电机在不同转子温度下的反电动势系数；或者，

基于所述基准电机在不同的反电动势系数下，通过传感器分别检测出对应的转子温度。

11.如权利要求10所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，电机的反电动势系数和转子温度的对应关系的获取方法还包括：

收集多组不同的转子温度和对应的反电动势系数的数据，并根据收集到的数据，建立反电动势系数关于转子温度的函数关系式；或者，根据收集到的数据，绘制反电动势系数关于转子温度的图表。

12.如权利要求11所述的电机的转子温度的检测方法，其特征在于，反电动势系数为关于转子温度的二次函数。

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