JP2014117153A - 電気機械における抵抗の推定 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】巻線16に印加される一方向励磁を有する電気機械において、電圧および電流の平均値は、たとえばローパスフィルタ39,40(アナログまたはデジタルドメインにおいて)の使用によって、瞬時相電流38および瞬時相電圧37から演算可能である。次いで、巻線抵抗42の値は、平均電圧を平均電流で除算することによって計算可能である。このことは、従来の温度センサのコスト、脆弱性および潜在的な不正確さを回避し、制御器に平均巻線温度の継続的推定を提供する。
【選択図】図5
Description
ここで、
θ1は、初期抵抗測定時の巻線(冷)の温度(℃)であり、
θ2は、温度試験の終わりにおける巻線の温度(℃)であり、
θaは、温度試験の終わりにおける冷却剤の温度(℃)であり、
R1は、温度θ1(冷)における巻線の抵抗であり、
R2は、温度試験の終わりにおける巻線の抵抗であり、
kは、導電材料の0℃における抵抗温度係数の逆数である(銅に対してk=235、アルミニウムに対してk=225)。
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電し、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有し、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出し、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出し、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出することを特徴とする方法である。
本発明において、前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする。
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電するように構成される制御器であって、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有する、制御器と、
前記巻線電圧を検知するための電圧センサと、
前記一方向電流を検知するための電流センサと、
前記電圧センサおよび前記電流センサに結合される温度解析器であって、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出し、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出し、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出する
ように構成される、温度解析器とを含むことを特徴とする駆動システムである。
本発明において、前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする。
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電する手段であって、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有する、手段と、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出する手段と、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出する手段と、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出する手段とを含むことを特徴とするシステムである。
本発明において、前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする。
Claims (18)
- 電気機械が動作している間、電気機械の巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を推定するための方法であって、
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電し、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有し、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出し、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出し、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出することを特徴とする方法。 - 前記巻線の通電は、スイッチング周波数で周期的にオンオフ切り換えされ、前記制限周波数はスイッチング周波数以下であり、たとえば前記制限周波数はスイッチング周波数の10分の1以下であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記制限周波数は10Hz未満であり、たとえば前記周波数は1Hz未満であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記第1および第2信号を、それぞれローパスフィルタを用いて導出することを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記第1および第2信号を、デジタル処理を用いて導出することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 巻線を備える電気機械と、
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電するように構成される制御器であって、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有する、制御器と、
前記巻線電圧を検知するための電圧センサと、
前記一方向電流を検知するための電流センサと、
前記電圧センサおよび前記電流センサに結合される温度解析器であって、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出し、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出し、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出する
ように構成される、温度解析器とを含むことを特徴とする駆動システム。 - 前記制御器は、前記巻線の通電を、スイッチング周波数で周期的にオンオフ切り換えするように構成され、前記制限周波数はスイッチング周波数以下であり、たとえば前記制限周波数はスイッチング周波数の10分の1以下であることを特徴とする、請求項7に記載の駆動システム。
- 前記制限周波数は10Hz未満であり、たとえば前記周波数は1Hz未満であることを特徴とする、請求項7に記載の駆動システム。
- 前記温度解析器は、前記第1および第2信号をそれぞれ導出するためのローパスフィルタを含むことを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の駆動システム。
- 前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする、請求項10に記載の駆動システム。
- 前記温度解析器は、前記第1および第2信号を、デジタル処理を用いて導出するように構成されることを特徴とする、請求項7〜11のいずれか1項に記載の駆動システム。
- 電気機械が動作している間、電気機械の巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を推定するためのシステムであって、
一方向電流を巻線に流して前記機械を動作させるように、前記巻線を通電する手段であって、前記一方向電流と結果として生じる前記巻線の巻線電圧とが、それぞれ、制限周波数よりも低い周波数成分を有する低周波成分と、前記制限周波数よりも高い周波数成分を有する高周波成分とを有する、手段と、
前記巻線電圧の低周波成分の大きさを示す第1信号を導出する手段と、
前記一方向電流の低周波成分の大きさを示す第2信号を導出する手段と、
前記第1および第2信号を用いて、前記巻線の抵抗および温度の少なくとも一方を示す第3信号を導出する手段とを含むことを特徴とするシステム。 - 前記通電する手段は、前記巻線の通電を、スイッチング周波数で周期的にオンオフ切り換えするように構成され、前記制限周波数はスイッチング周波数以下であり、たとえば前記制限周波数はスイッチング周波数の10分の1以下であることを特徴とする、請求項13に記載のシステム。
- 前記制限周波数は10Hz未満であり、たとえば前記周波数は1Hz未満であることを特徴とする、請求項13に記載のシステム。
- 前記第1信号を導出する手段および前記第2信号を導出する手段は、それぞれ、ローパスフィルタを含むことを特徴とする、請求項13〜15のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ローパスフィルタは受動フィルタであることを特徴とする、請求項16に記載のシステム。
- 前記第1信号を導出する手段および前記第2信号を導出する手段は、前記第1および第2信号を導出するためにデジタル処理を用いることを特徴とする、請求項13〜17のいずれか1項に記載のシステム。
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