[发明专利]永磁电机永磁体的退磁状态监控装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料检测领域，具体为一种永磁电机永磁体的退磁状态监控装置及方法。

背景技术

电机一般由定子和转子构成，定子产生交变磁场，当转子由原动机带动时转子绕组切割定子交变磁场的磁力线从而感应出感生电动势，此时为发电机；当从转子输入电能时转子绕组被交变磁场所牵引而转动从而对外输出扭矩，此时为电动机。定子上的交变磁场，过去都采用从外界输入励磁电流的方式产生，而基于对节能要求的不断提升以及高磁性材料的不断应用，采用永磁体的电机又开始得到了广泛的应用。但是，永磁体具有退磁特性，使用时间久了其磁性会慢慢消退，尤其在高温及其大电流时退磁现象尤其明显，严重时甚至发生永久性退磁。电机内的磁场是电机正常工作时必不可少的环节，对电动机而言，一旦发生了退磁，将导致对外输出扭矩急剧减小，此时电能转化成机械能的比例也将大大降低，而将转化成热能，从而造成危险。因此对永磁电机的永磁体作磁性监控是非常重要的。但是，目前使用的监控装置，多采用利用温度传感器测量电枢绕组温度并以此判断永磁体的磁性正常与否，由于电枢绕组的温度和永磁体的温度并不一致，所以这种办法不能得出永磁体磁性的准确信息，而且，一旦永磁体已经退磁，靠此温度传感器也不能诊断出永磁体是否退磁。因此，现有的检测监控方法不能及时报警及处理，会对系统造成较大的安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种能实时监控永磁体磁性的设备，本发明公开了一种永磁电机永磁体的退磁状态监控装置及方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种永磁电机永磁体的退磁状态监控装置，包括电池，逆变器和永磁电机，电池用导线和逆变器连接，经逆变器将电池输出的直流电转变为三相交流电后再用导线和永磁电机连接，其特征是：还包括U相电流传感器，V相电流传感器，速度传感器和微处理器，微处理器具有数值运算、PI变换、数据储存和信息输出功能，连接逆变器和电机的三相导线中，U相线和V相线分别串接U相电流传感器和V相电流传感器，永磁电机上并接一速度传感器，U相电流传感器、V相电流传感器和速度传感器都用导线和微处理器连接。

所述的永磁电机永磁体的退磁状态监控装置，其特征是：微处理器采用DSP微处理器。

所述的永磁电机永磁体的退磁状态监控装置，其特征是：微处理器还连接有车载液晶显示屏，当微处理器判断永磁体有明显退磁时，微处理器控制车载液晶显示屏发出警告信息。

一种永磁电机永磁体的退磁状态监控方法，当永磁电机处于零力矩控制模式时通过测量永磁电机的相电流和旋转角速度进行，其特征是：按如下步骤依次进行：

在向永磁电机供给三相电源的导线上选取U相线和V相线各串接U相电流传感器和V相电流传感器，设测得的U相电流为I_u，V相电流为I_v；

在永磁电机上并接一角速度传感器，设测得的电机旋转角速度为ω，测量时经历的时间为t；

将U相电流传感器测得的U相电流I_u、V相电流传感器测得的V相电流I_v和角速度传感器测得的电机旋转角速度ω和经历的时间t这五个数据都输入至微处理器，并作以下处理以得出电流横轴分量I_q和电流纵轴分量I_d：