[发明专利]电机热保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动机保护领域，且特别涉及一种应用于永磁同步电动机的伺 服控制领域，实现电机的热保护和智能控制运行的电机热保护方法。

背景技术

电机的热保护通常是在电机的内部设置一个热保护继电器，该热继电器的 双金属片(热敏元件)直接或间接感知绕组的电流及绕组附近的感温元件产生 的电流，当电流与时间的关系在热保护的反时限特性曲线以上时，双金属片受 热发生变形并带动热继电器的触点动作，切断电源，电机停转；当双金属片自 然冷却到一定温度以下时，热继电器的触点反向动作，电机恢复运行。

然而现有技术存在以下不足之处：①在电机的内部单独设置热保护装置， 占用一定的空间，无法应用于功率密度大、体积小、重量轻的永磁同步电动机； ②采用继电保护，需要进行现场热保护整定，不容易进行合适的整定；③装置 的可靠性差、寿命短，容易老化失去保护作用；④无法根据绕组温度和运行工 况要求进行热保护和运行控制。

发明内容

本发明提出一种电机热保护方法，其对永磁同步电动机实施了有效的热保 护，根据绕组温度和运行工况要求进行运行控制，提高了电动机的运行寿命和 可靠性，促进永磁同步电动机应用于高精度、高性能的伺服系统。

为了达到上述目的，本发明提出一种电机热保护方法，包括：

根据电机绕组和铁芯损耗参数计算得出绕组温度；

当绕组温度上升到绝缘允许的温度时，对输出电流幅值进行限制，直至电 流为零，封锁脉冲宽度调制的输出；

当绕组温度低于绝缘允许的温度达到设定下限值时，增大电流的限幅值。

进一步的，所述绕组温度的计算公式为：

C1dT1dt+T1-TaR1+T1-T2R2=pfeC2dT2dt+T2-T1R2=pcu,]]>

其中，c₁、c₂分别为定子铁芯和机座的热容、定子绕组的热容，R₁、R₂分别 为定子铁芯与外界冷却介质之间的热阻、定子铁芯与定子绕组之间的热阻，T_a、 T₁和T₂分别为外界冷却介质的温度、定子铁芯的平均温度和绕组的平均温度， p_fe、p_cu绕组的铁耗和铜耗。

进一步的，所述绕组的铁耗和铜耗计算公式为：