[发明专利]用于潜油交流永磁同步电机防退磁的保护方法

说明书

本发明公开了一种用于潜油交流永磁同步电机防退磁的保护方法，包括以下步骤：1)获得三相电流，根据三相电流得到反馈电流I_d和I_q；2)得到线性电压值；3)计算出实时的定子绕组电阻；4)得到当前的电机定子温度值；5)将得到的电机定子温度值与预存的温度阈值比对，当电机定子温度值大于温度阈值时，进入步骤6)；6)降低永磁同步电机的转速，重复步骤1)至步骤5)，直至电机定子温度值小于等于温度阈值。本发明的保护方法，不需要增加任何外置的检测装置，且运算量小，实现简单有效；当出现温度异常，可通过降低转速保证永磁同步电机在正常的温度下工作，能够有效防止退磁，本申请的保护方法能够大大增强永磁同步电机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机技术领域，特别设计用于潜油交流永磁同步电机防退磁的保护方法。

背景技术

目前，永磁同步电机因其结构简单，体积小，重量轻，功率惯量比大、效率高、精度高和调速范围宽等优点，近年来在各领域都得到广泛的应用。然而，在一些特殊领域，电机所处的工作环境十分复杂且非常极端，甚至无法实时监测到电机的状态，导致电机高温长期运行无法预防，电机逐渐退磁，严重影响电机的使用寿命。更换永磁同步电机会造成巨大的人力物力损失。

例如，油田开采领域，潜油采油设备，永磁同步电机及相关组件伸入地下千余米，对于电机及组件寿命等有着严格的要求。影响永磁同步电机寿命，除了其它原因素外，主要原因是电机处于高温的状态下长期运行，导致退磁，缩短电机寿命。当永磁同步电机因负载波动或控制器参数不匹配等原因导致温度升高，也可能会发生退磁现象。其中，当永磁同步电机退磁时，电机相电流将加大，发热亦将增大，从而导致电机的运行效率降低，寿命短。另外，对于无传感器控制的永磁同步电机，转子退磁可能导致位置估计误差过大，进而导致电机无法正常运行。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种用于潜油交流永磁同步电机防退磁的保护方法。解决了现有永磁同步电机逐渐退磁，严重影响电机的使用寿命的问题。

本发明采取的技术方案如下：

一种用于潜油交流永磁同步电机防退磁的保护方法，包括以下步骤：

1)在电流控制模式下，给永磁同步电机发出电流值指令I_d-ref，永磁同步电机在电流值指令下运行稳定后，采样获得永磁同步电机的三相电流，根据三相电流得到d轴的反馈电流I_d和q轴的反馈电流I_q；

2)根据步骤1)中得到的d轴的反馈电流I_d，得到线性电压值U_d；

3)根据步骤1)得到的d轴的反馈电流I_d、q轴的反馈电流I_q以及步骤2)得到的线性电压值U_d，计算出实时的定子绕组电阻R_S；

4)根据步骤3)的定子绕组电阻R_S，得到当前的电机定子温度值；

5)将步骤4)得到的电机定子温度值与预存的温度阈值比对，判断永磁同步电机的运行状态是否正常，当电机定子温度值大于温度阈值时，进入步骤6)；

6)降低永磁同步电机的转速，重复步骤1)至步骤5)，直至永磁同步电机的电机定子温度值小于等于温度阈值。

本申请的保护方法，不需要增加任何外置的检测装置，且运算量小，实现简单有效；系统因电机故障、电源波动、通风散热等问题出现永磁同步电机任何温度异常，都可以及时的被采集到实现早发现早预防，保证了电机故障及退磁保护的及时性；系统在恶劣的环境或负载波动的情况下工作，当出现温度异常(没有其它故障)，可通过实时得到的电机定子温度值与预设的温度阈值对比得到，并通过降低转速保证永磁同步电机在正常的温度下工作，能够有效防止退磁，本申请的保护方法能够大大增强永磁同步电机的使用寿命。