[发明专利]用于使用热等效电路的电机的温度计算系统

说明书

一种用于使用热等效电路的电机的温度计算系统，其中，轭部设置为固定于电机的壳体的内圆周表面，冷却剂在其中流动的冷却剂室沿圆周方向在壳体中形成，并且使用包括热阻抗系数和温度的热等效电路。通过使用壳体的平均温度和预设的等式来计算在壳体的冷却剂室中流动的冷却剂的吸热量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月12日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请第10-2016-0168882号的优先权和权益，并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于电机的温度计算系统。

背景技术

在电子装置中，将会举例描述内置式永磁同步电机(interior permanent magnetsynchronous motor，IPMSM)，并会将其称为电机。

由于IPMSM同时具有由永磁体和电枢电流所引起的磁性扭矩分量和由d-q轴电感差而引起的磁阻扭矩分量，所以其每单位体积可以获得高扭矩。

但是，根据IPMSM的驱动特性，在高速区域中会发生过度的铁损，并且由于需要大输入电流来控制高输出，因此会发生铜损。热源中发生这样的事件会导致电机的温度上升的缺点。不利的是，电机的上升的温度不仅影响电机的寿命，而且还会影响在高温下具有退磁特性的基于稀土的永磁体的特性。

因此，当设计电机时，应当首先考虑电机的温度特性。

为此，推荐了各种的热分析技术，例如，使用集总参数法的热等效电路网络法、使用有限元法和有限差分法的分布参数法等。

这些方法中，为了计算电机的热性能，通常使用有限元法和有限差分法。

但是，使用有限元法和有限差分法的热分析由于必须划分元并且计算矩阵以分析复杂的区域，因此会耗费较长时间。

换言之，存在难以应用至电机的整个形状区域的问题。

公开于该背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

考虑到上述问题，需要这一种方法：通过该方法，热分析相对简单，并且相比于分布式参数方法，该方法可以容易地确认电机的各个部分处的整体温度分布。本发明致力于提供一种用于使用热等效电路的电机的温度计算系统，其在考虑到对流和传导现象的情况下配置最优元件。相比于传统的热分析方法，该方法的优点在于缩短了热分析时间，并且还应用于各种分析情况。温度计算系统使用热等效电路，所述热等效电路可以根据用于车辆的驱动电机的驱动情况来计算每个零件的温度，并且可以根据驱动电机的温度来保护零件。

本发明的一个实施方案提供了一种用于使用热等效电路的电机的温度计算系统。在该系统中，轭部设置为固定于壳体的内圆周表面，所述壳体形成电机的外观。冷却剂在其中流动的冷却剂室沿圆周方向而形成于壳体中。使用了包括热阻抗系数和温度的热等效电路，并且通过使用壳体的平均温度和预设的等式来计算在吸热反应中由冷却剂吸收的热量(也即，在壳体的冷却剂室中流动的冷却剂的吸热量)。

通过使用轭部的外周表面的温度、壳体和轭部之间的接触热阻抗、以及壳体的传导阻抗，并且通过使用壳体外部的空气的温度、对流阻抗和壳体的传导阻抗，可以计算壳体的内侧的温度。可以通过使用壳体的内侧的温度和补偿阻抗来计算壳体的平均温度。

可以将冷却剂的吸热量转换为电流值，并且该电流值可以用作用于控制输入至电机的功率的因素。

预设的等式可以配置为，通过使用在冷却剂室中流动的冷却剂的质量流速、冷却剂的比热、冷却剂的流入温度、壳体的平均温度、冷却剂的对流系数、以及冷却剂的接触表面积来计算吸热量。