[发明专利]基于热阻网络模型的电机参数估计方法及系统

说明书

一种基于热阻网络模型的电机参数估计方法及系统，包括：分析电机热传递的过程数据，根据过程数据构建热阻网络模型；根据热阻网络模型获取状态变量和输入变量，根据状态变量和输入变量获得损耗功率数据，并得出状态方程；以多元线性回归对状态方程中的热阻网络状态参数进行离线辨识；获取电机温度数据，根据电机温度数据和热阻网络状态参数估计电机参数，本发明解决了传统技术中存在的结果精度受模型阶数制约和检测精度较低、对电机结构参数依赖性高导致实用性较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种电机参数检测方法，特别是涉及一种基于热阻网络模型的电机参数估计方法及系统。

背景技术

永磁同步电机与传统电励磁电机相比，具有结构简单、可靠性强、功率密度高等诸多优点，因此被广泛应用在新能源汽车领域。永磁同步电机过热故障是电机损坏的常见原因。一方面，在长时间的电机运行过程中，电机定子由于焦耳损耗，导致大量热量在定子绕组中堆积，极易造成绕组的烧毁。另一方面，由于铁芯损耗的存在，在电机高速运行时，涡流和磁滞损耗也会导致永磁体温度的升高，一旦到达永磁体的居里温度之后，就会导致永磁体的永久性失磁。为了防止电机过热损坏的情况出现，需要对电机温度进行监控。目前新能源汽车永磁同步电机中，一般都埋设了用于检测定子温度的温度传感器。但是由于转子是活动组件，无法直接对其进行温度检测，只能采用间接估计的方法。集中参数热网络法是电机温度估计的常用方法，这种方法将电机的热模型转化为电路模型，将电机中的温度部分转化为电压源，将损耗类比为电流在各部件之间传递，而各部件之间对于热传递有一定的阻碍作用，这种阻碍作用统一转化为热阻。为了提高模型的实用性、准确性和便利性，传统模型仍有可改进之处：

综上所述，现有技术的电机参数检测方法考虑了固体内部热阻，忽略了固体间的接触热阻。对电机实际尺寸、参数和形状的依赖性高。采用传热学经验公式，容易受到气隙尺寸、形状的影响。模型阶数高及大量的耦合不利于根据实验结果对参数进行修正。存在结果精度受模型阶数制约和检测精度较低、对电机结构参数依赖性高导致实用性较低的技术问题。

发明内容

鉴于以上现有技术存在交易安全性低和身份认证准确度不高的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于热阻网络模型的电机参数估计方法及系统，解决现有技术存在的结果精度受模型阶数制约和检测精度较低、对电机结构参数依赖性高导致实用性较低的技术问题，一种基于热阻网络模型的电机参数估计方法，包括：

分析电机热传递的过程数据，根据过程数据构建热阻网络模型；

根据热阻网络模型获取状态变量和输入变量，根据状态变量和输入变量获得损耗功率数据，并得出状态方程；

以多元线性回归对状态方程中的热阻网络状态参数进行离线辨识，获取电机温度数据，根据电机温度数据和热阻网络状态参数估计电机参数。

于本发明的一实施方式中，根据热阻网络模型获取状态变量和输入变量，根据状态变量和输入变量获得损耗功率数据，并得出状态方程，具体包括：

计算电机铜损数据；

计算电机铁损数据；

根据电机铜损数据和电机铁损数据计算输入变量；

获取温度数据作为状态变量；

根据基尔霍夫定律，以输入变量和状态变量列出状态方程。

于本发明的一实施方式中，计算电机铜损数据，具体包括：

根据如下公式计算定子绕组电阻R_s

R_s＝T_s,N(1+α_N(T_S-N))