[发明专利]利用间接测量对定子绕组的热监控

说明书

本发明涉及一种用于借助温度传感器（11）确定和/或监控电动马达（10）的绕组（6）的温度（T_W）的方法，其中由温度传感器（11）测量的温度（T_S）被传递至计算机单元（12），并且其中计算机单元（12）从由温度传感器（11）测量的温度（T_S）计算出绕组温度（T_W），其中温度传感器（10）测量马达信号发生器（8）中的温度。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1和9的前序部分的用于确定和/或监控电动马达的绕组的温度的方法和电动马达。

背景技术

在电动马达运行时，为了马达保护需要监控马达的关键的部件是否保持在允许的温度范围内。这例如尤其对于绕组的绝缘件来说是重要的，因为绝缘件的使用寿命随着温度的升高而明显减少。为了电动马达的热监控，在现有技术中常见的是，监控马达绕组的温度。通常，借助布置在绕组中的温度传感器对绕组温度进行热监控。然而，基于在绕组中的需要的安装和布线，传感器的这样的布置是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供用于确定和/或监控电动马达的绕组的温度的方法和设备，其中可以放弃温度传感器在绕组中的布置。

在根据本发明的用于借助温度传感器确定和/或监控电动马达的绕组的温度的方法中，由温度传感器测量的温度被传递至计算机单元，并且计算机单元从由温度传感器测量的温度计算出绕组温度。

根据本发明，温度传感器测量马达信号发生器（Motorgeber）中的温度。因此提出的是，间接测量绕组的温度。因此不直接在绕组本身上进行测量，并且因此可以放弃绕组中的相应的传感装置。替代地，确定马达信号发生器中的温度。绕组温度借助由温度传感器测量的马达信号发生器温度计算出。因此，提出利用间接测量以测量技术支持的方式确定和监控绕组温度。

在有利的方法中，尤其确定和/或监控同步电机的定子绕组的温度。在此，定子绕组尤其也可以是同步伺服电机的定子绕组。尤其在永磁激励的同步电机中，针对在低的转速中的运行点，热源和损耗源大多位于定子中。由于该原因，对定子绕组的热确定和/或监控是特别有利的。

随着转速升高，通过涡流损耗和和磁反转损耗，在转子中也会出现明显的损耗功率（总损耗功率的大约30-40%份额）。因为转子损耗也影响定子中的温度，所以对于绕组温度的计算来说，转子损耗同样是重要的，并且因此在有利的方法中予以考虑，以便避免在温度过高的情况下对绕组的绝缘损坏。

然而也可想到的是，在该方法中有利地确定和/或监控异步电机的绕组温度。

也可能的是，确定和/或监控转子绕组的温度。在此可想到的是，要么确定和/或监控定子绕组的温度，要么确定和/或监控转子绕组的温度。然而也可想到的是，确定和/或监控定子绕组的温度和转子绕组的温度。

在进一步有利的方法中，计算机单元借助电动马达的热模拟模型确定电动马达的绕组的温度。有利地，在热模拟的范围内至少考虑电动马达的主结构元件，尤其至少考虑转子和定子，以便能够实现尽可能精密地计算绕组温度。特别优选地，在热模拟中还考虑到结构元件、如轴承和壳体，因为这允许更精确地计算出绕组温度。

有利地可以通过热网络模型进行热模拟。这当前一方面因此是有利的，因为可以快速建立热网络模型，尤其当要模拟的电机在其常见的结构方面仅稍微不同时。这例如尤其适用于永磁激励的同步电机，从而在此，热网络模型是特别有利的。另一方面，热网络的特征在于比较少的计算时间。有利地，适当的热网络可以从理论考虑和/或经验获知来推导出和/或被简化。

在进一步优选的方法中，除了由温度传感器测量的温度以外，还附加地传递当前的转速和相电流至热模拟模型。有利地，绕组电阻也取决于当前的绕组温度被包括在计算中，因为铜损耗取决于绕组电阻。