專利名稱：電機(jī)及其繞組溫度的檢出方法和裝置、熱保護(hù)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)，尤其涉及電機(jī)繞組溫度的檢出方法和電機(jī)繞組溫度的檢出裝置及電機(jī)熱保護(hù)方法和電機(jī)熱保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
電機(jī)在工作時(shí)，電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出，一部分轉(zhuǎn)化為熱能，通過電機(jī)結(jié)構(gòu)材料，緩慢傳播到空氣中或者其他介質(zhì)中。如果該熱能不能被及時(shí)傳輸?shù)诫姍C(jī)以外的介質(zhì)， 則電機(jī)繞組的溫度就會(huì)上升，達(dá)到一定程度，電機(jī)就有被燒毀的可能。通用的電機(jī)繞組溫度檢測或檢出方法是“過流保護(hù)法”，這種方法檢測電機(jī)的運(yùn)行電流，并在運(yùn)行電流達(dá)到規(guī)定值時(shí)，進(jìn)行規(guī)定的保護(hù)電機(jī)的動(dòng)作。由于電機(jī)運(yùn)行電流并不是導(dǎo)致電機(jī)繞組發(fā)熱升溫的唯一因素，繞組溫度增長速度還與繞組的熱特性和負(fù)荷量有關(guān)， 因而“過流保護(hù)法”有不足之處。另外比較適用的方法，是通過在電機(jī)內(nèi)部危險(xiǎn)熱源部位埋置熱敏元件，直接檢測電機(jī)熱源溫度，當(dāng)溫度超過允許值時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)對電機(jī)熱保護(hù)的相關(guān)動(dòng)作。該方法具有檢測溫度準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，但是，需要添加輔助裝置，成本高；另外對于一些小型電機(jī)，安裝熱敏元件往往比較復(fù)雜。另外熱敏元件所檢測的溫度必須充分接近危險(xiǎn)熱源才能檢測到實(shí)際的危險(xiǎn)熱源溫度，而對于電機(jī)，實(shí)現(xiàn)起來難度是非常大的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種電機(jī)繞組溫度的檢出方法，以提高電機(jī)繞組溫度檢出的準(zhǔn)確性，同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種電機(jī)繞組溫度的檢出裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于提供一種電機(jī)的熱保護(hù)方法和電機(jī)的熱保護(hù)裝置。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有熱保護(hù)裝置的電機(jī)。為此，本發(fā)明一方面提供了一種電機(jī)繞組溫度的檢出方法，包括以下步驟:A)獲得電機(jī)在一時(shí)間步長的前一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度IV1 ；以及B)計(jì)算電機(jī)的等效熱功率 和散熱功率Q。ut ；并且利用第一式計(jì)算電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)一時(shí)間步長At后的轉(zhuǎn)子等效體的溫升 ΔΤ;以及C)利用第二式計(jì)算電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間步長At后的電機(jī)繞組溫度Ti,其中第一式
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，包括以下步驟A)獲得電機(jī)在一時(shí)間步長的前一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度IV1；以及B)獲得所述電機(jī)的等效熱功率 和散熱功率Q。ut；并且利用第一式計(jì)算所述電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)所述一時(shí)間步長At后的轉(zhuǎn)子等效體的溫升ΔΤ;以及C)利用第二式計(jì)算所述電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)所述一時(shí)間步長At后的電機(jī)繞組溫度Ti,其中所述第一式為ΔΓ = (H)&其中，所述C為電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效比熱容，M為電CM機(jī)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量；以及所述第二式為=Ti U Δ Τ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，在所述步驟B中，還包括檢出所述電機(jī)在所述一時(shí)間步長內(nèi)的電壓U、轉(zhuǎn)速ω，其中，所述電機(jī)的等效熱功率 根據(jù)所述電機(jī)的電壓U和轉(zhuǎn)速ω計(jì)算獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，在所述步驟B中，所述電機(jī)的等效熱功率 由第三式計(jì)算，其中_ U-KtM (Λ 、 Κ,ω -(1-77)所述第三式為ρRynwη其中，所述R為繞組的電阻，n為電機(jī)的機(jī)械效率，Kt為電流系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，在所述步驟B中，所述電機(jī)的等效熱功率 為銅損功率Pai和鐵損功率^；兩部分損耗之和，其中，銅損功率Peu 由第四式計(jì)算，所述鐵損功率^;由第五式計(jì)算，其中所述第四式為:pc =^u ~k^ ,其中R為繞組的電阻;CuRf所述第五式為:PFe = Kpll50B1 {—)l3GFe ,其中，p1/5。為頻率50赫茲、磁密ι特斯Jo拉時(shí)鐵芯材料的單位損耗；B為鐵芯磁通密度；f為交變頻率；為鐵芯質(zhì)量，K為鐵損耗修正系數(shù)，fo為50赫茲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，在所述步驟B中，還包括檢出環(huán)境溫度 ；，其中，所述電機(jī)的散熱功率Q。ut根據(jù)第六式計(jì)算獲得，其中T-T所述第六式為-Qout = '"ρ e ,其中，所述Rt為電機(jī)的等效熱阻。kI
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法，其特征在于，在所述步驟B中，將所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效比熱容C擬合為電機(jī)繞組溫度IV1的線性函數(shù)，并且在所述一時(shí)間步長內(nèi)將由所述線性函數(shù)獲得的等效比熱容C的值代入所述第一式進(jìn)行計(jì)算。
7.一種電機(jī)的熱保護(hù)方法，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)繞組溫度的檢出方法中的步驟A和步驟B和步驟C，以及步驟D 將所述步驟C獲得的當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)繞組的溫度與溫度門檻值相比較，若電機(jī)繞組溫度大于所述溫度門檻值則啟動(dòng)電機(jī)的熱保護(hù)，否則允許所述電機(jī)繼續(xù)工作。
8.一種電機(jī)繞組溫度的檢出裝置，其特征在于，包括電機(jī)繞組溫度記錄單元，用于獲得電機(jī)在一時(shí)間步長的前一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度Th;電機(jī)繞組溫度計(jì)算單元，用于計(jì)算所述電機(jī)的等效熱功率 和散熱功率Q。ut;并且利用第一式計(jì)算所述電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)所述一時(shí)間步長At后的轉(zhuǎn)子等效體的溫升ΔΤ;并且利用第二式計(jì)算所述電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)所述時(shí)間步長At后的電機(jī)繞組溫度Ti ； 其中，所述第一式為
9.一種電機(jī)繞組熱保護(hù)裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)繞組溫度的檢出裝置，用于檢出當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度；以及熱保護(hù)控制器，用于將權(quán)利要求8所述電機(jī)繞組溫度的檢出裝置檢出的當(dāng)前時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度與門檻值相比較，若電機(jī)繞組溫度大于所述溫度門檻值則啟動(dòng)電機(jī)的熱保護(hù)， 否則允許所述電機(jī)繼續(xù)工作。
10.一種電機(jī)，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)繞組熱保護(hù)裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機(jī)及電機(jī)繞組溫度的檢出方法、檢出裝置、熱保護(hù)方法、熱保護(hù)裝置，該電機(jī)繞組溫度的檢出方法包括以下步驟先獲得前一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度，再計(jì)算運(yùn)行一時(shí)間步長后的轉(zhuǎn)子等效體的溫升，然后利用前一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度和運(yùn)行一時(shí)間步長后的轉(zhuǎn)子等效體的溫升相疊加的方式計(jì)算后一時(shí)刻的電機(jī)繞組溫度。根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)繞組溫度檢出方法，使得繞組溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)，發(fā)揮了電機(jī)的能力，并提高了靈敏度。
文檔編號(hào)H02H7/08GK102156000SQ20111006531
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者張浩然, 王文平, 王 鋒, 程愛明 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司