[發(fā)明專利]電機熱保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910046829.4
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101820167A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 王愛元
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H5/04
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發(fā)明涉及電動機保護領域，且特別涉及一種應用于永磁同步電動機的伺 服控制領域，實現(xiàn)電機的熱保護和智能控制運行的電機熱保護方法。

背景技術

電機的熱保護通常是在電機的內部設置一個熱保護繼電器，該熱繼電器的 雙金屬片(熱敏元件)直接或間接感知繞組的電流及繞組附近的感溫元件產(chǎn)生 的電流，當電流與時間的關系在熱保護的反時限特性曲線以上時，雙金屬片受 熱發(fā)生變形并帶動熱繼電器的觸點動作，切斷電源，電機停轉；當雙金屬片自 然冷卻到一定溫度以下時，熱繼電器的觸點反向動作，電機恢復運行。

然而現(xiàn)有技術存在以下不足之處：①在電機的內部單獨設置熱保護裝置， 占用一定的空間，無法應用于功率密度大、體積小、重量輕的永磁同步電動機； ②采用繼電保護，需要進行現(xiàn)場熱保護整定，不容易進行合適的整定；③裝置 的可靠性差、壽命短，容易老化失去保護作用；④無法根據(jù)繞組溫度和運行工 況要求進行熱保護和運行控制。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出一種電機熱保護方法，其對永磁同步電動機實施了有效的熱保 護，根據(jù)繞組溫度和運行工況要求進行運行控制，提高了電動機的運行壽命和 可靠性，促進永磁同步電動機應用于高精度、高性能的伺服系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種電機熱保護方法，包括：

根據(jù)電機繞組和鐵芯損耗參數(shù)計算得出繞組溫度；

當繞組溫度上升到絕緣允許的溫度時，對輸出電流幅值進行限制，直至電 流為零，封鎖脈沖寬度調制的輸出；

當繞組溫度低于絕緣允許的溫度達到設定下限值時，增大電流的限幅值。

進一步的，所述繞組溫度的計算公式為：

C1dT1dt+T1-TaR1+T1-T2R2=pfeC2dT2dt+T2-T1R2=pcu,]]>

其中，c₁、c₂分別為定子鐵芯和機座的熱容、定子繞組的熱容，R₁、R₂分別 為定子鐵芯與外界冷卻介質之間的熱阻、定子鐵芯與定子繞組之間的熱阻，T_a、 T₁和T₂分別為外界冷卻介質的溫度、定子鐵芯的平均溫度和繞組的平均溫度， p_fe、p_cu繞組的鐵耗和銅耗。

進一步的，所述繞組的鐵耗和銅耗計算公式為：