[發明專利]馬達的溫度推定裝置以及具有該溫度推定裝置的發電系統以及馬達的溫度推定方法

無效

• 申請號: 201210079601.7
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102694438A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 足立成人;松村昌義;成川裕;高橋和雄
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;H02K21/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及一種用于推定馬達中的轉子的溫度的技術。

背景技術

以往以來，公知有具有定子和能夠相對于該定子旋轉且設置有永久磁鐵的轉子的馬達。在這種馬達中，如果上述轉子的溫度超過既定的溫度，則不可逆地產生永久磁鐵的磁通密度降低的所謂退磁現象。而且，如果產生永久磁鐵的退磁，則馬達的性能降低。因而，為了在保持馬達的性能的前提下使用馬達，需要轉子的溫度管理。

例如在日本特開2004-222387號中公開了一種馬達，其具有以與永久磁鐵的上端面相接的方式設置于轉子的磁化元件、和設置于定子的霍爾元件。上述磁化元件具有根據其溫度而飽和磁通密度及導磁率變化的特性。上述霍爾元件檢測上述磁化元件的磁場的強度。而且，在該馬達中，磁化元件的溫度追隨永久磁鐵的溫度而變化，利用霍爾元件檢測該磁化元件的磁場的強度。磁化元件的溫度基于表示磁化元件溫度和飽和磁通密度的關系的磁化元件的特性、及檢測到的磁場強度而被特定，被特定了的磁化元件的溫度被推定為永久磁鐵的溫度。

但是，在上述專利公報所記載的馬達中，存在為了推定永久磁鐵的溫度而事前需要大量必要的信息量的問題。

具體而言，在該馬達中，采用了具有在既定溫度下磁場的強度大幅地變化的特性的磁化元件，從而能夠推定永久磁鐵的溫度是接近上述既定溫度的溫度，另一方面，對于從上述既定溫度偏離的溫度范圍，為了推定永久磁鐵的溫度，必須在需要推定的溫度范圍的整個范圍內準備并保持磁化元件的溫度與磁場的強度的信息（例如日本特開2004-222387號的圖4的圖表）。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠降低為了推定永久磁鐵的溫度而事先所需要的信息量的馬達的溫度推定裝置以及馬達的溫度推定方法。

為了解決上述課題，本發明者等著眼于溫度變化后的永久磁鐵的溫度與溫度變化前的磁通密度與溫度變化后的磁通密度的比成比例這一點，想到了以下的發明：通過利用溫度變化前后的各自的永久磁鐵的磁通密度和變化前的溫度來推定變化后的溫度。

即，令變化前的溫度為T0，令此時的永久磁鐵的磁通密度為B0，令變化后的溫度為T1，令此時的永久磁鐵的磁通密度為B1，此時，以下的式（1）的關系成立。

T1=T0-1/m×（1-B1/B0）????（1）

在此，m是根據永久磁鐵的原料而規定的系數。因而，通過使用T0、B0以及B1，能夠算出T1并將該T1推定為永久磁鐵的溫度。

具體而言，本發明為一種溫度推定裝置，用于對具有定子、和能夠相對于該定子旋轉且設置有永久磁鐵的轉子的馬達來推定上述永久磁鐵的溫度，具有：磁通密度特定機構，用于特定上述永久磁鐵的磁通密度；存儲部，存儲在上述永久磁鐵的溫度已知的條件下被上述磁通密度特定機構特定了的基準磁通密度；溫度推定部，基于利用上述磁通密度特定機構而被特定了的特定磁通密度、上述已知的溫度、上述基準磁通密度而推定上述特定磁通密度被特定時的上述永久磁鐵的溫度。

根據本發明，如上所述，能夠基于已知的溫度、基準磁通密度、特定磁通密度而推定永久磁鐵的溫度。因此，與需要推定所需的溫度范圍全域的磁化元件的磁場強度有關的信息的現有技術相比，能夠降低事前所需要的信息量（已知的的溫度以及基準磁通密度）。

具體而言，上述溫度推定部能夠基于上述基準磁通密度與上述特定磁通密度的比、和上述已知的溫度來推定上述永久磁鐵的溫度。

在上述溫度推定裝置中，優選上述磁通密度特定機構具有：檢測用線圈，設置于上述定子并且能夠產生與上述永久磁鐵的磁通密度的大小對應的大小的電動勢；電壓檢測部，能夠檢測對上述檢測用線圈施加的電壓；運算部，基于上述電壓檢測部所檢測到的電壓而計算上述永久磁鐵的磁通密度。

在該方式中，磁通密度特定機構具有檢測用線圈和電壓檢測部和運算部。因此，能夠基于對檢測用線圈施加的電壓來計算永久磁鐵的磁通密度。