[發明專利]一種電機線圈的發熱狀態監測方法、相關設備和介質

有效

• 申請號: 202011170448.X
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112213638B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 鄭亞軍
• 申請（專利權）人: 瑞聲新能源發展（常州）有限公司科教城分公司;瑞聲光電科技（常州）有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01N25/20;G01R27/02;G01R19/00;G01K13/00;G06F30/20
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 袁文英

本發明提供了一種電機線圈的發熱狀態監測方法、相關設備和介質，其中方法包括：采集同一時刻線圈的導線內的樣本電流值和上述線圈的樣本溫度值；獲取預設的溫度條件參數；以上述預設的溫度條件參數、上述同一時刻對應的上述樣本電流值和上述樣本溫度值為一組樣本數據；根據多組上述樣本數據和預設熱傳導方程進行擬合計算，獲得上述預設熱傳導方程的模型參數；根據上述預設熱傳導方程和上述模型參數建立三維熱傳導模型，上述三維熱傳導模型用于在采集到上述線圈的導線內的瞬時電流值時，根據上述瞬時電流值計算獲得上述線圈的工作溫度和/或上述線圈的工作電阻。

【技術領域】

本發明涉及直線電機技術領域，尤其涉及一種電機線圈的發熱狀態監測方法、相關設備和介質。

【背景技術】

直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開，并展成平面而成。

無論是作為動力輸出，還是產生觸覺效果，電機的工況監控始終都是一個重要的話題。特別是在電機工作過程中線圈的發熱問題，不僅會影響動力輸出、觸覺效果表現，還會帶來一定的安全隱患。所以，如何對電機線圈的發熱狀態進行監控是保障電機安全、高效工作的重要環節。

【發明內容】

基于此，有必要針對上述問題，提供一種電機線圈的發熱狀態監測方法、相關設備和介質，用于解決對電機線圈的發熱狀態進行實時監控問題。

本發明的技術方案如下：

一方面，提供了一種電機線圈的發熱狀態監測方法，包括：

采集同一時刻線圈的導線內的樣本電流值和上述線圈的樣本溫度值；

獲取預設的溫度條件參數；

以上述預設的溫度條件參數、上述同一時刻對應的上述樣本電流值和上述樣本溫度值為一組樣本數據；根據多組上述樣本數據和預設熱傳導方程進行擬合計算，獲得上述預設熱傳導方程的模型參數；

根據上述預設熱傳導方程和上述模型參數建立三維熱傳導模型，上述三維熱傳導模型用于在采集到上述線圈的導線內的瞬時電流值時，根據上述瞬時電流值計算獲得上述線圈的工作溫度和/或上述線圈的工作電阻。

可選的，上述根據上述預設熱傳導方程和上述模型參數建立三維熱傳導模型之后，上述方法還包括：

采集上述線圈的導線內的瞬時電流值；

將上述瞬時電流值輸入上述三維熱傳導模型進行計算，輸出上述線圈的工作溫度和/或上述線圈的工作電阻。

可選的，上述將上述瞬時電流值輸入上述三維熱傳導模型進行計算，輸出上述線圈的工作溫度和/或上述線圈的工作電阻，包括：

將上述瞬時電流值輸入上述三維熱傳導模型，根據上述模型參數和上述瞬時電流值，使用上述預設熱傳導方程進行計算，獲得上述線圈的工作溫度和/或上述線圈的工作電阻。

可選的，上述模型參數包括發熱源的散熱系數e₁和溫升系數c_m、第一空氣域的散熱系數e₂和溫升系數c_m1；上述第一空氣域的溫度因上述發熱源傳導來的部分能量而上升，上述第二空氣域的溫度不受上述第一空氣域傳導來的能量變化，上述發熱源為線圈本體。

可選的，上述預設的溫度條件參數包括：

上述線圈的導線的初始電阻值R_e(t＝0)、上述發熱源的初始溫度值T(t＝0)、上述第一空氣域的初始溫度值T₁(t＝0)、上述第二空氣域的溫度值T₀和電阻隨溫度變化速率k_t。

可選的，上述預設熱傳導方程包括發熱源熱傳導方程和第一空氣域熱傳導方程。