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電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度是一個(gè)對(duì)電機(jī)性能和安全性有重要影響的關(guān)鍵因素。然而，目前很多電驅(qū)并不具備轉(zhuǎn)子溫度評(píng)估的功能。在整車(chē)廠對(duì)控制精度要求越來(lái)越高的背景下，轉(zhuǎn)子溫度估算顯得尤為重要。

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

1、為什么需要轉(zhuǎn)子溫度估算

（１）轉(zhuǎn)子溫度對(duì)扭矩產(chǎn)生影響

永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度與扭矩的關(guān)系可以簡(jiǎn)單描述為：

扭矩（T）=電流（I）×磁通（Φ）

其中，電流（I）是電機(jī)的輸入量，磁通（Φ）與轉(zhuǎn)子溫度有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子溫度升高時(shí)，磁鋼的Br會(huì)下降，磁通（Φ）會(huì)減小，從而影響扭矩（T）的輸出。因此，轉(zhuǎn)子溫度與扭矩之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著轉(zhuǎn)子溫度的升高，扭矩輸出會(huì)降低。

電機(jī)溫度與扭矩關(guān)系圖

（２）估算轉(zhuǎn)子溫度有助于保護(hù)轉(zhuǎn)子不退磁

水冷電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子的冷卻效果有限，因此常常出現(xiàn)定子溫度冷卻下來(lái)后轉(zhuǎn)子溫度依舊很高的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子溫度過(guò)高會(huì)對(duì)磁鋼產(chǎn)生退磁現(xiàn)象，影響電機(jī)性能。如果能有效知道轉(zhuǎn)子的溫度，可以對(duì)轉(zhuǎn)子做一些保護(hù)策略，防止轉(zhuǎn)子過(guò)熱帶來(lái)的退磁影響。

磁鋼退磁曲線

2、電控對(duì)溫度估算的難點(diǎn)

電機(jī)扭矩控制示意圖

標(biāo)定要求增加：如上所述，如果加入溫度變量，就需要非常精確地知道轉(zhuǎn)子的溫度。目前大家對(duì)轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量的方式是紅外遙感，這個(gè)方式要非常注意屏蔽，不然溫度出來(lái)精確度不高，也就等于白標(biāo)定了。

對(duì)控制要求較高：控制的磁鏈?zhǔn)鞘孪葘?xiě)好的，但是由于每臺(tái)電機(jī)存在差異每臺(tái)電機(jī)的磁鏈必然有所不同，如果控制算法的冗余性不高或者原材料一致性得不到保證其實(shí)有沒(méi)有這個(gè)意義也不大因?yàn)楣浪愕臏囟纫膊粶?zhǔn)。

3、總結(jié)

為了提高電機(jī)性能和安全性，控制器需要具備對(duì)轉(zhuǎn)子溫度的監(jiān)測(cè)和調(diào)控能力。通過(guò)精確地監(jiān)測(cè)和控制轉(zhuǎn)子的溫度我們可以保護(hù)永磁體免受高溫?fù)p害維持電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子溫度的監(jiān)控我們還可以預(yù)測(cè)電機(jī)的性能變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題。

（來(lái)源：電驅(qū)動(dòng)家園）