温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置及方法，其特征在于：本发明的该调节装置，在电动机的温度传感器发生故障时推算电动机磁铁温度，并根据推算出的电动机磁铁温度最小化电动机的转矩输出限定值，准确地控制电动机的转矩输出。根据本发明，即使在电动机温度传感器发生故障的情况下，也能够最小化电动机的转矩输出限定值，能够恒定保持对转矩输出的控制程度。
【专利说明】温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置及其方法，尤其涉及一种在电动机温度传感器故障时最小化电动机输出的降低的装置及方法。
【背景技术】
[0002]现有技术，其构成包括:故障感测部感测电动机的温度传感器发生故障与否；计算部在故障感测部感测到电动机的温度传感器故障时，计算降低输出转矩值。
[0003]故障感测部用于感测电动机温度传感器的故障(断线或短路)。
[0004]例如，故障感测部在从电动机的温度传感器传送的温度值为断线或短路所对应的电压值时，感测为电动机温度传感器故障。
[0005]计算部，在故障感测部感测到电动机温度传感器故障时，根据通过之前试验决定的转矩指令界限(limit)值，将电动机的输出转矩值限定为O?40%。
[0006]但是，现有技术在感测到电动机的温度传感器为故障时，由于无法从电动机温度传感器获取有关电动机的温度信息，因此在向电动机接入电流时，为了防止在不知电动机温度的状态下由于电动机的过热而导致电动机的磁铁减磁及线圈烧毁，只能将电动机的输出转矩值限定为O?40%。
[0007]因此，由于这种转矩输出的限定，即使实际电动机的温度为80°C (最大输出可行温度)，也无法将电动机的转矩输出调节成最大输出，无法随着电动机磁铁的温度变化而控制电动机的转矩输出，具有转矩控制误差增加的问题。
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]本发明为解决所述问题，其目的在于提供一种电动机温度传感器故障时降低(derating)电动机输出的调节装置及方法，以在电动机温度传感器发生故障时，推算电动机的磁铁温度，根据推算出的电动机磁铁温度，最小化电动机的转矩输出限定值，准确控制电动机的转矩输出。
[0010]技术方案
[0011]为了达成所述目的，根据本发明一个方面的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，包括:感测部，其感测电动机的温度传感器发生故障与否；计算部，其在所述电动机的温度传感器故障时，根据已设定的所述电动机的转矩输出最大值，计算输出转矩值；磁铁温度推算部，其根据所述电动机的逆电动势值，推算位于所述电动机的旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度；电流指令计算部，其计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出与接收的转矩指令对应的转矩；以及逆变器电流控制部，其使与所述电流指令对应的电流接通所述电动机，其中，该电流指令是通过感测所述电动机的相电流值及包含于所述电动机旋转变压器的转子的位置角度而计算出的。
[0012]根据本发明另一个方面的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节方法，包括:感测电动机的温度传感器发生故障与否的步骤；在感测到所述电动机的温度传感器故障时，根据已设定的所述电动机的转矩输出最大值，计算降低输出转矩值的步骤；根据所述电动机的逆电动势值，推算位于所述电动机的旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度的步骤；根据推算出的所述磁铁温度，计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出与接收的转矩指令对应的转矩的步骤；以及使对应于所述电流指令的电流接通所述电动机的步骤，其中，该电流指令是通过感测所述电动机的相电流值及包含于所述电动机旋转变压器的转子的位置角度而计算出的。
[0013]技术效果
[0014]根据本发明，即使在电动机温度传感器发生故障的情况下，也能够最小化电动机的转矩输出限定值，能够恒定保持对转矩输出的控制程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为说明本发明一个实施例的降低电动机输出的调节装置的框图；
[0016]图2为说明本发明一个实施例的电动机磁铁温度与逆电动势关系的示意图；
[0017]图3为说明本发明一个实施例的降低电动机输出的调节方法的流程图。
[0018]附图标记说明
[0019]110:感测部120:计算部
[0020]130:磁铁温度推算部 140:电流指令计算部
[0021]150:逆变器电流控制部 200:电动机 【具体实施方式】
[0022]参照附图及与其一同详细说明的后述下述的实施例，本发明的优点及特征，以及达成其的方法将会明确。但是，本发明并非限定于以下公开的实施例，而是以互不相同的多种形态体现，本实施例仅仅使本发明的公开更加完整，是为了使本发明所属【技术领域】的普通技术人员能够容易理解发明的范畴而提供的，本发明由权利要求书的范畴所定义。
[0023]另外，本说明书中使用的术语用于说明实施例，并非要限定本发明。在本说明书中，只要在句子中未特别言及，单数型也包括复数型。说明书中使用的“包括(comprises)”及/或“包含的(comprising)”，是指言及的构成要素、步骤、动作及/或元件不排除存在或追加一个以上的其他构成要素、步骤、动作及/或元件。下面参照附图，详细说明本发明的实施例。
[0024]下面参照图1及图2，说明本发明一个实施例的降低电动机输出的调节装置。图1为说明本发明一个实施例的降低(derating)电动机输出的调节装置的框图，图2为说明本发明一个实施例的电动机磁铁温度与逆电动势(counter electromotive force)关系的示意图。
[0025]如图1所示，本发明的降低电动机输出的调节装置，包括感测部110、计算部120、磁铁温度推算部130和电流指令计算部140及逆变器(invertor)电流控制部150。
[0026]感测部110感测电动机200的温度传感器发生故障与否。
[0027]例如，感测部110接收从电动机200的温度传感器传送来的温度值，若传送来的温度值为与温度传感器连接的线断线或短路的情况所对应的电压值，则感测为电动机200的温度传感器故障。
[0028]计算部120在被感测部110感测为电动机200的温度传感器故障时，将已设定的电动机200的转矩输出最大值(Max Torque)限定为80%。
[0029]例如，计算部120，根据已设定的电动机200的转矩输出最大值，如下计算降低输
出转矩值。
[0030]降低输出转矩值=已设定的转矩输出最大值(Max Torque) X0.8
[0031]磁铁温度推算部130,其根据电动机200的逆电动势值(counter electromotiveforce value),推算位于电动机200旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度。
[0032]电动机200的的逆电动势值等于向所述电动机200施加零(Zero)电流时，由逆变器施加的电压值(Vqe:Q轴电压指令值)；位于电动机200转子的磁铁的温度如图2所示，利用IOOOrpm下的逆电动势-磁铁温度图表来推算。S卩，利用在任意速度中，按IOOOrpm基准换算出的电动机200的逆电动势值，计算位于转子的磁铁的温度。
[0033]例如，磁铁温度推算部130，在3000rpm下测定的逆电动势值为110V时，以110V*1000/3000 (=36.7V)，计算IOOOrpm基准的逆电动势值(emf I )，能够由计算出的电动机200的逆电动势值(36.7V)推算出电动机200的磁铁温度为80°C。
[0034]电流指令计算部140,其计算应向电动机200施加的电流指令，以使电动机200能够实现对应于接收到的转矩指令的转矩的输出。
[0035]例如，电流指令计算部140，接收直流端电压、电动机200的速度和电动机200的温度等，计算应向电动机200施加的电流指令，以使电动机200能够实现对应于接收到的转矩指令的转矩的输出。
[0036]在此，电动机200的温度采用由磁铁温度推算部130推算的位于电动机200转子的磁铁的温度。
[0037]逆变器电流控制部150控制逆变器，以使感测所述电动机200的相电流值及包含于所述电动机200旋转变压器的转子的位置角度而计算出的所述电流指令所对应的电流，接通所述电动机200。
[0038]如上所述，根据本发明，即使在电动机温度传感器发生故障的情况下，也能够最小化电动机的转矩输出限定值，能够恒定保持对转矩输出的控制程度。
[0039]以上参照图1及图2说明了本发明一个实施例的降低电动机输出的调节装置，下面将参照图3说明本发明一个实施例的降低电动机输出的调节方法。
[0040]如图3所示，在步骤S300中，感测电动机200的温度传感器故障与否。
[0041]例如，判断从电动机200温度传感器传送的温度值是否为与温度传感器连接的线断线或短路时所对应的电压值，经判断，传送的温度值为与温度传感器连接的线断线或短路时所对应的电压值时，感测为电动机200的温度传感器故障。
[0042]经感测，电动机200的温度传感器被感测为故障时，计算将已设定的转矩输出最大值(Max Torque)限定为80%，降低输出转矩值。
[0043]降低输出转矩值=Max Torque X0.8
[0044]在步骤S301中，判断接收到的转矩指令所包含的转矩值是否大于计算出的降低输出转矩值；在步骤S302中，经判断，若包含于转矩指令的转矩值大于计算出的降低输出转矩值时，将包含于转矩指令的转矩值设定为计算出的降低输出转矩值。[0045]在步骤S303中，确认包含于电流指令的电流值是否大致为0，经确认，包含于电流指令的电流值大致为O时，根据电动机200的逆电动势值，推算位于电动机200旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度。
[0046]例如，电动机200的逆电动势值等于向电动机200施加零(Zero)电流时，由逆变器施加的电压值(Vqe:Q轴电压指令值)；位于电动机200转子的磁铁的温度如图2所述，利用IOOOrpm下的逆电动势-磁铁温度图表推算。即，利用在任意速度按IOOOrpm基准换算出的电动机200的逆电动势值，计算位于转子的磁铁的温度。
[0047]在步骤S304中，将推算出的位于转子的磁铁的温度设定为电动机200的温度。
[0048]计算应向电动机200施加的包含于电流指令的电流值，以使电动机200能够实现对应于接收到的转矩指令的转矩的输出。
[0049]例如，在步骤S305，接收直流端电压、电动机200的速度和电动机200的温度等，计算应向电动机200施加的包含于电流指令的电流值(Id、Iq)，以使电动机200能够实现对应于接收到的转矩指令的转矩的输出。
[0050]但是经过步骤S300感测，电动机200的温度传感器未被感测为故障时，在步骤S306中，可将电动机200的线圈温度设定为电动机200的温度；并且，经步骤S303确认，包含于电流指令的电流值并非大致为O时，在步骤S307中，可将前阶段电动机200的温度设定为当前电动机200的温度。
[0051]尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，其特征在于，包括: 感测部，其感测电动机的温度传感器发生故障与否； 计算部，其在通过所述感测部感测到所述电动机的温度传感器故障时，根据已设定的所述电动机的转矩输出最大值，计算降低输出转矩值； 磁铁温度推算部，其根据所述电动机的逆电动势值，推算位于所述电动机的旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度； 电流指令计算部，其计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出与接收的转矩指令对应的转矩；以及 逆变器电流控制部，其使与所述电流指令对应的电流接通所述电动机，其中，该电流指令是通过感测所述电动机的相电流值及包含于所述电动机旋转变压器的转子的位置角度而计算出的。
2.根据权利要求1所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，其特征在于: 所述电动机的逆电动势值等于向所述电动机施加零(Zero)电流时，由逆变器施加的电压值(Vqe:Q轴电压指令值)； 所述磁铁温度推算部，其利用已设定的1000rmp下的逆电动势-磁铁温度图表，推算位于所述电动机转子的磁铁的温度，并将推算出的所述磁铁的温度设定为所述电动机的的温度。
3.根据权利要求1所述 的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，其特征在于: 所述电流指令计算部，其计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出对应于接收到的转矩指令的转矩，其中，该转矩指令是根据包括直流端电压、所述电动机的速度和位于所述电动机旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度的输入信息而计算出的。
4.根据权利要求1所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，其特征在于: 所述电动机的温度，是由所述磁铁温度推算部推算出的位于所述电动机转子的磁铁的温度。
5.根据权利要求1所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节装置，其特征在于: 所述感测部，其接收从所述电动机的温度传感器传送来的温度值，在传送来的温度值为对应于与所述温度传感器连接的线断线或短路时的电压值时，感测为所述电动机的温度传感器故障。
6.—种电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节方法,其特征在于,包括: 感测电动机的温度传感器发生故障与否的步骤； 在感测到所述电动机的温度传感器故障时，根据已设定的所述电动机的转矩输出最大值，计算降低输出转矩值的步骤； 根据所述电动机的逆电动势值，推算位于所述电动机的旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度的步骤； 根据推算出的所述磁铁温度，计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出与接收的转矩指令对应的转矩的步骤；以及 使对应于所述电流指令的电流接通所述电动机的步骤，其中，该电流指令是通过感测所述电动机的相电流值及包含于所述电动机旋转变压器的转子的位置角度而计算出的。
7.根据权利要求6所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节方法，其特征在于: 所述电动机的逆电动势值等于向所述电动机施加零(Zero)电流时，由逆变器施加的电压值(Vqe:Q轴电压指令值)； 推算所述温度的步骤，包括利用已设定的1000rmp下的逆电动势-磁铁温度图表，推算位于所述电动机转子的磁铁的温度，并将推算出的所述磁铁的温度设定为所述电动机的的温度的步骤。
8.根据权利要求6所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节方法，其特征在于: 计算所述电流指令的步骤，是计算应向所述电动机施加的电流指令，以使所述电动机输出对应于接收的转矩指令的转矩，其中，该转矩指令是根据包括直流端电压、所述电动机的速度和位于所述电动机旋转变压器所包含的转子的磁铁的温度的输入信息而计算出的。
9.根据权利要求6所述的电动机温度传感器故障时降低电动机输出的调节方法，其特征在于: 所述电动机的温度，是由所述磁铁温度推算部推算出的位于所述电动机转子的磁铁的温度。
10.根据权利要求6所述的电动机温`度传感器故障时降低电动机输出的调节方法，其特征在于，所述感测电动机的温度传感器发生故障与否的步骤，包括: 接收从所述电动机的温度传感器传送来的温度值的步骤；以及在传送来的温度值为对应于与所述温度传感器连接的线断线或短路时的电压值时，感测为所述电动机的温度传感器故障的步骤。
【文档编号】H02P23/00GK103856141SQ201310451507
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年12月6日
【发明者】朴昶柱 申请人:现代摩比斯株式会社