磁齿轮双转子电机转子温度在线估计方法研究

The overlapped dual-rotor structure complicates the rotor temperature monitoring of the Magnetic-geared dual-rotor motors (MGDRM). With respect to MGDRM rotor temperature, this project proposes a loss-thermal-model-based on-line estimation method. The research will expand to two aspects, firstly, a loss-thermal-model precisely depicting the object will be built, to obtain accurate estimation with high-dynamic response. And the model will be accordingly simplified to limit the processor computation amount. On the other hand, the thermal model of the complicated motor structure must involve many parameters. The conventional parameter-tuning depends much on empirical work, which is thus not suitable to this numerous-parameter scenario. As a solution, this project will employ the convex-optimization method to identify the model parameters. Generally, the first point constructs the model structure, and the lateral work locates the parameters; the combined solution finally supports the proposed on-line rotor temperature estimation scheme. The proposed research will be validated by machine prototype and experiments. . The methodology will be provided for future applications of the MGDRM system, and the principle is applicable to the regular PM motors as well.

磁齿轮双转子电机的复合双转子结构导致其转子温度监控困难，为此，本项目将以该型电机为代表，提出基于损耗-热路模型的温度在线估计方法。研究工作将围绕两个重点展开：一方面，要建立精确描述复杂对象的损耗-热路模型，以获得高精度、高动态响应的温度在线估计效果，同时，对上述模型进行适当简化，减小实时估计模型的运算量。另一方面，研究对象的复杂性决定了所建立模型必然涉及较多参数，而常规参数整定方法依赖经验调节，故不再适用，本项目将研究基于凸优化方法的热路模型参数辨识方法以解决该问题。上述两方面工作，前者构建模型结构，后者锁定模型参数，二者结合以支持所提出的温度在线估计方法。项目所涉及样机及其运行实验将验证所述研究工作。 .本项目所研究的温度在线估计方法为磁齿轮双转子电机的应用奠定基础，同时其原理亦适用于普通永磁同步电机。

青年基金项目主要针对磁齿轮电机的转子温升特性以及在线估计算法开展研究。复合双转子结构导致其温度监控困难，为此，该项目以该型电机为对象，提出基于损耗-热路模型的温度在线估计方法。研究工作围绕两个重点展开：一方面，建立精确描述复杂对象的损耗-热路模型，以获得高精度、高动态响应的温度在线估计效果。另一方面，研究对象的复杂性决定了所建立模型必然涉及较多参数，而常规参数整定方法依赖经验调节，故不再适用，该项目研究基于凸优化方法的热路模型参数辨识方法以解决该问题。上述两方面工作，前者构建模型结构，后者锁定模型参数，二者结合以支持所提出的温度在线估计方法。项目研制的科研样机及其运行实验，验证了所述研究工作，实验室环境下的转子温度估计精度高达1摄氏度，该项目所研究的热路建模和分析方法也适用于常规永磁同步电机。