本发明专利技术属于电机自动控制领域，具体涉及了一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，旨在解决如何精准和智能对半超导超高节能电机控制进行散热调节的问题。本发明专利技术包括：收集半超导超高节能电机的运行负荷变化范围，根据半超导超高节能电机运行负荷变化范围和生产需求设定第一温度阈值；通过温度传感器采集所述半超导超高节能电机内各部分的温度，计算半超导超高节能电机内部各部分间的温度差异值，获得温度差异指标；通过温度差异指标评价温度差异值与第一温度阈值；启动散热控制系统设备，通过温度传感器实时对半超导超高节能电机的温度变化进行监测，散热控制系统通过修正PID控制算法自动调节，完成半超导超高节能电机的散热。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电机自动控制领域，具体涉及了一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法。
技术介绍
1、特制的半超导材料制作的电磁线具有100赫兹及以上交流电流通过时极低损耗的特性，能够在常温下实现高电流密度的传输，因此半超导超高节能电机具有较高的转换效率和能量利用率，能够显著降低电能损耗。
2、由于半超导材料的高电流传输能力，半超导节能电机可以在相同体积下实现更高的功率及扭矩输出，使得设备更加紧凑。
3、半超导超高节能电机在半超导状态下工作时，高频交流电流传输时几乎没有电阻损耗，能够在高效率和高功率输出的同时，避免过多的热损耗。
4、半超导节能电机的半超导材料通常使用高温半超导材料，能够在较高的温度下维持半超导状态，大大降低了冷却成本和技术要求，提高了设备的可靠性和稳定性。
5、对于超负荷散热自动调节方面，半超导超高节能电机与普通电机的区别主要体现在散热手段的选择上。由于半超导超高节能电机的综合低损耗特性和高温稳定性，散热措施可以更加灵活和高效。例如，可以采用液冷散热装置来降低温度，散热效果更好；而普通电机可能需要依赖传统的风扇散热方式。此外，半超导超高节能电机还可以根据生产需要通过调节工作频率和负载来控制发热量，从而实现更加精确和智能的散热调节。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，即如何精准和智能对半超导超高节能电机控制进行散热调节的问题，本专利技术提供了一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，
2、步骤s100，收集半超导超高节能电机的运行负荷变化范围，根据所述半超导超高节能电机的运行负荷变化范围和生产需求设定第一温度阈值；
3、步骤s200，通过温度传感器采集所述半超导超高节能电机内各部分的温度，计算半超导超高节能电机内部各部分间的温度差异值，获得温度差异指标；所述温度差异指标包括定子绕组温度差异、转子总成温度指标和外壳与轴承温度指标；
4、步骤s300，比较温度差异指标和第一温度阈值，当温度差异指标超过第一温度阈值时，进入步骤s400；当温度差异指标低于第一温度阈值时，回到步骤s200进行；
5、步骤s400，启动散热控制系统设备，通过温度传感器实时对半超导超高节能电机的温度变化进行监测，获得监测数据反馈至散热控制系统；散热控制系统通过监测数据评估散热控制策略的实时效果并通过根据系统的快速响应要求与系统的稳定性要求和根据系统的超调量要求与系统的稳态误差要求进行调整的修正pid控制算法进行协同控制自动调节，完成半超导超高节能电机的散热；
6、所述修正pid控制算法修正了比例系数和微分时间。
7、进一步的，所述散热控制系统设备，具体包括：
8、液冷循环泵散热装置；
9、所述液冷循环泵散热装置通过循环冷却液经过外接散热器降低电机温度。
10、进一步的，所述温度差异指标，计算方法具体包括：
11、
12、其中，温度差异值为超导节能电机内部各部分间的温度差，权重用于调整不同部分的重要程度，总权重是所有权重的累加；
13、根据所述半超导超高节能电机，设计第一温度差异指标。
14、进一步的，所述第一温度差异指标，具体包括：
15、
16、其中，δt1表示绕组温度差异，δt2表示外壳温度差异，δt3表示轴承温度差异；
17、通过将温度差异平方后再进行加权平均值的计算，可以更加准确地反映温度差异的大小。
18、w1表示绕组温度差异的权重，w2表示外壳温度差异的权重，w3表示轴承温度差异的权重；w4表示绕组温度差异的平方项权重；w5表示外壳温度差异的平方项权重；w6表示轴承温度差异的平方项权重。
19、这个公式将温度差异的一阶项和二阶项与电机负载和环境温度进行加权组合，通过调整不同温度差异、电机负载和环境温度的权重以及二阶温度差异的权重，可以更全面地评估半超导超高节能电机的超负荷散热情况。
20、进一步的，所述第一温度差异指标，还包括电机负载和环境温度的影响：
21、
22、其中l表示电机负载，te表示环境温度，w7表示电机负载的权重，w8表示环境温度的权重。
23、需要根据具体情况选择合适的权重，以权衡不同参数对超负荷散热的影响。例如，如果电机负载对散热影响较大，可以适当增加w7的权重；如果环境温度对散热影响较大，可以适当增加w8的权重。同时，根据实际情况对一阶和二阶温度差异的权重进行调整，以更准确地反映温度差异的影响。
24、进一步的，所述绕组温度差异的权重，具体包括：
25、
26、其中，δt1_rel表示绕组温度差异的相对重要性，δt2_rel表示外壳温度差异的相对重要性；δt3_rel表示轴承温度差的相对重要性，k是一个正规化系数。
27、进一步的，所述修正pid控制算法的协同控制自动调节，具体包括：
28、步骤a100，根据半超导超高节能电机的工作要求和散热需求设置目标温度；
29、步骤a200，通过温度传感器采集所述半超导超高节能电机的温度，获得实际温度，将实际温度数据输入修正pid控制算法；
30、步骤a300，根据实际温度和目标温度之间的差异计算综合调整比例；
31、步骤a400，根据综合调整比例，通过修正pid控制算法协同调整冷却液的流速、冷却液的温度和散热风扇的转速，所述修正pid控制算法修正了比例系数和微分时间。
32、进一步的，所述综合调整比例，其计算方式具体包括：
33、综合调整比例＝k1*(实际温度-目标温度)+k2*(实际温度-上次温度)
34、其中，k1和k2是调整比例的系数，上次温度是前一时刻的电机温度。
35、进一步的，所述修正pid控制算法，具体包括：
36、步骤b100，计算偏差e，所述偏差e为实际温度tactual与目标温度tset的差；
37、e＝tset-tactual；
38、步骤b200，使用pid控制算法计算控制量u，控制量u包括冷却液流速、冷却液温度和散热风扇转速的调整幅度；
39、
40、其中，kp表示pid控制器的比例系数，ki表示pid控制器的积分系数，kd表示pid控制器的微分系数；u(t)表示控制器的输出，e(t)表示目标温度与实际温度的偏差，表示偏差的积分项，表示偏差的变化率；所述修正pid控制算法通过基于系统的快速响应要求与系统的稳定性要求和根据系统的超调量要求与系统的稳态误差要求的调整系数修正；
41、步骤b300，根据控制量u，调整冷却液流速、冷却液温度和散热风扇转速。
42、进一步的，所述调整系数，具体包括：
43、第一调整系数α和第二调整系数β；
44、所述第一调整系数本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述散热控制系统设备，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述温度差异指标，计算方法具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述第一温度差异指标，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述第一温度差异指标，还包括电机负载和环境温度的影响：
6.根据权利要求5所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述绕组温度差异的权重，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述修正PID控制算法的协同控制自动调节，具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述综合调整比例，其计算方式具体包括：
9.根据权利要求7所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述修正PID控制算法，具体包括：
10.根据权利要求9所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述调整系数，具体包括：
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【技术特征摘要】
1.一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述散热控制系统设备，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述温度差异指标，计算方法具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述第一温度差异指标，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种半超导超高节能电机超负荷运行散热自动调节方法，其特征在于，所述第一温度差异指标，还包括电机负载和环境温度的影响：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张培圣，徐蕾，
申请(专利权)人：广能亿能北京核能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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