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永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因具有功率密度高、瞬时功率大、功率因数高和控制精度高等特点,广泛地应用于工业机器人、数控机床、轨道交通以及电动汽车等牵引传动领域。因其功率密度高、体积小,永磁同步电机常被安装在空间狭小和工况复杂的环境下工作,其散热环境恶劣、温升易过高,增大了永磁体退磁和定子绕组绝缘层脱落的几率,对电机的可靠性和工作寿命产生巨大影响。为了避免上述隐患,在线观测永磁同步电机定子绕组和永磁体的温度信息就显得非常重要。本文基于转子位置偏置(Position Offset-Based Parameter Estimation,POPE)注入和模型参考自适应(Model Reference Adaptive System,MRAS)两种参数估计方法,利用定子绕组电阻和永磁体磁链与温度相关的特性设计温度观测器。通过温度观测实验检验了两种温度观测器的有效性,核心内容如下:1)基于MRAS算法设计PMSM定转子温度观测器。依托于Popov超稳定性理论设计PMSM参数辨识的自适应律,利用定子绕组电阻、永磁体磁链与温度之间的近似线性关系设计定转子温度观测器。在Simulink中搭建PMSM参数观测器的仿真模型,结果显示参数观测器能够同时快速追踪定子绕组电阻与永磁体磁链的变化。基于C语言完成参数观测器程序设计,并在基于NXP公司MKV31F256VLL12芯片为变频器核心的表贴式永磁同步电机(Surface-mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)实验平台上完成了相应的温度观测实验。结果显示,温度观测器的实验结果和仿真结果并不一致,其原因主要为:当SPMSM采用i_d=0控制时,无法从一组q轴电压方程中同时求解定子绕组电阻与永磁体磁链,待辨识模型依旧为欠秩模型。2)基于POPE算法设计PMSM转子温度观测器。根据连续注入转子位置正负偏置信号后d轴电压的响应状态,推导出永磁体磁链的满秩辨识方程。该方法在SPMSM实验平台进行了温度观测实验验证,由高低温试验箱保证电机的温升精度,并使用空载反电势法(经过快速傅立叶分析)测量的永磁体磁链作为估算结果的参考比较值。实验结果显示当PMSM温度连续变化时,POPE算法能够快速有效地追踪永磁体磁链的变化且辨识精度较高,在不同温度下的实验结果表明温度观测器具有良好的性能。该温度观测器在误差允许范围内能够实现PMSM转子温度在线监测,具有一定的工程意义。