[发明专利]用于检测运转的电机中的绝缘状态劣化的方法和装置

权利要求书

1.一种用于在线检测电机（2）的绝缘状态劣化的方法，其中通过逆变器（4’）向所述电机（2）的绕组（3）施加阶梯电压，并且通过至少一个传感器（6，7，8）作为测量信号来检测所发生的电流（i）和/或该电流（i）的时间导数（di/dt），然后以与瞬态振荡的特征频率相比相对较高的频率对该电流（i）和/或该电流（i）的时间导数进行过采样，之后针对瞬态过程的特征参数对通过所述过采样获得的信号进行分析，以便检测可能的绝缘劣化，所述特征参数例如是超调量（Δh）和/或自然频率（1/ΔT）和/或衰减常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将从所述分析获得的特征参数与在正确发挥功能的电机上的先前测量程序中获得的对应特征参数进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所获得的特征参数与预定阈值进行比较，如果该预定阈值被超过则将导致判定发生错误状况。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过计算所述测量信号的被连续过采样的极值之间的时间间隔来确定所述自然频率（1/ΔT）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将所述超调量（Δh）确定为稳态条件下的值与信号中的可能的第一极值之间的差。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，为了检测实际的绝缘缺陷，使用所述信号的稳态条件（y_∞）作为特征参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在检测感应电流的时间导数的情况下，将所述稳态条件下的信号的值（y_∞）确定为施加恒定电压时的最后测量值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在直接检测稳态条件下的感应电流的情况下，通过所述信号中的两个分开的样本以及由它们限定的斜率来确定所述信号的值（y_∞）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，基于施加阶梯电压来进行多个测量，并且对所获得的结果进行统计学评估。

10.一种用于在线检测电机中的绝缘状态劣化的装置，其中具有逆变器（4’）和至少一个传感器（6，7，8）的电源电路（4）通过到达所述电机（2）的电流供给导体（4A，4B，4C）与所述电机（2）相关联，在施加阶梯电压时，所述传感器（6，7，8）检测在所述电机（2）的至少一个绕组（3）中感应出的作为测量信号的电流（i）或该电流（i）的时间导数（di/dt），其中所述传感器（6，7，8）连接至过采样装置（12），该过采样装置（12）用于以相对于瞬态过程比较高的频率对所述测量信号进行过采样，并且所获得的样本被供给到计算单元（16），该计算单元（16）用于确定施加所述阶梯电压时所述瞬态过程的特征参数，以便检测可能的绝缘劣化，所述特征参数例如是超调量（Δh）和/或自然频率（1/ΔT）和/或衰减常数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于至少一个比较器单元（21，22），该至少一个比较器单元（21，22）用于将所获得的特征参数与所述电机正常发挥功能时所存储的对应特征参数相比较，并且/或者与预先指定的阈值相比较。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述比较器单元（21，22）连接至评估单元（24），该评估单元（24）用于检测和识别劣化以及合适的话检测和识别绝缘缺陷。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的装置，其特征在于位于所述过采样装置（12）和所述计算单元（16）之间的窗口电路（13，14，15），其中所述窗口电路（13，14，15）具有连接至控制所述逆变器的控制单元（17）的控制输入并指定以来自所述控制单元（17）的控制信号开始的预定观察窗口，其中所述样本被供给至进一步处理阶段。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算单元（16）利用场可编程门阵列即FPGA（27）实现。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算单元（16）包括数字信号处理器即DSP（28）。