[发明专利]用于检测电机装置的电机相故障的方法和用于驱动电子整流电机的驱动电路

说明书

在用于检测电机装置(12、18)的电机相故障(R7a…d；X)的方法中，电机装置的电机相(U、V、W)连接到具有DC电压中间电路(14)和逆变器(16)的驱动电路(10)，在逆变器(16)切断时，在至少一个电机相(U、V、W)处的相对于参考电位(P1)的电机相电压(Uu、Uv、Uw)被捕获；并且所捕获的电机相电压(Uu、Uv、Uw)的电压曲线用于确定在电机装置(12、18)的电机相(U、V、W)的其中一个上是否存在电机相故障(R7a…d；X)。

技术领域

本发明涉及一种用于检测电机装置的电机相故障的方法、一种用于操作具有这种电机相检测的用于驱动电子整流电机的驱动电路的方法，以及一种用于驱动电子整流电机的驱动电路。

背景技术

当使用驱动电路操作电子整流电机时，在电机侧可能出现各种绝缘故障。这些绝缘故障包括电机相的绝缘故障，其可能例如由于电机缆线或电机绕组中的缺陷而产生。此外，由于电机绕组的绝缘故障，在电机的中性点处可能出现绝缘故障。在绝缘故障的情况下，电流可能流到地或保护导体，在这种情况下，这种故障电流可能由于电击和火灾风险而对人构成风险。此外，在电机装置中可能出现电机相的中断，例如由于切断的电机缆线或烧坏的电机绕组。存在可靠地检测电机相故障(例如绝缘故障或故障电流和电机相中断)以防止例如电子整流电机的驱动电路的进一步操作的一般尝试。

US 6 043 664 A公开了一种用于检测多相AC电机中的绝缘故障的方法和装置，其中所有电机的相对于保护导体的电压被测量和求和以便通过比较随时间的平均电压与预定阈值来检测绝缘故障的存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测电机装置的电机相故障的改进方法，其中电机装置的电机相连接到驱动电路。

该目的通过独立权利要求中的教导来实现。从属权利要求涉及本发明的特别有利的配置和展开。

在根据本发明的用于检测电机装置的电机相故障的方法中，所述电机装置的电机相连接到驱动电路，所述驱动电路具有DC电压中间电路和逆变器，至少一个电机相处的相对于参考电位的电机相电压在逆变器切断时被捕获，并且被捕获的电机相电压的电压曲线用于确定在电机装置的一个电机相上是否存在电机相故障。

根据本发明，建议在切断逆变器的同时检查电机装置的电机故障(例如电机相的绝缘故障或电机装置的电机相的中断)的存在，并且在该过程中仅捕获一个或多个电机相的一个电机相，以便能够从所述电机相的电压曲线检测电机相故障的存在。通过简单的电路结构和简单的测量信号评估，可以以这种方式执行故障检查。

电机装置特别是包括电机和用于将电机连接到驱动电路的电机缆线。电机相上可检测的绝缘故障尤其包括电机缆线的电机相上、电机绕组中和电机绕组的中性点处的绝缘故障。电机相中的可检测中断尤其包括切断的电机缆线和烧坏的电机绕组。电机相中的这种绝缘故障和这种中断一起指的是与本发明有关的电机故障。

在上下文中，切断的逆变器应理解为意味着不主动激励所连接的电机的逆变器。这尤其可以通过切断或断开逆变器的所有断路器来实现。可以通过在启动电机之前接通逆变器或在电机运行暂停时切断逆变器来执行故障检查。故障检查优选在逆变器切断且电机也处于静止状态时进行，结果是电机的转子也不旋转，从而可能产生可能影响电机相故障检测的电压。

本发明不限于特殊类型的电机。电机装置中的电机尤其是电子整流电机，例如同步电机或异步电机、AC电机、三相电机等。

驱动电路的DC电压中间电路优选地具有中间电路电容器。驱动电路的逆变器优选地具有逆变器桥电路，优选地具有多个断路器(例如具有反并联连接的二极管的MOSFET或IGBT)。逆变器优选地以对应于所连接的电机的方式具有多相配置。