[发明专利]用于检测绝缘故障、电机相中断的方法以及驱动电路

说明书

一种用于驱动电子换向电机(12)的驱动电路(10)，包括：DC电压中间电路(14)，逆变器(16)，该逆变器连接到DC电压中间电路并具有桥接电路，所述桥接电路包括多个断路器(M2至M7)，包含电机(12)的电机装置(12、18)的电机相(U、V、W)能被连接到所述断路器。在用于检测电机装置中的绝缘故障的方法中，逆变器的至少一个正或负断路器被接通，同时逆变器的所有其他断路器被断开，之后断开逆变器(16)的所有断路器。随后捕捉电机相中的至少一个所选电机相(V)相对于参考电位(PR)的电机相电压(Uv)，同时逆变器的所有断路器保持断开状态，以便基于捕捉的电机相电压的电压轮廓来判定在电机装置的电机相之一上是否存在绝缘故障。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动电子换向电机(electronically commutated motor)、尤其是家用电器的电机的驱动电路，尤其是涉及一种具有EMC滤波器和功率因数校正滤波器的驱动电路。

背景技术

当使用驱动电路操作电子换向电机时，在电机一侧可能出现各种绝缘故障。这些绝缘故障包括例如由于电机电缆或电机绕组的缺陷而可能出现的电机相的绝缘故障。另外，由于电机绕组的绝缘故障，可能会在电机中性点出现绝缘故障。在绝缘故障的情况下，电流可流向接地或保护线，这种情况下，这样的故障电流可能由于电击和火灾风险而对人身构成危险。因此，例如通常试图可靠地检测绝缘故障或故障电流，以便防止继续操作用于电子换向电机的驱动电路。

US 6 043 664 A公开一种用于检测多相AC电机中的绝缘故障的方法和设备，其中所有电机相相对于保护线的电压都被测量和求和，以便由在时间上平均的电压和与预定阈值的比较来检测绝缘故障的存在。

此外，例如由于电机电缆被切断或电机绕组烧坏，电机装置中也可能出现电机相中断。例如，通常也试图可靠地检测这种电机相中断，以便防止继续操作用于电子换向电机的驱动电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测电机装置中的绝缘故障或电机相中断的改进的方法，该电机装置的电机相连接到驱动电路。

上述目的是利用独立权利要求中的教导实现的。从属权利要求涉及本发明的特别有利的实施方式和进一步改进方案。

按照本发明的用于检测电机装置中的绝缘故障的方法，该电机装置的电机相连接到驱动电路，其中，所述驱动电路具有DC电压中间电路和带有桥接电路的逆变器，所述桥接电路具有至少一个正断路器和至少一个负断路器，所述方法包括以下步骤：接通逆变器的至少一个正或负断路器，同时断开逆变器的所有其他断路器；断开逆变器的所有断路器；捕捉电机相中的至少一个所选电机相相对于参考电位的电机相电压，同时逆变器的所有断路器保持断开状态；和基于捕捉的电机相电压的电压轮廓，判定在电机装置的电机相之一上是否存在绝缘故障。

按照本发明的用于检测电机装置中的电机相中断的方法，该电机装置的电机相连接到驱动电路，其中，所述驱动电路具有DC电压中间电路和带有桥接电路的逆变器，所述桥接电路具有至少一个正断路器和至少一个负断路器，所述方法包括以下步骤：接通至少一个正或负断路器，优选相继单独接通逆变器的所有的正或负断路器，同时断开逆变器的所有其他断路器；捕捉电机相中的所选电机相相对于参考电位的至少一个电机相电压；和基于捕捉的电机相电压的电压轮廓，判定在电机装置的电机相之一中是否存在电机相中断。

本发明的两种故障检测方法都基于如下认识：由于电机连接到驱动电路，电机或者电机电缆的寄生电容也与保护线耦合，以及另一方面，驱动电路还通过电容或网络连接而连接到保护线的电位。通过在网络电压的正半波中接通逆变器的至少一个正断路器而断开逆变器的所有其他断路器，这些寄生电容以低阻抗方式并且因此也非常快地被充电。按照相似的方式，通过在网络电压的负半波中接通逆变器的至少一个负断路器而断开逆变器的所有其他断路器，这些寄生电容以低阻抗方式并且因此也非常快地被放电。