[发明专利]用于识别电动机转子中的故障的方法及控制器

说明书

本发明涉及一种用于运行具有转子(16)和定子(14)的他励电动机(10)的方法，包括以下步骤：a)确定转子(16)的电特征参数(L_R、R_R)和定子(14)的电特征参数(L_S、R_S)，b)基于转子(16)和定子(14)的目标电流值测量的电流值(I_S、I_R)和确定的电特征参数(L_R、R_R、L_S、R_S)计算定子(14)的初始目标电压值(U_S)，c)基于计算的初始目标电压值(U_S)检查转子(16)上是否存在故障(F)、尤其是线圈短路，以及d)如已识别故障，提供故障消息和/或关断电动机。此外，本发明还涉及一种控制器。

技术领域

本发明涉及一种用于识别电动机转子中的故障的方法以及一种用于电动机的控制器。

背景技术

电动机例如在车辆中用于驱动，以便将电能转化为推进力。为此，在电动机的定子上产生旋转磁场，使得电动机的磁转子在定子的磁场中旋转。由电动机提供的扭矩和马达的功率在此取决于转子的转速并且因此取决于施加在定子上的磁场。

从现有技术中已知用于控制电动机的磁场定向控制。

在他励电动机中，即在具有电磁体、如载流线圈作为转子的电动机中，转子上可出现电气故障、如线圈短路。这些电气故障会影响由电动机产生的扭矩。

此外，在用永久磁铁激励的电动机中永久磁铁的磁化会随着时间的推移而降低。

此类故障目前无法识别或只能以很高的花费来识别。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种方法和一种控制器，其以简单方式识别这种故障的发生。

所述任务通过一种用于识别具有定子的电动机的转子中的故障的方法，所述方法包括以下步骤：

a)确定转子的特征参数和定子的电特征参数，

b)测量电动机的电流值，

c)基于转子和定子的目标电流值、所测得的电流值和所确定的特征参数计算定子的初始目标电压值，

d)基于所计算的初始目标电压值检查在转子上是否存在故障、尤其是线圈短路，以及

e)如果在步骤d)中没有识别到故障，则通过控制器基于目标电压值运行电动机；或者

f)如果在步骤d)中识别到故障，则由控制器提供故障消息和/或由控制器关断电动机。

本发明的基本思想是：通过评估定子的电压值可基于转子和定子之间的电磁耦合识别转子上的故障。为此，控制器计算定子上的初始目标电压值并通过定子上相应的电流控制来设定该目标电压值。如果控制器必须非常强烈地重新调整目标电压值，即超过阈值，则控制器识别到在转子上存在故障并提供相应的故障消息和/或关断电动机。以此方式提供了一种简单的可能性来识别转子上的故障。

在此，控制器尤其是识别他励电动机中的电气故障、如同步电机转子中的线圈短路或异步电机鼠笼转子的杆断裂。

作为替代方案，控制器可识别用永久磁铁激励的电动机中的磁故障、如转子磁体的磁化降低。

根据本发明，“确定特征参数”理解为从存储器中读出、计算或测量特征参数并供控制器使用。

转子的特征参数可以是电特征参数或磁特征参数。控制器可根据数学模型确定初始目标电压值。这使得能够精确确定目标电压值。

本发明的一个方面规定，所述控制器基于与电动机的无故障运行相比增大的电压控制值来识别故障。这使得能够可靠地确定电气故障。