CN107210618A - 运行连接到电机上的有源变流器的方法和用于其实现的装置 - Google Patents

Abstract

在连接到电机（101）上的有源变流器（102）中，其中设置了用于从第一时间点起激活电压箝位的箝位电路，并且所述有源变流器（102）此外还设立为，只有在存在激活条件的情况下，才从第二时间点起激活甩负荷反应，所述激活条件包括：确定了，当所述励磁绕组与所述车载电网电压的电压电势分开时，和/或当流经所述励磁绕组的电流在电流阈值以下时，和/或当在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后过去了多于一个预给定的时间段时，和/或当已激活多于预给定的数目的甩负荷反应时，在第二时间点，附在所述电机（101）的励磁绕组的供电侧的电压电势在附在所述第一直流电压端子（B+）上的电压电势与接地电势之间。

Description

运行连接到电机上的有源变流器的方法和用于其实现的装置

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的相应的前序部分所述的一种用于运行连接到电机上的有源变流器的方法和用于实现该方法的装置。

背景技术

为了从交流源对直流电网进行馈电，尤其是通过交流发电机对机动车车载电网进行馈电，可以采用不同结构类型的作为整流器运行的变流器。在机动车车载电网中，对应于此处通常安装的三相、四相或者五相交流发电机，通常使用呈六脉冲、八脉冲或者十脉冲实施的变流器。然而，本发明也适合于另外的相数或脉冲数的变流器。

如果随后简化地谈及发电机，则在这种情况下也可以涉及以发电机方式和以电动机方式可运行的电机，例如可以涉及所谓的起动发电机（Startergenerator）。变流器随后被理解为已知类型的桥式电路，该桥式电路在电机以发电机方式运行时作为整流器工作。简化地，随后也谈及整流器。由至少以发电机方式可运行的电机和相对应的作为整流器工作的变流器构成的装置随后也称作电流供电装置。

在相对应的电流供电装置中的关键的运行情况是所谓的甩负荷（英语LoadDump）。当在被高度励磁的电机的情况下和相对应高得发出的电流的情况下在电机或变流器上的负荷突然减小时，出现所述甩负荷。甩负荷可能起因于切断在所连接的机动车车载电网中的耗电器或者起因于线缆断裂。

尤其是在无电池的运行中，如果在机动车车载电网中耗电器被突然切断，则由于励磁绕组的电感并且由于因而只是缓慢减低（abbauend）的励磁场，电机可以提供比机动车车载电网能够吸收的能量更多的能量还直至一秒钟长。如果所述能量不能被机动车车载电网中的或者变流器中的电容性元件拦截或者不能完全被所述电容性元件拦截，则在机动车车载电网中的部件处可能发生过压和过压损害。

在线缆断裂（由于线缆断裂，机动车车载电网与变流器分开）时，电机同样进一步提供能量，但是不再连接耗电器。与刚刚所阐述的切断耗电器的情况相比，由此不再威胁耗电器。此外，所述耗电器也可以通过电池供电。但是，在这种情况下，电机或者变流器的功率电子装置可能由于过压被损害。

在常规的（无源）变流器中，通过变流器本身、即借助在那里传统上安装的齐纳二极管，对车载电网或对电机和变流器的功率电子装置分别进行一定的保护，在这些齐纳二极管中，过压被箝位并且过剩的能量被转换为热。附加的箝位元件的使用在本上下文中也是已知的。

然而，尤其因为有源变流器与无源的或不受控的变流器相反在正常运行中具有较低的损耗功率，所以在机动车中值得期望的是采用有源的或受控的变流器。然而，目前可得到的用于有源变流器的可激励的（ansteuerbar）或有源的流量控制阀（例如场效应晶体管）不拥有具有足够的稳健性（Robustheit）的集成的箝位功能，如常规的齐纳二极管那样，并且因而不能拦截过压。因而，在有源变流器中，强制性地需要附加的保护策略。

在甩负荷时，例如通过如下方式可以使各发电机相短接：相对应的变流器的上部支路或者下部支路的数个流量控制阀或者所有流量控制阀短时切换为导通。这尤其是基于对附在（anliegend）变流器的直流电压端子上的车载电网电压的分析来进行。如果该车载电网电压超过预给定的上限阈值，则开始相对应的短接并且车载电网电压降低。此后，如果该车载电网电压低于预给定的下限阈值，则结束（aufheben）短接，并且车载电网电压重新上升。车载电网电压因而在上限阈值与下限阈值之间摆动，直至励磁场消退。

随后，具有（至少尽可能地）消退的励磁场的电机也称作“被去励磁的”，具有没有消退的或者仅几乎没有消退的励磁场的电机称作“被励磁的”。如果随后谈及“开始相短接”，其应被理解为，如所阐述的那样，变流器的上部支路或者下部支路的流量控制阀被切换为导通。当（例如在使用已知的脉宽调制或区块激励（Blockansteuerung）的情况下）又采取正常的有源整流时，相对应的相短接被“结束”。

在所阐述的方法中，可能发生连续的并且不再能以常规方式结束的在有源整流与相短接之间的变换。由于在线缆断裂时在车载电网中电容性地起作用的元件不再可供支配并且在变流器中存在的电容性元件比较小，所以小的能量就足以又将（剩余的没有由于线缆断裂而分开的电网的）车载电网电压升高为使得超过用于开始相短接的阈值。该方法因而不再获得“静止”，亦即不转变为持续的有源整流，或者只是非常晚又转变为持续的有源整流。该问题在下面也参照附图予以阐述。

除了用于以相短接形式激活相对应的甩负荷反应的装置之外设置有电压箝位的变流器同样遇到该问题。相对应的箝位电路设立为，在呈相短接形式的甩负荷反应可以起作用之前，拦截电压尖峰。通过箝位电路造成的电压箝位从如下时间点起被激活：从该时间点起，车载电网电压或相对应的电压电势上升直到预给定的阈值，并且只要该电压电势没有下降到阈值之下，就长时间地保持激活。通过箝位，车载电网电压不再上升超过被限定为至少短时安全的阈值。典型地，也采用相短接的变流器中的这样的电压箝位包括：在变流器的并不用于相短接的支路中激励流量控制阀，并且由此在与所述流量控制阀相连的相端子与相对应的直流电压端子之间建立导通的连接。

如所提及的那样，从现有技术中已知的解决方案尤其是在线缆断裂时被证明为并不总是有利的，以致对于这种情况存在对改善的保护策略的需求。

发明内容

根据本发明，建议了根据独立权利要求的相应的前序部分所述的一种用于运行连接到电机上的有源变流器的方法和用于实现该方法的装置。实施形式是从属权利要求以及随后的描述的主题。

发明优点

本发明的核心是，确定在开头所阐述的由于线缆断裂而甩负荷的情况下是否需要以相短接的形式进一步激活甩负荷反应，或者是否可以结束进一步激活甩负荷反应。如所提及的那样，在所阐述的方法中，即使所使用的电机已经（尽可能地）被去励磁，通过剩余的小的电容的作用也能够发生连续的并且不再能以传统方式结束的在有源整流与相短接之间的变换。

在本发明的范围内，指明了如下可能性：所述可能性使得能够识别出如下情况，在所述情况下，电机已经是被去励磁的，或者是尽可能地被去励磁的，并且因而不再需要进一步激活相短接。以这种方式，本发明使得能够更快地或完全又转变成正常的整流，并且结束正常的整流和相短接的重复循环。这导致在线缆断裂之后相对应的车载电网也有利地运行。

本发明在这种情况下建议了一种用于运行连接到电机上的有源变流器的方法。在所述变流器中，如就这点而言所已知的那样，多个相端子分别经由在第一变流器支路中的可激励的流量控制阀与第一直流电压端子相连，并且经由在第二变流器支路中的可激励的流量控制阀与第二直流电压端子相连。“可激励的流量控制阀”在本申请的范围内是已知结构类型的（功率）晶体管、尤其是金属氧化物场效应晶体管。“第一变流器支路”包括与第一直流电压端子相连的流量控制阀的整体，“第二变流器支路”包括与第二直流电压端子相连的流量控制阀的整体。如果例如电池正极连接到第一直流电压端子上并且第二直流电压端子与电池负极或者接地部（Masse）相连，则第一变流器支路是变流器的“高压侧（Highside）”或者“上部”支路，而第二变流器支路是变流器的“低压侧（Lowside）”或者“下部”支路。始终存在恰好两个变流器支路。

这两个变流器支路之一的流量控制阀的每个流量控制阀都配备有箝位电路，该箝位电路设立为，从第一时间点起激活电压箝位，从该第一时间点起，附在第一直流电压端子上的电压电势或附在第一直流电压端子与第二直流电压端子之间的电压（即车载电网电压）上升直到预给定的第一阈值；并且只要电压电势没有下降到第一阈值之下，电压箝位就长时间地保持激活。电压箝位包括：激励配备有箝位电路的流量控制阀，并且由此在与该流量控制阀相连的相端子与相应的直流电压端子之间建立导通的连接。

此外，变流器设立为，只有在附加地存在激活条件的情况下，当该电压电势在第二时间点在第二阈值之上时，才从第二时间点起激活甩负荷反应。第二时间点在第一时间点之后，并且第二阈值在第一阈值之下。甩负荷反应包括：激励这两个变流器支路中的另一变流器支路的所有流量控制阀，并且由此在所有相端子之间建立导通的连接。第一时间点通过车载电网电压（即所提及的电压电势）达到第一阈值的时间点来规定，并且对应于激活箝位功能的时间点。第二时间点可以处于在第一时间点之后的预给定的时间段（时滞），例如50微秒。在第一时间段与第二时间段之间的该时间段之内，不必持续地激活箝位功能，尤其是当车载电网电压已经在非常短的时间之后又下降到第一阈值之下时，那么不持续地激活箝位功能。

电压箝位因此在变流器的如下支路中进行：所述支路没有用于相短接，并且反之亦然。亦即，如果在变流器的下部支路（“低压侧”）中造成相短接，则在变流器的上部支路（“高压侧”）中进行电压箝位，并且反之亦然。典型地，“第一”直流电压端子在此对应于电池正极，而“第二”直流电压端子对应于电池负极或者接地部。

根据本发明设置了，用于激活甩负荷反应的激活条件包括：确定了，当励磁绕组与车载电网电压的电压电势分开时，和/或当流经励磁绕组的电流在电流阈值之下时，和/或当在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后过去了多于一个预给定的时间段时，和/或当已激活多于预给定数目的甩负荷反应时，在第二时间点，附在电机的励磁绕组的供电侧的电压电势在附在第一直流电压端子上的电压电势与接地电势之间。

所有上面提到的标准可以在他励同步电机（诸如爪极发电机）的调节器中或基于相对应的调节器本身的特征参数来确定。不需要重新使用例如在有源变流器中测定（ermittelt）的值。

如尤其是参考图2、图3和图4所阐述的那样，当附在电机的励磁绕组的供电侧的电压电势在励磁绕组与车载电网电压的电压电势分开时在附在第一直流电压端子上的电压电势与接地电势之间时，可以以电机是充分被去励磁的为出发点。当流经励磁绕组的电流在电流阈值之下时，相对应的内容适用。如果在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后过去了多于一个预给定的时间段和/或已激活多于预给定数目的甩负荷反应，则基于过去的时间同样可靠地要以电机的充分去励磁为出发点。

有利地，在该方法中使用发电机调节器（随后也称作“电压调节器”或者简称为“调节器”），在所述发电机调节器中，励磁绕组经由可激励的流量控制阀（“在供电侧”）连接到直流电压端子上。励磁绕组利用另一端部例如联接（anbinden）到接地部。“在供电侧的”电势同时标明如下电压电势：即使并且尤其是当励磁绕组与第一直流电压端子的电势分开时，该电压电势也在流量控制阀与励磁绕组相连的那侧（“在绕组侧”）上附在上面提到的一个或者多个流量控制阀上，因为至少一个流量控制阀没有被激励。

在该情况下，在第二时间点对如下内容的确定因而有利地也包括检测该励磁绕组联接到直流电压端子上所经由的流量控制阀的激励状态：当励磁绕组与车载电网电压的电压电势分开时，附在电机的励磁绕组的供电侧上的电压电势在附在第一直流电压端子上的电压电势与接地电势之间。如果确定了励磁绕组联接到直流电压端子上所经由的流量控制阀没有被激励，并且附在电机的励磁绕组的供电侧上的电压电势处于正值，则如随后也参照图4所阐述的那样，可以以如下内容为出发点：电机是完全被去励磁的。该电压电势在该情况下通过电机中的过耦合（Überkopplung）实现，所述过耦合只有当通过图4中的励磁绕组401的电流已经完全消退时才是可能的。在其他情况下，供电侧的电势通过经过二极管407的通过电流联接到接地电势上。

在相对应的方法中，对流经励磁绕组的电流在电流阈值以下的确定包括：借助电流测量装置（例如分流器（shunt））测量电流，并且与电流阈值相比较。相对应的电流测量装置可以已经存在于常规的发电机调节器中，并且由此被进一步使用。有利地，电流阈值在此基于电机的转速以及在考虑到电机的热特性和/或电学特性的情况下来规定，以致相对应的电机或变流器始终是运行安全的。

特别有利的是，在第二时间点对在其后已激活了其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后是否过去了多于一个预给定的时间段的确定此外还包括：预给定激活甩负荷反应的最小次数和/或最大次数，和/或预给定在甩负荷反应的相继激活之间的最小和/或最大时间间距，并且只有当满足所作出的预给定中的至少一个时才确定：在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后，过去了多于一个预给定的时间段。以这种方式避免，例如两个重复地有规律地开始和结束的甩负荷反应系列（例如由于切断耗电器）对于唯一的不可消除的甩负荷反应系列而言错误地被保持。在所有情况下都可使用的时间段例如可以为100毫秒至400毫秒。

以相对应的方式，也可以有利的是，预给定的数目的甩负荷反应基于在甩负荷时由于切断耗电器而确定的甩负荷反应的数目来预给定。安全因数可以加到该数目上。只有当该数目超过由此得到的数目时，甩负荷反应系列才被视为对线缆断裂的反应，并且以甩负荷反应序列不再以常规方式可结束为出发点，如上面已经阐述的那样。

在确定的情况下，可证明为有利的是，使用计数器，该计数器至少在预给定的时间段期间对甩负荷反应的数目进行计数。如果由此测定的数目和/或相对应的频率在预给定的阈值以上，则可以可靠地从充分被去励磁的电机为出发点。

根据本发明的计算单元（例如电流供电装置或者有源变流器的控制设备）尤其是在程序技术上设立为，执行根据本发明的方法。

该方法以软件形式的实现是有利的，因为这引起特别小的成本，尤其是当进行实施的控制设备还用于其他任务并且因而本来就存在时也如此。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是磁盘、硬盘、闪存存储器、EEPROM、CD-ROM、DVD以及其他更多。经由计算机网络（因特网、内联网等）下载程序也是可能的。

附图说明

本发明的其他优点和扩展方案从描述和所附的附图中得到。依据附图中的实施例示意性地示出了本发明，并且在下文中参照附图描述了本发明。

图1依据机动车车载电网的简化的等效电路图阐明了甩负荷事件。

图2阐明了在线缆断裂的情况下并且在被去励磁的电机的情况下的甩负荷反应时的电流和电压变化过程。

图3阐明了在线缆断裂的情况下并且在被励磁的电机的情况下的甩负荷反应时的电流和电压变化过程。

图4以示意图阐明了电机的电压调节器的原理性结构。

图5以示意图阐明了有源变流器的流量控制阀的附加布线（Zusatzbeschaltung）。

图6以详细视图阐明了车载电网电压的在激活箝位功能期间和之后的电压变化过程。

图7以示意性流程图的形式阐明了根据本发明的实施形式的方法。

图8以示意图阐明了电机连带连接到该电机上的有源变流器。

具体实施方式

在图1中，依据机动车车载电网的等效电路图100阐明了不同的甩负荷事件。

该等效电路图100示出了作为发电机工作的电机101连带关联（zugeordnet）的有源变流器102。对于细节请参阅图6。该电机101和变流器102分别经由线缆103联接到切换点104上，所述线缆103具有例如分别1.5米的长度和例如分别为25平方毫米的横截面。在切换点104之间连接有电容器105，如该电容器105例如存在于车辆的外部启动支点（Fremdstartstuetzpunkt）上那样。切换点104设置在用于外部启动机动车的实际车载电网中。在其他切换点106之间象征性地阐明了电阻性负荷107。阐明了车载电网电容的另一电容器109内连在再次其他的切换点108之间，在这些切换点108之间也象征性地阐明了另一电阻性负荷110。

开关111和112在实际的车载电网中并不存在，并且阐明了在甩负荷时出现的状态，如下面所阐述的那样。相对应的车载电网的普通运行（Normalbetrieb）（也就是没有甩负荷的普通运行）对应于开关111和112的闭合的（导通的）状态。电压UB附在电机101和变流器102上，如通过相对应写上标题的箭头所阐明的那样。电压UB随后被称作车载电网电压。车载电网电压附在变流器102的直流电压侧的输出端上，其中这些输出端中的一个输出端也可以在接地部上。在该情况下，车载电网电压作为在变流器102的在直流电压侧的另外的输出端与接地部之间的电势差而得到。经由电容器107降落的电压同样用箭头阐明并且用UF标明。

没有甩负荷的状态如所提及的那样对应于开关111和112的闭合的状态。电机101经由变流器102向在图1中阐明的车载电网发出如下电流：该电流由电阻性负荷107和110的负荷电阻得到。甩负荷现在可以通过断开所述开关111和112中的一个来阐明。开关111的断开在此对应于变流器102上的线缆断裂。而开关112的断开映射甩负荷，如其通过切断车载电网中的电阻性负荷110来引起的那样。所丢弃的负荷电流的大小在后者情况下（也就是在负荷切断的情况下）取决于所丢弃的电阻性负荷110的负荷电阻，剩余的车载电网电流的大小取决于电阻性负荷107的负荷电阻。

在图2中，关于在横坐标上的以毫秒为单位的共同的时间轴阐明了四个曲线图210至240中的在相应的纵坐标上的以伏特或安培或者毫安为单位的电流和电压变化过程。在曲线图210至240中的三个表示特征的时间点对于曲线图具有普遍意义地（diagramm-uebergreifend）都用1至4标明。曲线图210至240在此分别涉及在以发电机方式工作的电机（例如根据图1的电机101）中的励磁电流（尽可能地）消退时的线缆断裂的情况（对应于根据位于上面的图1的开关111的断开）。该电机随后被假定为五相的电机。但是，如所提及的那样，本发明也适合于另外相数的电机。

曲线图210阐明了车载电网电压（例如根据图1的电压UB）的变化过程211。曲线图220阐明了如所提及的那样此处假定为五相的电机的相电流的变化过程221至225。在曲线图230中，展示了通过电机的励磁绕组的励磁电流的（此处在毫安范围中）移动的变化过程231，曲线图240展示了附在励磁绕组上的电压的变化过程241。为了进一步阐述曲线图230和240或变化过程231和241，补充性地也请参阅下面所阐述的图4。

在曲线图210至240中所阐明的整个时间段期间，由于线缆断裂而存在甩负荷。在时间点1，例如基于车载电网电压的被视为充分的下降（通过曲线图210中的变化过程211所阐明）来判定，可以结束相短接。在时间点1之前，因此还存在相短接。

从时间点1起，转入正常的整流。现在，首先给为例如1至100毫法的相对应的电容充电，例如给在根据图1的整流器102中或者调节器400中处于端子B+与B-之间的电容器充电。由于电容比较低而发电机电流大，所以该充电非常快地进行。在时间点2（在本申请的范围中，之前并且在权利要求书中称作“第一”时间点），因而对变流器中的电压的箝位成为活跃的，在该时间点2，车载电网电压（通过在曲线图210中的变化过程211阐明）超过阈值（触发阈值）。对于这种箝位的细节请参阅下面阐述的图5。认识到的是，在时间点2和3之间，由于该措施，相电流（通过曲线图220中的变化过程221至225阐明）和励磁电流（通过曲线图230中的变化过程231阐明）已经溯源于值“零”。如与图3相比清楚的那样，这示出了在（尽可能地）被去励磁的电机的情况下的特征。

通过在曲线图210中的变化过程211阐明的车载电网电压也下降，这示出了在（尽可能地）被去励磁的电机的情况下的另一特征，如与图3相比清楚的那样。然而，因为车载电网电压进一步在为了开始相短接所限定的阈值（在本申请的范围中，之前和在权利要求书中称作“第二”阈值）之上，所以在时间点3（在本申请的范围中，之前和在权利要求书中称作“第二”时间点）触发相短接。在时间点3与时间点4之间的时间段（在“第二”时间点之后）中，车载电网电压在相短接期间由于变流器及其调节器的电流消耗而减低。由于电机在相短接期间没有经历反向电压，所以在此感生的电压由于剩磁而足以感生相电流，如依据曲线图220的变化过程221至225而清楚的那样。这些相电流在此甚至过耦合到励磁回路上，如在曲线图230中依据励磁电流的变化过程231可认识到的那样。

在时间点4，又触发相短接。暂存在相电流中的能量足以在小的现存的电容的情况下将（在曲线图210的变化过程211中清楚的）车载电网电压又升高到如下值：该值在触发阈值之上，该触发阈值又导致相短接的激活。根据图2的循环重新开始。可认识到的是，即使在（尽可能地）被去励磁的电机的情况下，常规地也不能离开相对应的循环。

在图3中，关于以毫秒为单位的共同的时间轴（横坐标）阐明了五个曲线图310至350中的在相应的纵坐标上的以伏特或安培或者毫安为单位的电流和电压变化过程。在曲线图310至350中的表示特征的时间点对于曲线图具有普遍意义地此处也用1至4标明。曲线图310至350在此分别涉及在以发电机方式工作的电机（例如根据图1的电机101）中的励磁电流（几乎没有）消退时的线缆断裂的情况（对应于根据位于上面的图1的开关111的断开）。该电机此处也假定为五相的电机。但是，如所提及的那样，本发明也适合于另外相数的电机。

在图3的曲线图310至340中所示出的变化过程311至341对应于其分别在曲线图210至240中所示出的变化过程211至241的来源，并且相对应地利用递增了100的附图标记来说明。附加地，在曲线图350中，展示了电机的相电压的变化过程351至355。

在曲线图310至350中所阐明的整个时间段期间，由于线缆断裂而存在甩负荷，如已经关于图2所阐述的那样。时间点1至4也彼此相对应，以致对图2的阐述此处也适用。

在图2和图3的总览中认识到，在还没有广泛地对（根据图3的）电机进行去励磁时，车载电网电压（参见相互比较的变化过程211和311）在时间点3（“第二”时间点）还基本上对应于在时间点2（“第一”时间点）的值，并且相电流（参见相互比较的变化过程221和321）还明显更高，并且尤其是在时间点3（“第二”时间点）没有明显下降到基本上为0安培的值。此外，附在励磁绕组上的电压（参见相互比较的变化过程241和341）在还没有广泛地（根据图3）对电机进行去励磁时也稳定地保持在小于0V的值上。对信号241或341的观察由此同样适合于区分来自图2和图3的情况，也就是适合于应答如下问题：电机是否已充分被去励磁，并且由此是否又会持久地转入正常的整流器运行。

作为在本发明中所使用的标准之一，因而也可以把注意力放在图2的曲线图240中的电压变化过程241和图3的曲线图340中的电压变化过程341上。因而，依据图4进一步阐述了相对应的电压的形成，所述图4（总体上用400标明）以示意性视图展示了电机（诸如图1中的电机101）的电压调节器的原理性结构。

相对应的电压调节器400包括具有为例如400毫亨的电感的励磁绕组401，通过所述励磁绕组401，基于车载电网电压典型地借助双位调节器调节通过电流（励磁电流）。附在端子402上的车载电网电压一变得过低或在确定的阈值以下，就激励流量控制阀403、例如金属氧化物场效应晶体管，并且由此将所述流量控制阀403切换为导通。如利用箭头404所阐明的那样，得到了通过励磁绕组401的通过电流。在该端子上的电压一变得过高或在确定的阈值以上，就结束对流量控制阀403的激励，并且将励磁绕组401与该端子402分开。如利用箭头405所阐明的那样，由此得出从接地端子406经由二极管407的续流电流。励磁电流由此降低。

在标明在电枢与调节器之间的连接点的切换点408上，附着的电压（其变化过程241和341在图2和图3中的曲线图240和340中展示出）在正常的整流器运行中在两个值之间摆动。在根据箭头405的空转中（也就是在励磁绕组410至端子402连接缺少时），电压处于二极管407的二极管电压的负值。而，当流量控制阀403被激励并且由此存在切换点408至端子402的导通的连接时，该电压处于在附在该端子402上的值，即处于车载电网电压。

如果现在重新转向在图3的曲线图240中所阐明的变化过程241，由此可认识到的是，分别在时间点3（“第二”时间点）之前和之后，在切换点408上的电压值（因为所述电压值说明变化过程241）偏离所阐述的值。这归因于：在通过励磁绕组401的励磁电流为0安培时，切换点408不是低欧姆地联接到电压电势上，而是仅经由励磁绕组401的大的电感（如所提及的那样例如为400毫亨）联接到接地部上。由此，电压可以容易地感生到励磁绕组上。变化过程241偏离正常的值的时间精确地与励磁电流处于0安培的时间相互关联。

与此不同，从图3中认识到，（从曲线图340中的变化过程341清楚的）电压稳定地处于小于0伏特（所提及的负的二极管电压），在所述图3中，如所提及的那样，示出了如下情况：在该情况下，电机的去励磁还没有实现。对相对应的变化过程（也就是附在端子402上的电压）的观察由此适合于区分来自图2和图3的情况，也就是如所提及的那样，适合于应答电机是否已经被去励磁的问题。

参照图5，现在阐述了一种其他方法，该方法同样适合于区分这两种情况。整体用500标明地，示出了在有源变流器的高压侧支路中的流量控制阀501（例如场效应晶体管）的已知的附加布线（对于细节请参阅随后的图8），利用该附加布线，可以在根据图2和图3的时间点2和3（“第一”和“第二”时间点）之间产生箝位性能。附加布线500包括反并联的二极管502和齐纳二极管503，所述反并联的二极管502和齐纳二极管503布置在流量控制阀501的栅极G与漏极D之间。齐纳二极管503的击穿电压选择为使得：在超过附在端子510上的车载电网电压的被限定的电压值时，所述齐纳二极管503击穿，并且由此激励流量控制阀501的栅极G，而且流量控制阀501被切换为导通。通过借助比较器504对附在反并联的二极管502上的电压以比较器方式进行分析和对其在端子505上的输出信号进行检测，由此可以认识到，反并联的二极管502是否传导电流并且由此箝位是否是活跃的。

替选于此地，也可以在使用两个比较器或放大器506和507以及去耦电阻508的情况下对栅极源极电压以比较器方式进行分析（和对端子509上的输出信号进行分析）。在下文中从如下放大器出发：所述放大器仅能放大正的输入电压，并且在负的输入电压的情况下提供0伏特作为输出电压。这样的放大器在所示出的实例中设置为放大器506和507。

在上部变流器支路中的有源整流的情况下，相电压信号520大于正的直流电压端子510的电压信号，并且放大器506在输出端上提供正的信号。该过程一起振，就不再有电流流入流量控制阀501的激励端子G中，并且放大器507在输入端上没有看到差动电压，这导致为大约0伏特的输出信号。在下部变流器支路中的有源整流的情况下，附在端子520上的相电压信号为近似0伏特，放大器506提供在大约0伏特处的输出信号，放大器507同样如此。在箝位、亦即对在端子520与510之间的电压进行箝位的情况下，放大器506提供为0伏特的输出电压，而经由在流量控制阀501的激励端子G上的箝位路径调整（einstellen）接近阈值电压的电压，其中在端子520与510之间的电压超过在端子503上的箝位电压和在流量控制阀501上的阈值电压。该电压差在放大器507的输入端上成为可认识到的，并且在输出端509上成为可认识到的。由此，在输出端509上可以明确地认识到，该电路是否处于箝位中。

其他的可能的检验依据图6来阐明，在该图6中，阐明了车载电网电压在（尽可能地）被去励磁的电机的情况（变化过程601）下和在还没有被去励磁的或者仅几乎没有被去励磁的电机的情况（变化过程602）下的变化过程601和602。在曲线图600中，相对于在横坐标上的以微秒为单位的时间，在纵坐标上以伏特为单位绘出了变化过程601和602。变化过程601和602可以视为根据图2和图3的变化过程211和311的详细视图，也相对应地标明了时间点2和3。

认识到的是，在时间点3，在（尽可能地）被去励磁的电机的情况（变化过程601）下，车载电网电压明显下降到在时间点2的值之下。而在还没有被去励磁的或者仅几乎没有被去励磁的电机的情况（变化过程602）下，在时间点3的值还基本上与在时间点2的值相同。因此，基于对车载电网电压的分析，如所提及的那样，也可以在这两种情况之间进行区分。

在图7中，以示意性流程图的形式，阐明了根据本发明的实施形式的方法。该方法始于用701阐明的状态，在该状态中，有源变流器进行正常的整流。如果在检验步骤702中认识到，车载电网电压已达到（+）用于激活箝位功能的预给定的值、例如24伏特（在本申请的范围中称作“第一”阈值），首先在步骤703中等待为例如50微秒的时滞。该时滞的起始对应于在本申请的范围中这样标明的“第一”时间点，该时滞的结束对应于“第二”时间点。在“第一”时间点和“第二”时间点（之前所阐述的图的时间点2和3）之间，例如可以激活箝位功能。在该时滞结束之后，亦即在第二时间点，现在（部分）交替地和/或（部分）累积地执行检验步骤704至710。相反，如果在检验步骤702中认识到，车载电网电压并未在用于开始相短接、亦即用于激活甩负荷反应的预给定的值之上（-），例如在24伏特之上，则以状态701继续该方法。

与图7的图示不同，可以设置检验步骤704至710中的更多个或者更少个步骤。检验步骤704至710例如包括：确定了，在第二时间点，亦即在根据步骤703的时滞结束时，一再阐述的电压箝位是否还是激活的，和/或电压电势是否还没有下降到第一阈值之下，和/或表征流经相端子中的至少一个相端子的电流的值是否在第三阈值以上。此外，在本发明的实施形式的范围中，检验步骤704至710还可以包括：确定了，当励磁绕组与车载电网电压的电压电势分开时，和/或当流经励磁绕组的电流在相对应的电流阈值以下时，和/或当在在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后过去了多于一个预给定的时间段时，和/或当已激活了多于预给定数目的甩负荷反应时，附在电机的励磁绕组（根据图4的励磁绕组401，端子408）的供电侧的电压电势是否在车载电网电压的电压电势与接地电势之间。如果满足这些条件中的一个或多个，则在步骤711中使呈相短接形式的甩负荷反应开始。

只要在检验步骤712中确定：车载电网电压还没有下降到用于停用甩负荷反应的预给定的值（该值此处称作“第二”阈值）（+），就在该方法回到状态701中以前，在步骤713中等待为例如50微秒的其他时滞。在其他情况下（-），该方法直接回到状态701中。同样，当在检验步骤704至710中的一个检验步骤中或者多个检验步骤中碰到否定的确定（-）时，该方法直接回到状态701中，但是之前没有开始根据步骤711的甩负荷反应。

在图8中，为了进一步阐述，示意性地阐明了电机（如在图1中用101所标明的那样）连同连接到该电机上的有源变流器102。

该电机101包括五相的并且以五角星形电路构造的定子11和带有励磁绕组401的转子。定子11和转子12的各个绕组并未分开标明。（如在图4中用400标明的）发电机调节器分析在第一直流电压端子B+和第二直流电压端子B-（第二直流电压端子B-可以在接地部上）之间的车载电网电压，并且如针对图4所阐述的那样调节电机101的输出功率。第一直流电压端子B+因而对应于根据图4的端子402，第二直流电压端子对应于端子406。

电机101经由五个相端子U至Y分别经由可接通的和可关断的可控流量控制阀（此处用UL至YL和UH至YH标明）联接到第一直流电压端子B+和第二直流电压端子B-上。流量控制阀UH至YH形成上部整流器支路（“高压侧”），流量控制阀UL至YL形成下部整流器支路（“低压侧”）。流量控制阀UH至YH的每个因而都可以具有附加布线500，如其在图5中所阐明的那样，并且因而形成在图5中阐明的流量控制阀501。在该情况下，相端子U至Y中的每个都形成根据图5的端子520，并且第一直流电压端子B+形成在图5中阐明的端子510。

可接通的和可关断的可控流量控制阀UH至YH在图6中简化地被阐明为具有并联连接的齐纳二极管的开关。齐纳二极管在此既象征性地表示基于诸如在图5中所示的电路从确定的漏极源极电压起的典型的击穿特性，或者也可以象征性地表示雪崩电压，又象征性地表示典型的现存的反相二极管。在下部支路UL至YL中，分别示出了简单的二极管，因为这里没有维持箝位运行。如所提及的那样，代替于此地，也可以在变流器的另一支路中设置箝位功能，分别借助没有配备有箝位功能的流量控制阀来开始相短接。

流量控制阀UH至YH和UL至YL通过相应的分布式控制装置21至25（如此处用虚线绘出的激励箭头所阐明的那样）是可激励的。在图5中阐明的附加布线500可以集成到控制装置21至25中。也可以设置对所有流量控制阀UH至YH和UL至YL的集中激励。

Claims (10)

1.一种用于运行连接到电机（101）上的有源变流器（102）的方法，在所述变流器（102）中，多个相端子（U-Y）分别经由在第一变流器支路中的可激励的流量控制阀（UH-YH）与第一直流电压端子（B+）相连，并且经由在第二变流器支路中的可激励的流量控制阀（UL-YL）与第二直流电压端子（B-）相连，其中这两个变流器支路中的一个变流器支路的所述流量控制阀（UH-YH）中的每个流量控制阀都配备有箝位电路（500），所述箝位电路（500）设立为，从第一时间点（2）起激活电压箝位，从所述第一时间点（2）起，附在所述第一直流电压端子（B+）上的电压电势上升直到预给定的第一阈值，并且只要所述电压电势没有下降到所述第一阈值之下，所述电压箝位就长时间地保持激活，其中所述电压箝位包括：激励配备有所述箝位电路（500）的所述流量控制阀（UH-YH）并且由此在与所述流量控制阀（UH-YH）相连的所述相端子（U-Y）与相应的所述直流电压端子（B+）之间建立导通的连接，以及其中所述变流器（102）此外还设立为，当所述电压电势在第二时间点（3）在第二阈值以上时，只有在存在激活条件时才从所述第二时间点（3）起激活甩负荷反应，其中所述第二时间点（3）在所述第一时间点（2）之后，并且所述第二阈值在所述第一阈值以下，并且所述甩负荷反应包括：激励所述两个变流器支路中的另一变流器支路的所有流量控制阀（UL-YL），而且由此在所有相端子（U-Y）之间建立导通的连接，其特征在于，所述激活条件包括：确定了，当励磁绕组与所述车载电网电压的所述电压电势分开时，和/或当流经所述励磁绕组（401）的电流在电流阈值以下时，和/或当在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后过去了多于一个预给定的时间段时，和/或当已激活多于预给定的数目的甩负荷反应时，在所述第二时间点（3），附在所述电机（101）的所述励磁绕组（401）的供电侧的电压电势在所述附在所述第一直流电压端子（B+）上的电压电势与接地电势之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用发电机调节器（400），在该发电机调节器（400）中，所述励磁绕组（401）经由至少一个可激励的流量控制阀（403）连接到所述直流电压端子（B+）上；并且其中，在所述第二时间点（3）确定：当所述励磁绕组与所述车载电网电压的所述电压电势分开时，所述附在所述电机（101）的所述励磁绕组（401）的供电侧的电压电势在所述附在所述第一直流电压端子（B+）上的电压电势与接地电势之间；所述确定包括：所述励磁绕组（401）联接到所述直流电压端子（B+）上所经由的至少一个流量控制阀（403）没有被激励。

3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，对所述流经所述励磁绕组（401）的电流在电流阈值以下的确定包括借助电流测量装置测量所述电流并且与所述电流阈值相比较。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电流阈值基于所述电机（101）的转速以及在考虑所述电机（101）的热学特性和/或电学特性的情况下而被规定。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，在所述第二时间点（3）对在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后是否过去了多于一个预给定的时间段的确定包括：预给定激活甩负荷反应的最小次数和/或最大次数，和/或预给定在甩负荷反应的相继激活之间的最小和/或最大时间间距，并且只有当满足所作出的预给定中的至少一个时才确定：在其后已激活其他甩负荷反应的甩负荷反应的首次激活之后，过去了多于一个预给定的时间段。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，所述预给定的数目的甩负荷反应基于在甩负荷时由于切断耗电器而确定的数目的甩负荷反应而被预给定。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，使用计数器，所述计数器至少在预给定的时间段期间对甩负荷反应的数目进行计数。

8.一种计算单元，所述计算单元设立为执行根据上述权利要求之一所述的方法。

9.一种计算机程序，当所述计算机程序在计算单元上实施时，所述计算机程序促使所述计算单元执行根据权利要求1至7之一所述的方法。

10.一种机器可读的存储介质，其具有存储在其上的根据权利要求9所述的计算机程序。