CN115004540A - 用于运行驱动系统的设备和方法 - Google Patents

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CN115004540A CN202080093970.4A CN202080093970A CN115004540A CN 115004540 A CN115004540 A CN 115004540A CN 202080093970 A CN202080093970 A CN 202080093970A CN 115004540 A CN115004540 A CN 115004540A
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Abstract

本发明涉及一种驱动系统(1)，其包括变频器(2)、至少一个驱动单元(3)和电源件(4)，其中，驱动单元(3)包括电机(M)和至少一个另外的部件(36)，该另外的部件包括至少一个传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，变频器(2)至少通过电源件(4)为驱动单元(3)的另外的部件(36)供给能量，变频器(2)设计为用于，获得关于电源件(4)的最大可用电能的第一信息(41)，变频器(2)设计为用于，获得关于驱动单元(3)的另外的部件的电能需求的第二信息(31)，变频器(2)设计为用于，参照第二信息(31)对第一信息(41)进行可信度检查，通过将第一信息(41)与第二信息(31)进行逻辑比较来形成用于可信度检查的判断标准，变频器(2)设计为用于，根据所述可信度检查的结果来调整驱动系统(1)的系统状态。

Description

用于运行驱动系统的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行驱动系统的设备和方法。
背景技术
该驱动系统具有电源件(Netzteil)、变频器(Frequenzumrichter)和驱动单元。
由DE 102013005237A1已知一种驱动系统和用于运行驱动系统的方法，所述驱动系统具有角度传感器和变流器，借助于所述角度传感器检测电机的转子轴的角度位置，所述变流器借助于供电电缆给电机馈电。
由DE 102013007649B4已知一种系统和用于运行系统的方法，所述系统包括电机，该电机通过作为供电电缆起作用的连接电缆由变流器馈电，其中，在电机上布置有电机侧的信号电子装置，特别是其中，该信号电子装置包括至少一个传感器、执行器和/或数据存储器，并且信号通过连接电缆从信号电子装置传输到变流器侧的信号电子装置。
作为最接近的现有技术，由DE 10 2007 040 425 A1已知一种用于基于在总线系统外部进行的动作来分配地址的方法。
由EP 2 787 405 A1已知一种用于运行电气设施的方法。
由DE 10 2007 040 425 A1已知一种具有接线盒的电机，在所述接线盒中布置有模块，传感器和执行器能连接到所述模块上。
由DE 10 2007 007 601 B4已知一种用于优化控制程序的方法。
由DE 10 2006 036 770 A1已知一种用于调试至少一个现场设备的方法。
发明内容
本发明的目的是，进一步改进驱动系统的能量传输。
根据本发明，该目的通过根据在权利要求1中给出的特征的设备和根据在权利要求14中给出的特征的方法来实现。
在根据本发明的能量传输系统中，由件产生的电能被传输到驱动单元，该驱动单元包括电机和至少一个另外的部件，并且该电能由驱动单元的另外的部件转换，以便在那里完成电功。
在此，变频器既不具有与电源件能提供的电能相关的信息、也不具有与用于运行驱动单元的另外的部件所需电能相关的信息。即，如果这些信息没有充分地彼此协调，则这导致整个驱动系统的错误行为直至完全失效。
然而，根据本发明，变频器在转换到正常运行状态之前实现对这些信息的访问，其中，变频器通过逻辑比较对这些信息进行可信度检查并且该可信度检查的结果用于相应地设定驱动系统的系统状态。
因此一方面可以保护驱动系统免受由于在设计中的错误或者由于系统部件的错误构造或不允许的组合而引起的损坏，并且还在原因研究中、特别是在故障查找和故障排除中为使用者提供支持。另一方面，例如由于驱动单元的功能范围受限，驱动系统也可以仅以最小的电能需求运行。
根据本发明的用于运行驱动系统的设备的重要特征是，驱动系统包括变频器、至少一个驱动单元和至少一个电源件，其中，驱动单元包括电机和至少一个另外的部件，所述至少一个另外的部件包括至少一个传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，其中，变频器通过电源件为驱动单元的另外的部件供给能量。该驱动系统的特征在于，变频器设计为用于，获得关于电源件的最大可用电能/最大能提供的电能的第一信息，其中，变频器设计为用于，获得关于驱动单元的另外的部件的电能需求的第二信息，其中，变频器设计为用于，对照第二信息对第一信息进行可信度检查，其中，通过将第一信息与第二信息进行逻辑比较来形成用于可信度检查的判断标准，其中，变频器设计为用于，根据所述可信度检查的结果来调整驱动系统的系统状态。在此，驱动系统理解为将电能转换成旋转的和/或线性的运动和移动过程的系统。驱动系统在此主要包括变频器和至少一个与变频器连接的驱动单元。
变频器的作用在于，由任意的输入电压、例如交流电压或直流电压产生频率和振幅可变的交流电压，该交流电压适用于直接供给电动马达或电机、特别是同步电机或异步电机。变频器大多时候也具有多个传感器测量通道，借助于所述多个传感器测量通道，变频器执行和监控电机的控制和调节。在此，变频器也设计为用于为传感器测量通道提供用于其运行的电能。
借助于能量转换将电能转换成动能的结构单元被称为驱动单元。驱动单元在此包括电机，该电机借助于变频器供电并且大多时候还包括至少一个另外的部件，该至少一个另外的部件包括传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，例如包括旋转编码器、距离探测器、温度探测器、振动探测器、安装位置传感器、陀螺仪传感器、GPS接收器、重力传感器、霍尔传感器、可电子读取的铭牌和/或一个或多个电子制动器。驱动单元在此也可以具有减速器，该减速器直接与电机机械连接并且设计为用于，使电机的转矩或转速最佳地与工业应用的需求相适配。在此也可以考虑，该结构单元还包括变频器，从而驱动系统可非常紧凑地构造。
电源件理解为独立的装置或组件，其用于对需要与由一般的电网所提供的电压和电流不同的电压和电流的装置或组件进行电能供给。电能指的是借助于电力传输的或存储在电场中的能量形式。
最大可用电能指产生单元、例如电源件可以为消耗器提供的能量。在此，所述产生单元在其最大可供消耗器使用的电能方面受到物理限制。
电能需求在此描述了对由电气装置、例如驱动单元的部件在限定的时间段期间为满足其相应的功能而转换的电能的需求。“可信度检查”在此是指对导致相应反应的评价标准的应用。在此，作为评价标准进行第一信息与第二信息的逻辑比较，作为对该逻辑比较的反应相应地对驱动系统的系统状态进行调整。系统状态可理解为整个驱动系统在特定时刻的整体行为。驱动系统通常具有多种不同的状态。特别地，在此仅在如下的系统状态“正常运行状态”B1、“驱动单元的电能消耗减小的运行状态”B2、“参数化状态”P和“故障状态”F之间进行区分。
在此，术语“正常运行状态”B1理解为：功能完全正常的机器或系统所具有的无缺陷的状态。如果各个机器或系统处于其相应的正常运行状态中，则该机器或系统是准备就绪的、按照为其设置的方式工作并且不具有干扰或问题，其中，在驱动系统的正常运行状态B1中，变频器能够访问驱动单元的所有传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件、建立与这些传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件的数字数据通信并且向这些传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件要求表征温度、振动的存在、安装位置、驱动单元的相对或绝对的实际角度位置或实际距离位置和/或包含驱动单元的电子铭牌的信息的参数值或者说测量数据，所述参数值或者说测量数据作为回答/响应从这些传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件传输到变频器并且由变频器自身用于控制或调节驱动单元和/或从变频器传输到下游的安全装置，其中，该安全装置借助于如下的安全功能监控参数值，安全功能例如是SAR(安全加速范围)、SBC(安全制动控制)、SBT(安全制动试验)、SCA(安全摄像机)、SDI(运动方向安全限制)、SLA(加速度安全限制)、SLI(步程安全限制)、SLP(位置安全限制)、SLS(速度安全限制)、SLT(力矩安全限制)、SMT(电机温度安全限制)、SOS(安全操作停止)、SP(安全位置)、SS1(安全停车1)、SS2(安全停车2)、SSM(安全速度监视器)、SSR(安全速度范围)、STO(安全转矩关断)、STR(安全转矩范围)或这些安全功能的任意组合，其中，如果超出了所应用的安全功能的限值，安全装置立即通知变频器通知。
“驱动单元的电能消耗减小的运行状态”B2理解为如下的系统状态，在这种系统状态下，变频器仅能主动地访问另外的部件的减少的、有限数量的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，但是该变频器至少能够实现电子地读取关于驱动单元的电能需求的第二信息，该电能需求例如作为驱动单元中的电子铭牌的组成部分，其中，附加地在驱动单元中存在的另外的部件的另外的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件在此被去激活，特别是以便在电子地读取关于驱动单元的电能需求的第二信息期间使电流消耗最小化。
在该运行状态B2中，变频器仅能以减少的、有限数量的参数值来运行电机，这些参数值来自于另外的部件的减少的、有限数量的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，其中，功能范围在此由于减少的参数值组而受到限制，这些参数值由变频器本身用于控制或调节驱动单元和/或这些参数值从变频器传输到下游的安全装置以用于监控参数值。
有利地，在该设计方案中能实现驱动系统的可靠/故障安全的运行，这是因为系统部件、特别是其配置的兼容性由变频器自主地检查。这减少了调试时间，并且有助于提高系统可用性。
在另一有利的设计方案中，变频器在驱动系统的参数化状态P期间获得第一信息和/或第二信息。
有利地，在该设计方案中，早在转换到正常的运行状态B1中之前就已经检查系统部件、特别是其配置的兼容性。这导致，在驱动单元调试期间已经提早识别出配置错误，这导致在调试过程期间的改进的支持。
在另一有利的设计方案中，第一信息和/或第二信息由使用者通过器件、特别是通过配置软件和/或DIP开关通知给变频器。DIP开关在此理解为多个小开关、特别是滑动开关的彼此排列，这些小开关布置在公共的壳体中，该壳体通常具有带两个彼此平行布置的连接排列的结构形式，这些连接排列直接安置在电路板上并且其开关位置可电子地读取。有利地，在这种设计方案中，传统的系统部件——特别是也在没有电子铭牌的情况下——可以无缝地集成到根据本发明的驱动系统中。
在另一有利的设计方案中，变频器从电源件电子地读取第一信息和/或从驱动单元电子地读取第二信息。在此，电子地读取第一信息或第二信息理解为，该参数值作为日期处于可电子读取的数据存储元件上，该数据存储元件是独立的装置或组件、在此为驱动单元或电源件的另外的部件的固定组成部分。在此，数据存储元件因此必须与所述装置或组件连接，使得所述数据存储元件在更换时也自动地一起更换。有利地，在该设计方案中能够实现驱动系统的对使用者友好的调试，这是因为变频器自主地从另外的部件和/或电源件读取用于可信度检查的所需信息。
在另一有利的设计方案中，变频器通过测试来获取第一信息和/或第二信息。如果第一信息和/或第二信息不能以电子途径访问，那么变频器具有执行测试的可能性，以便评估这两个信息或可信度检查结果本身。因此检查，电源件能提供的电能始终足以提供驱动单元的另外的部件所需的最大能量。例如在重新启动系统之后、在参数化状态P期间或者以有规律的时间间隔实施该测试。有利地，在该设计方案中能实现驱动系统的对使用者友好的调试，这是因为变频器自主地通过测试来获取对于可信度检查或者可信度检查结果所需的信息，由此也可以使用还未将该信息以电子可读的方式存储在数据存储元件上的旧系统部件。
在另一有利的设计方案中，变频器包括电源件，其中，第一信息在工厂方面在制造时便已存储在变频器中。在此，集成的电源件的第一信息例如在装配期间或者在完成之后直接在变频器的制造商处存储在可电子读取的数据存储元件中。
有利地，在电源件已经集成地实施在变频器中的设计方案中，能实现节省空间的变型方案，该变型方案还对于使用者实现简单操作并且减少由附加电源件所引起的附加仓储成本。
在另一有利的设计方案中，驱动单元具有电能需求减小的运行模式，其中，该运行模式至少能够实现电子地读取第二信息，其中，减小的电能需求确定不超过最大值。有利地，在该设计方案中可限定电源件的标准大小，在使用该电源件时，即使驱动单元的另外的部件的最大可能的电能需求大于电源件的最大可用能量，也始终能够电子地读取第二信息。
在另一有利的设计方案中，驱动单元在重新启动之后始终在电能需求减小的运行模式中启动。重新启动或者说Power-UP在此理解为驱动系统的首次和/或重新的打开，特别是在改变配置之后和/或在更换系统部件之后。在重新启动期间，驱动系统通常从静止的、无能量/不供能的系统状态转换到消耗能量的系统状态中，和/或包含在驱动系统中的计算单元被加载当前有效的配置(当前程序流程、当前数据项)。有利地，在该设计方案中，在改变配置之后和/或在更换系统部件之后也确保，始终能够电子地读取第二信息。
在另一有利的设计方案中，电源件至少提供驱动单元在电能需求减小的运行模式中所需的电能最大值。有利地，在该设计方案中，电源件能够为驱动单元提供足够的能量，以便——特别是在重新启动期间——使变频器能够始终读取第二信息。
在另一有利的设计方案中，当第一信息大于或等于第二信息时，驱动系统转换到正常运行状态B1。因此确保了，仅当还可靠地提供足够的电能用于驱动单元的另外的部件的运行时才以完整的功能范围运行驱动系统。
在另一有利的设计方案中，当第一信息小于第二信息时，驱动系统转换到故障状态F。由此提早将故障报告给使用者，特别是通过故障原因的描述、例如使用不适用的电源件，其中，驱动系统转换到安全的系统状态。由此防止驱动单元的危险行为，例如由于在运行期间系统重要的传感器数据和/或执行器数据很可能突然通信中断。
在另一有利的设计方案中，当第一信息小于第二信息时，驱动系统转换到运行状态B2，其中，驱动单元仅在电能需求减小的运行模式中运行。由此可能的是，通过始终使用具有完整功能范围的驱动单元来降低驱动系统的系统部件的变型数量，其中，变频器和电源件可适配于所需的功能范围。有利地，在该设计方案中驱动系统可这样运行，即，能始终执行第二信息的询问。由此，可以可靠地告知使用者可能的故障原因，特别是由于驱动系统中所使用的电源件太弱所引起的导致的故障。由此，可以显著减少在调试或维修情况下所需的时间。
在另一有利的设计方案中，变频器监控驱动单元的实际电能需求，其中，测量实际的电能需求和/或检查与驱动单元的数据交换，其中，当实际的电能需求大于第二信息和/或不能与驱动单元进行数据交换时，驱动系统转换到故障状态F。
在此，监控可理解为关于电能的特征参数的有针对性的观察和信息收集，电源件为驱动单元的另外的部件提供电能并且由变频器实施。该监控或者由此实现，即，测量在电源件与驱动单元的另外的部件之间的、大多时候在变频器壳体内的连接导线中的实际电能需求、特别是实际流动的电流和/或电压。如果在此流动过大的电流和/或如果能探测到电压波动低于对于驱动单元的另外的部件的安全运行所需的电压阈值，则将驱动系统置于故障状态F中。在此，代替电流测量或电压测量或者作为对这些测量的补充，也可以考虑的是，针对通信故障附加地监控在变频器与驱动单元的另外的部件之间的数据交换。在此，数据交换、特别是电子数据交换理解为在使用电子传输方法的情况下的数据交换。如果在特定的时间间隔中——与具有正常的数据错误率的时间间隔相比——在这种数据交换时经常出现故障，由于在恶劣的工业环境中使用驱动系统，因此驱动系统也被转换到故障状态F。有利地，在该设计方案中，能够提早识别出系统部件的老化、短路和/或在变频器与驱动单元的另外的部件之间的过长的连接导线，由此驱动系统可以在故障情况下转换到安全的系统状态中。
在另一有利的设计方案中，变频器监控电源件所提供的电能，其中，当实际提供的电能小于第一信息时，驱动系统转换到故障状态F。这种监控或者通过以下方式实现，即，通常在变频器的壳体内测量电源件所提供的电能、特别是在电源件与驱动单元的另外的部件之间的连接导线中所提供的电流和/或电压。如果在此探测到电压波动低于对于驱动单元的另外的部件的安全运行所需的电压阈值，则将驱动系统置于故障状态F中。有利地，在该设计方案中能够提早识别出，电源件不符合规范和/或未使用适当的部件组合来构建驱动系统。
在另一有利的设计方案中，变频器通过使驱动单元在电能需求最大的运行模式中运行来测试驱动系统的功能性。测试在此理解为一种方法上的试验，通过该试验确定可由电源件提供的电能是否足以功能完全正常并且无故障地运行驱动系统。为此可以考虑，将驱动单元的所有另外的部件作为耗能器激活。有利地，在该设计方案中可以进行下述的测试，在该测试中能检查，驱动系统在系统部件的当前配置中即使在最坏的情况下也是功能完全正常的。
在另一有利的设计方案中，仅在测试驱动系统的功能性期间可在驱动单元中激活可接入的负载。在此，作为附加负载指的是另一消耗器、例如对此适用的电阻，该电阻或者作为附加消耗器与驱动单元的所有可激活的另外的部件一起用于测试，或者代替驱动单元的可激活的另外的部件作为用于测试的代替物使用。有利地，在该设计方案中，用于测试的最坏情况进一步变得更严格，由此进一步提高了驱动系统在实际运行状态中的可用性，这是因为由于过弱的电源件而造成故障的情况变得不太可能。
在另一有利的设计方案中，在故障状态F中通过配置软件提供电源件和/或驱动单元的补充订购，其中，该电源件和/或驱动单元的电特性与第一信息和/或第二信息相适配。在此，适配的电特性理解为，特别是配置软件从变频器获得第一信息和/或第二信息和/或故障原因的通知并且由此得出用于排除故障的建议。通过一种装置、特别是通过驱动系统制造商的数据库系统，配置软件也能够建议具体的电源件或具体的驱动单元，以便由此消除故障原因。有利地，在该设计方案中，因此能够快速地为使用者提供对其问题的解决方案，特别是也在驱动系统的首次调试期间也是如此。
在另一有利的设计方案中，第一信息和/或第二信息可以与许可证相关地受到限制。在此，与许可证相关地受到限制是指，使用者在获得通常以许可证密钥形式的手段、授权或容许之后可以扩展电源件和/或驱动单元的功能。有利地，在该设计方案中，可以进一步减少装置的变型并且由此进一步减少装置的仓储成本。
在另一有利的设计方案中，在故障状态F中通过配置软件使许可证生效(Lizenz-Freischaltung)，其中，该许可证的特性与第一信息和/或第二信息相适配。有利地，在该设计方案中，可以为使用者快速地提供针对其问题的解决方案。理想地，由此可以在需求时补充购买功能，而不必更换系统中的装置或组件。
在另一有利的设计方案中，不仅另外的部件的电能供给、而且与另外的部件的数据交换都通过公共的双线导线、特别是通过同轴电缆来实现。在此，将单线导线用绝缘材料包覆成的双线组合件称为双线导线，该双线组合件用于在变频器与驱动单元之间传输电能和/或数据。同轴电缆应理解为具有同心结构的双极电缆。这些双极电缆通常由内导体组成，该内导体布置成以恒定的间距被空心柱体形的外导体包围。外导体在此屏蔽内导体使其免受电磁干扰辐射。理想地，同轴电缆设计为集成在混合电缆中，该混合电缆包括附加的连接导线，这些连接导线特别是用于运行电机。有利地，在该设计方案中可排除故障源，因为不仅用于电能供给的导线、而且用于数据通信的导线都通过同一连接导线实施。
用于运行驱动系统的方法的重要特征是，驱动系统处于参数化状态中，其中，在第一步骤中，变频器能从使用者处以通过配置软件通知的方式获得关于电源件的最大可用电能的第一信息和/或关于驱动单元的另外的部件的电能需求的第二信息，和/或其中，变频器能从至少一个电子铭牌中读取第一信息和/或第二信息，其中，在第二步骤中，变频器检查第一信息和第二信息的完整性，其中，通过测量方法确定缺少的第一信息和/或缺少的第二信息，其中，在第三步骤中，变频器检查第一信息和第二信息的可信度，其中，第一信息大于或等于第二信息导致了转换到正常运行状态中，其中，第一信息小于第二信息导致了转换到故障状态或转换到在驱动单元中电能消耗减小的运行状态中。
在另一有利的设计方案中，在正常运行状态中，监控驱动单元的另外的部件的实际能量需求和/或电源件的实际可用的电能，其中，与第一信息和/或第二信息在公差方面过大的偏差导致了转换到故障状态中。
另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。
附图说明
现在根据附图详细说明本发明。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的驱动系统(1)。该驱动系统包括变频器(2)、至少一个驱动单元(3)和至少一个电源件(4)。驱动单元(3)包括电机(M)和至少一个另外的部件(36)，该至少一个另外的部件包括至少一个传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件。另外的部件(36)包括如下元件，例如旋转编码器、距离探测器、温度探测器、振动探测器、安装位置传感器、陀螺仪传感器、GPS接收器、重力传感器、霍尔传感器、可电子读取的铭牌和/或一个或多个电子制动器。
驱动单元(3)在此通过电缆与变频器(2)直接电连接，该电缆包括用于运行电机(M)的连接导线(6)和用于运行另外的部件(36)的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件的附加的连接导线(7)。在此，通过附加的连接导线(7)不仅对另外的部件(36)进行能量供给而且与另外的部件(36)进行数据通信。
理想地，附加的连接导线(7)构造为同轴导线。因此，由于为了运行电机(M)所需的通常被硬切换的PWM信号对连接导线(6)的串扰而引起的、到附加的连接导线(7)上的干扰辐射风险被最小化。理想地，在此数据通信或数据交换也在如下频率范围内进行，所述频率范围处于用于运行电机(M)的典型的干扰频谱之外，即，高于500kHz、1MHz、10MHz、50MHz。
电源件(4)同样通过连接导线(8)与变频器(2)直接电连接。在此，电源件(4)或者设计为外部电源件，该外部电源件可以通过单独的接口与变频器(2)直接连接，或者电源件(4)已经集成地设计在变频器(2)中。也可以考虑包括外部电源件的变型方案，该外部电源件例如通过与变频器(2)的单独接口来支持内部电源件并且被共同视为驱动系统(1)中的电源件(4)。电源件(4)的作用通常在于，通过变频器(2)和附加的连接导线(7)为驱动单元(3)的另外的部件(36)可靠地供给电能。
为此，变频器(2)通过第一器件获得关于电源件(4)的最大可用电能的第一信息(41)。此外，变频器(2)通过另一器件获得关于另外的部件(36)的附加的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件的电能需求的第二信息(31)。变频器(2)在此具有如下特殊作用，即，对照第二信息(31)对第一信息(41)进行可信度检查。这种可信度检查例如包括两个信息值(41)或(31)彼此的逻辑比较。该可信度检查(21)的结果最后用于，将整个驱动系统(1)自主地置于如下系统状态之一中：正常运行状态(B1)、驱动单元的电能消耗减小的运行状态(B2)或故障状态(F)。
在图2中示出驱动系统(1)的一示例性的实施方式，即，变频器(2)如何获取用于可信度检查的第一信息(41)和/或第二信息(31)。在此，理想地首先将驱动系统(1)的变频器(2)置于参数化状态(P)中。在该参数化状态(P)期间，知道驱动单元(3)和/或电源件(4)的相应所需信息的使用者可以将第一信息(41)和/或第二信息(31)告知变频器(2)。这例如可以通过配置软件(5)、优选通过SEW-EURODRIVE的工程软件
Figure BDA0003754988360000121
实现。为此也可以考虑使用一个或多个位于驱动系统(1)中的并且可由变频器(2)读取的DIP开关，该DIP开关由使用者相应地设置。在此，为DIP开关的特定的配置分别分配有特定的信息值，变频器(2)相应地将该信息值解释为第一信息(41)和/或第二信息(31)。
在图3中示出另一可能性，即，变频器(2)如何获取用于可信度检查的第一信息(41)和/或第二信息(31)。在此，首先将变频器(2)置于参数化状态(P)中。在该参数化状态(P)期间，变频器(2)能够通过电源件(4)至少在能量消耗减小的运行状态(B2)中运行驱动单元(3)。在此也可以考虑，驱动单元(3)在重新启动(POWER-ON)时或者在整个驱动系统(1)重置(RESET)时首先在驱动单元(3)的能量消耗减小的运行状态(B2)中启动，并且变频器(2)因此能够通过电源件(4)为驱动单元(3)供电。
在此决定性的是，电源件(4)也必须设计为用于，至少提供驱动单元(4)在能量消耗减小的运行状态(B2)中也需要的能量。
在这种状态下，变频器(2)能够通过附加的连接导线(7)至少查询第二信息(31)。该第二信息(31)例如可以是驱动单元(3)的电子铭牌的组成部分，该第二信息可由变频器(2)查询并且处于数据存储元件上，该电子铭牌可与驱动单元(3)一一对应，使得在用新的驱动单元替换驱动单元(3)时同样更换具有第二信息(31)的数据存储元件。因此可以确保，第二信息(31)的值始终相当于当前与变频器(2)连接的驱动单元(3)的能量需求。在此有利地，变频器(2)同样能够直接从电源件(4)电子地查询第一信息(41)。该第一信息(41)例如可以是电源件(4)的电子铭牌的组成部分，该第一信息可由变频器(2)电子查询并且其理想地位于数据存储元件上，该电子铭牌可与电源件(4)一一对应，使得在用新的电源件(4)替换电源件(4)时同样更换具有第一信息(41)的数据存储元件。因此可以确保，第一信息(41)的值始终相当于当前与变频器2连接的电源件(4)的最大可用能量。
在图4中示出如下可能性，即，变频器(2)如何通过测试来获取第一信息(41)和第二信息(31)的可信度检查结果。
为此，驱动单元(3)首先在能量需求(33)最大的运行模式中运行。这可以通过以下方式实现，即，例如将所有可用的附加的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件作为消耗器来激活。在此也可以考虑，仅在测试期间，可接入的负载(35)可作为另外的部件(36)的一部分而被激活，该可接入的负载或者代表驱动单元(3)的出现的最大负载起作用或者其除了已经激活的消耗器——所有可用的附加的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件——之外还可附加地接入。因此，该测试对于最坏情况也能够可靠地得出结论，例如在附加的连接导线明显长于所指定的并且在手册中最大允许的附加连接导线的情况下，或者由于附加的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件基于工业环境中的极端使用条件而变热所造成的损耗而导致驱动单元(3)的较高的能耗。或者，变频器(2)已知关于电源件(4)的最大可用能量的第一信息(41)，例如因为该第一信息已经在生产过程期间被通知给变频器(2)，或者，变频器(2)能够通过测量在附加的连接导线中的能量消耗来决定，电源件(4)是否可靠地足以用于运行驱动单元(3)，所述附加的连接导线的电信号通常以通过插接器引导的方式也物理地存在于变频器(2)的电路板上，并且因此始终可用于在变频器(2)内部的测量。如果对于变频器(2)来说，既不能得到关于电源件(4)的最大可用能量的第一信息(41)也不能得到关于驱动单元(3)的能量需求的第二信息(31)，则也可以考虑的是，变频器(2)在驱动单元(3)的这种能量需求(33)最大的状态中检查，在驱动单元(3)与变频器(2)之间的数据通信是否能够无故障地、即在没有数据丢失的情况下实现。如果在规定的测试时间段内未出现数据通信故障，那么变频器(2)就认为电源件(4)足以能够无故障地运行驱动单元(4)。
在图5中示出根据本发明的驱动系统(1)的另一实施例。在此，由变频器(2)通过测试来获取用于可信度检查的第二信息(31)，而第一信息(41)已经被存储在变频器(2)的数据存储元件上。
这特别是当电源件(4)已经集成地设计在变频器(2)中时是可以考虑的。在此，已经在生产过程期间、即直接在制造时将关于最大可用能量的第一信息(41)存储在变频器(2)的数据存储元件中。因此，对于变频器(2)来说，可访问直接用于可信度检查的第一信息(41)。第二信息(31)通过如在图4中所描述的测试来获取。
在图6中示出根据本发明的驱动系统(1)的一种实现可能性。
在该实施方式中，变频器(2)包括内部的电源件(4A)并且包括通过插接器连接外部的电源件(4B)的可能性。变频器(2)的信号电子装置(12)具有针对电源件(4A)或(4B)中的每个获得关于最大可用能量(41A)或(41B)的第一信息的可能性。附加地，信号电子装置(12)可以通过通信模块(10)查询关于驱动单元(3)的另外的部件(36)的电能需求(31)的第二信息。为此，通信模块(10)的数据信号通过电容器调制到供电线路上。
根据哪个电源件(4A)或(4B)适用于运行驱动单元的另外的部件(36)，电源件(4A)或(4B)的供电电压通过开关(S1)或(S2)之一施加到用于运行另外的部件(7)的附加的连接导线上。在此，信号电子装置还具有测量在开关(S1)或(S2)上游和下游的电压的可能性，以便因此及时地识别在供电电压上的故障。
在图7中示意性地示出根据本发明的驱动系统(1)的行为。
首先，将驱动系统(1)置于参数化状态(P)中。这例如通过配置软件(5)来实现，该配置软件特别是通过现场总线系统与变频器(2)交换数据。配置软件(5)在此能够要求变频器(2)转换到参数化状态(P)中。在此也可以考虑的是，使用者通过在变频器(2)本身上的器件、例如通过开关元件或通过用于接收RFID信号的传感器，将驱动系统(1)置于参数化状态(P)中。
在该状态(P)下，变频器(2)检查第一信息(41)和第二信息(31)的当前值是否已经可供使用。使用者在该时刻也具有如下可能性，即，通过配置软件(5)将第一信息(41)和/或第二信息(31)的值通知给变频器(2)。
变频器(2)也能够自主地搜索值，即，只要驱动单元(3)和电源件(4)的铭牌是可用的，变频器例如就开始查询该铭牌。
如果第一信息(41)和第二信息(31)最终存在，则变频器(2)就开始检查这两个参数是否是可信的。如果第一信息(41)大于或等于第二信息(31)，则驱动系统1转换到正常运行状态(B1)中。如果可信度检查得出第一信息(41)小于第二信息(31)，则驱动系统(1)或者转换到故障状态(F)或者转换到驱动单元(3)仅以能量需求(32)减小的运行模式运行的运行状态(B2)。至少在故障状态(F)中，变频器(2)能够通过器件、优选通过配置软件(5)提供电源件(4)和/或驱动单元(3)的补充订购，其中，该电源件和/或驱动单元的特性与第一信息(41)和/或第二信息(31)相适配。如果变频器(2)的可信度检查例如得出，驱动单元(1)的电源件(4)设计得过弱并且不能提供用于运行驱动单元(3)所需的能量，则为使用者提供另一电源件和/或具有相应足够能量的电源件。在驱动系统(1)的正常运行(B1)期间也可以考虑的是，变频器(2)以规律的间隔、例如周期性地每10ms、每100ms、每1s、每10s例如通过与驱动单元(3)的数据交换和/或测量来检查实际的能量消耗或能量需求(34)，其中，不仅在实际确定的能量需求大于第二信息(31)和/或失败的数据交换的情况下、而且在实际可用的能量(42)小于第一信息(41)的情况下，都将驱动系统(1)置于故障状态(F)中。
作为根据本发明的驱动系统(1)的其他行为也可以考虑的是，第一信息(41)和/或第二信息(31)与许可证相关地受到限制。例如电源件4可以集成地设计在变频器3中，该变频器符合标准地能够原则上提供更多的能量。因此可以生产在可提供用于运行驱动单元(3)的附加的传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件的能量方面具有不同形式的变频器(2)。借助于配置软件(5)，可以在获得许可证密钥之后根据使用者的需求来调整这种限制。
如果驱动系统处于故障状态(F)中并且变频器(2)和/或配置软件(5)识别出使用了不能提供充足能量的电源件(4)，则为使用者提供购买所需许可证密钥的可能性。
以下附图标记列表包含在说明书中并说明本发明的其他特征。
附图标记列表：
1 驱动系统
10 通信模块
12 信号电子装置
2 变频器
21 可信度检查
3 驱动单元
31 关于电能需求的第二信息
32 电能需求减小的运行模式
321 电能的最大值
33 电能需求最大的运行模式
34 实际的电能需求
35 可接入的负载
36 驱动单元的另外的部件
4、4A、4B 电源件
41、41A、41B 关于最大可用电能的第一信息
42 实际可用的电能
5 配置软件
6 用于运行电机的连接导线
7 用于运行另外的部件的附加的连接导线
8 用于连接电源件的连接导线
P 参数化状态
B1 正常运行状态
B2 驱动单元的电能消耗减小的运行状态
F 故障状态
I 接口
M 电机
C 电容
L 电感
S 开关

Claims (15)

1.一种驱动系统(1)，包括：
变频器(2)，
至少一个驱动单元(3)，和
至少一个电源件(4)，
驱动单元(3)包括电机(M)和至少一个另外的部件(36)，所述至少一个另外的部件包括至少一个传感器元件、执行器元件和/或数据存储元件，
变频器(2)通过电源件(4)为驱动单元(3)的另外的部件(36)供给能量，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，获得关于电源件(4)的最大可用电能的第一信息(41)，
变频器(2)设计为用于，获得关于驱动单元(3)的另外的部件的电能需求的第二信息(31)，
变频器(2)设计为用于，参照第二信息(31)对第一信息(41)进行可信度检查，
通过将第一信息(41)与第二信息(31)进行逻辑比较来形成用于可信度检查的判断标准，
变频器(2)设计为用于，根据所述可信度检查的结果来调整驱动系统(1)的系统状态。
2.根据权利要求1所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，在参数化状态(P)期间获得第一信息(41)和/或第二信息(31)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，通过器件——特别是通过配置软件(5)和/或DIP开关——从使用者获得第一信息(41)和/或第二信息(31)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，从电源件(4)电子地读取第一信息(41)和/或从驱动单元(3)电子地读取第二信息(31)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，通过测试来确定第一信息(41)和/或第二信息(31)，
和/或，
变频器(2)包括电源件(4)，
变频器(2)设计为用于，以在工厂方面在制造时便已存储在变频器(2)中的方式获得第一信息(41)，
和/或，
驱动单元(3)具有电能需求减小的运行模式(32)，
该运行模式(32)至少能够实现电子地读取第二信息(31)，
减小的电能需求(32)确定地不超过最大值(321)，
特别是，驱动单元(3)设计为用于，在重新启动之后始终在电能需求减小的运行模式(32)中启动，
和/或，
驱动系统(1)设计为用于，当第一信息(41)大于或等于第二信息(31)时，转换到运行状态(B1)，
和/或，
驱动系统(1)设计为用于，当第一信息(41)小于第二信息(31)时，转换到故障状态(F)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
驱动系统(1)设计为用于，当第一信息(41)小于第二信息(31)时，转换到运行状态(B2)，其中，驱动单元(3)仅在电能需求减小的运行模式(32)中运行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，监控驱动单元(3)的实际的电能需求(34)，
测量实际的电能需求(34)和/或检查与驱动单元(3)的数据交换，
驱动系统(1)设计为用于，当实际的能量需求大于第二信息(31)时和/或当与驱动单元(3)的数据交换不能实现时，转换到故障状态(F)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，监控电源件(4)所提供的电能，
其中，驱动系统(1)设计为用于，当实际可用的电能(42)小于第一信息(41)时，转换到故障状态(F)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
变频器(2)设计为用于，通过使驱动单元(3)在电能需求最大的运行模式(33)中运行来测试驱动系统(1)的功能性，
特别是，驱动单元(3)设计为用于，仅在测试驱动系统(1)的功能性期间激活可接入的负载(35)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
配置软件(5)设计为用于，在故障状态(F)中补充订购电源件(4)和/或驱动单元(3)，
其中，其电特性与第一信息(41)和/或第二信息(31)相适配。
11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
驱动系统(1)设计为用于，与许可证相关地限制第一信息(41)和/或第二信息(31)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
配置软件(5)设计为用于，在故障状态(F)中使许可证生效，
其中，其电特性与第一信息(41)和/或第二信息(31)相适配。
13.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1)，
其特征在于，
不仅另外的部件(36)的电能供给、而且与另外的部件(36)的数据交换都通过公共的双线导线——特别是通过同轴电缆——来实现。
14.一种用于运行驱动系统(1)的方法，该驱动系统特别是根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，
其特征在于，
驱动系统(1)处于参数化状态(P)中，
在第一步骤中，
变频器(2)能从使用者处通过配置软件得知关于电源件(4)的最大可用电能的第一信息(41)和/或关于驱动单元的另外的部件(36)的电能需求的第二信息(31)，
和/或，变频器(2)能从至少一个电子铭牌中读取第一信息(41)和/或第二信息(31)，
在第二步骤中，特别是在按时间顺序跟随在第一步骤之后的第二步骤中，
变频器(2)检查第一信息(41)和第二信息(31)的完整性，
其中，通过测量方法获取缺少的第一信息(41)和/或缺少的第二信息(31)，
在第三步骤中，特别是在按时间顺序跟随在所述第一步骤之后的第三步骤中，
变频器(2)检查第一信息(41)和第二信息(31)的可信度，
第一信息(41)大于或等于第二信息(31)导致转换到正常运行状态(B1)，
第一信息(41)小于第二信息(31)导致转换到故障状态(F)或转换到在驱动单元(3)中的电能消耗减小的运行状态(B2)。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
在正常运行状态(B1)中，监控驱动单元的另外的部件(36)的实际的能量需求(34)和/或电源件(4)的实际可用的电能(42)，
与第一信息(41)和/或第二信息(31)的在公差方面过大偏差导致转换到故障状态(F)。
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