DE102006060208A1

DE102006060208A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes in einem elektronisch kommutierten Motor

Info

Publication number: DE102006060208A1
Application number: DE102006060208A
Authority: DE
Inventors: Josef Avenwedde; Ulrich Gessat; Alexander Neufeld
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: DE102006060208B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes in zumindest einer Wicklung (16) in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor (3), der über einen Frequenzumrichter (4) oder einen Wechselrichter (12) mit gesteuerten Halbbrücken (14u, 14v, 14w), die aus einem Gleichspannungszwischenkreis (7) gespeist werden, bestromt wird, wobei der Strom (I≅) an einem gemeinsamen Pol (13) aus dem Gleichspannungszwischenkreis durch die Vorrichtung erfassbar und auswertbar ist. Hierzu umfasst die Vorrichtung (11) einen Komparator (23), durch den der zu messende Strom (I≅) am gemeinsamen Pol (13) im Gleichspannungszwischenkreis (7) mit einem Referenzwert (Uref) vergleichbar und bei Überschreitung des Referenzwertes (Uref) ein Ausgangssignal (A) für ein Abschaltmittel (15) der Bestromung (Iu) des Motors (3) aktivierbar ist, wobei der Referenzwert (Uref) aus der Summe des Gleichanteils (Uvar) des zu messenden Stroms (I≅) mit einem fest voreingestellten Wert (Uk) gebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes, bei dem der zu messende Strom (I≅) mit einem Referenzwert (Uref) verglichen wird und bei der Überschreitung des Referenzwertes (Uref) ein Ausgangssignal (A) für die Abschaltung (15) der Bestromung (Iu, Iv, Iw) des Motors (3) aktiviert wird, wobei der Referenzwert (Uref) aus der Summe (21) des Gleichanteils (Uvar) des zu messenden Stromes (I≅) mit einem fest voreingestellten Wert ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes in zumindest einer Wicklung in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor, der über einen Frequenzumrichter oder einen Wechselrichter mit gesteuerten Halbbrücken, die aus einem Gleichspannungs-Zwischenkreis gespeist werden, bestromt wird, wobei der Strom an einem gemeinsamer Pol aus dem Gleichspannungszwischenkreis durch die Vorrichtung erfassbar und auswertbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ermitteln eines Überstromes in zumindest einer Wicklung in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor, der über einen Frequenzumrichter oder einen Wechselrichter mit gesteuerten Halbbrücken, die aus einem Gleichspannungszwischenkreis gespeist werden, bestromt wird, wobei der Strom an einem gemeinsamer Pol aus dem Gleichspannungszwischenkreis durch die Vorrichtung erfasst und ausgewertet wird.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 101 19 201 A1 bekannt. Die offenbarte Vorrichtung ist Bestandteil eines Frequenzumrichters, mit dem ein 3-phasiger Asynchronmotor als Antrieb für eine Waschmaschinentrommel bestromt wird. Um sicherzustellen, dass sich im Motor keine zu hohen Temperaturen in den Wicklungen einstellen, misst die Vorrichtung den Widerstand der einzelnen Wicklungen, in dem diese einzeln mit einem bekannten Strom bestromt werden. Aus der Änderung des Stromflusses und der Kenntnis des Widerstandes der Wicklung wird die Temperaturänderung der Wicklung ermittelt. Hierbei wird eine Temperaturüberwachung über eine Messung der Wicklungswiderstände des geregelten Motors vorgenommen, durch einen Vergleich zwischen einem Wert eines jeweiligen Kaltwiderstands und einem aktuellen Widerstand im erwärmten Zustand. Als Ergänzung zu der reinen Temperaturüberwachung kann auch der durch den Umrichter zufließende Strom überwacht werden. Dazu sind zwei Messschwellen, eine Vorwarnschwelle und eine darüber liegende Notabschaltschwelle, in einer Stromauswerteschaltung definiert. Dabei kann die Stromauswerteschaltung beispielsweise durch Rückgriff auf einen Spannungsabfall in dem allen Halbbrücken des Umrichters gemeinsamen Shunt in jedem Betriebszustand erfolgen.
Bei dieser Art der Ermittlung von Überlastzuständen müssen die Parameter der Motorwicklung, wie Widerstand und Temperaturkoeffizient der Wicklung genau vorbekannt sein und in der Vorrichtung zur Vorgabe des Referenzwertes genau eingestellt werden. Hierbei muss sichergestellt werden, dass der Referenzwert im Betrieb nicht ungünstig driftet, damit der Motor bei Überlast nicht zu früh oder zu spät abgeschaltet wird.
Aus der US 5,378,952 A ist ein Antriebssystem bekannt, bei dem die Wicklung des Stators im Motor mit Hilfe eines Temperatur-Sensors überwacht wird. Diese Art der Ermittlung einer zu hohen Temperatur ist zwar sehr zuverlässig und genau auf den Motor abzustimmen, es sind jedoch zusätzliche Komponenten im Motor selbst und weitere Signalleitungen zwischen Motor und der Vorrichtung zur Überwachung der Motortemperatur notwendig. Eine nachträgliche Bestückung eines Motors mit einem Sensor ist in der Regel nicht durchführbar. Bei einer ungünstigen Lage des Sensors kann es auch zu Fehlinterpretationen kommen. Wenn der Sensor beispielsweise an einer sehr kalten Seite des Motors angeordnet ist, könnte es im Überlastfall zu einer verspäteten Abschaltung des Motors führen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Überwachung und Begrenzung eines Überstromes in zumindest einer Wicklung in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor der eingangs genannten Art hinsichtlich der Zuverlässigkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der zu messende Strom mit einem Referenzwert verglichen und beim Erreichen oder Überschreiten des Referenzwertes ein Ausgangssignal für die Abschaltung der Bestromung des Motors aktiviert wird, wobei der Referenzwert aus der Summe des Gleichanteils des zu messenden Stromes und einem fest voreingestellten Wert gebildet wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die einen Komparator umfasst, durch den der zu messende Strom am gemeinsamen Pol im Gleichspannungszwischenkreis mit einem Referenzwert vergleichbar ist, wobei bei der Überschreitung des Referenzwertes ein Ausgangssignal für die Abschaltung der Bestromung des Motors aktivierbar ist. Der Referenzwert, wird aus der Summe des Gleichanteils oder zumindest eines Teils des Gleichanteils des zu messenden Stromes mit einem fest voreingestellten Wert gebildet.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass mit einfachen Mitteln unzulässige Betriebszustände des Motors anhand des Signalverlaufs des Stromes im Gleichspannungszwischenkreis erkannt werden, die beim weiteren Betrieb zu einer unzulässigen Überhitzung des Motors führen würde. Hierbei wird eine Überlastung sowohl bei drehendem als auch bei stillstehendem Motor erkannt. Hierzu wird im laufenden Betrieb ständig der Mittelwert des Stromsignals im Gleichspannungszwischenkreis, der als Maß für den Effektivwert oder herangezogen wird, mit dem Referenzwert verglichen. Bei normal drehendem Motor, in bestimmungsgemäßen Zustand, hat das Stromsignal einen hohen Gleichanteil. Der Überlastfall darf erst bei einem Gleichanteil erkannt werden, der deutlich vom Normalbetrieb erhöht ist. In diesem Fall muss als Referenzwert am Komparator ein hoher Stromwert bzw. Spannungswert eingestellt werden. Bei einer Bestromung mit Gleichstrom, beispielsweise bei stillstehendem Motor, ergibt sich aufgrund der Verschaltung der Halbbrücken mit den Statorwicklungen im Motor ein Stromsignal, welches einen sehr kleinen Gleichanteil bzw. einen kleinen Mittelwert aufweist. In diesem Fehlerfall muss als Referenzwert am Komparator ein geringer Stromwert bzw. Spannungswert eingestellt werden, da der tatsächlich durch die Wicklungen fließende Strom wesentlich höher ist, als der Mittelwert an dem Messpunkt im Gleichspannungszwischenkreis. Deshalb wird der Referenzwert für den Komparator für diese beiden möglichen Betriebsfälle jeweils optimal eingestellt.
In einer vorteilhaften Ausführung wird als Referenzwert ein Spannungssignal verwendet, wobei der fest voreingestellte Wert aus einem Spannungsteiler abgeleitet wird. Mit dieser Anordnung kann der fest voreingestellte Wert einfach auf den zu betreibenden Motor abgestimmt werden. Zu dem fest voreingestellten konstanten Spannungswert wird ein veränderlicher Wert addiert, welcher sich aus dem Mittelwert des zu messenden Stromsignals im Gleichspannungszwischenkreis zusammensetzt. Im Komparator werden somit Spannungswerte verarbeitet, die sich jedoch auf Stromwerte beziehen, wobei der zu messende Strom mit Hilfe eines Widerstandes (shunt) zwischen einem Pol, beispielsweise zwischen dem Minus-Pol im Gleichspannungszwischenkreis und dazugehörigen gemeinsamen Pol des Wechselrichters, als Spannungswert dem Komparator zugeführt wird.
Es ist dabei zweckmäßig, dass zur Ermittlung des Gleichanteils des zu messenden Stromes ein Tiefpass verwendet wird, dessen Ausgangspannung mit dem fest voreingestellten Wert gekoppelt ist oder zu diesem addiert wird. Ein Tiefpass ist einfach aufgebaut, wobei sich am Ausgang des Tiefpasses zuverlässig der Gleichanteil oder Effektivwert des zu messenden Signals, hier ein als Spannung umgewandeltes Stromsignal, bereitgestellt wird. Die Kopplung mit dem konstanten oder fest voreingestellten Wert erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Schaltungsanordnung, die beispielsweise aus Widerständen und Kapazitäten aufgebaut ist und eine Addition der Spannungswerte bewirkt.
In einer Weiterbildung umfasst die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zur Verzögerung des Ausgangssignals, durch die das Ausgangssignal erst nach einer vorbestimmbaren Dauer für die Überschreitung des Referenzwertes aktivierbar ist. Damit wird verhindert, dass kurzzeitige Überschreitungen der Stromaufnahme in den Motorwicklungen als Überlast detektiert werden und eine ungewollte Abschaltung des Motors bewirkt wird. Kurzzeitige Überlastzustände, wie beispielsweise beim Einschalten des Motors sind keine kritischen Zustände, die zu einer Überhitzung der Wicklungen führen.
In einer zweckmäßigen Ausführung wird der Strom beim laufenden Betrieb des Motors gemessen. Auf diese Weise kann auf separate Messzyklen verzichtet werden, wodurch der Betrieb nicht beeinträchtigt wird. Es werden ferner reale Umstände des Betriebes erfasst, so dass beispielsweise ein Blockierung der Drehbewegung der Trommel oder eine Überlast aufgrund einer überladenen Trommel erkannt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Strom zumindest im wesentlichen kontinuierlich gemessen. Somit können aufgrund von Veränderungen im Stromsignal mögliche unzulässige Betriebssituationen oder Beschädigungen von Teilen, die mit dem Motor in Wirkverbindung stehen, erkannt werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der zu messende Strom mit einem Referenzwert verglichen und beim Erreichen oder Überschreiten des Referenzwertes ein Ausgangssignal für die Abschaltung der Bestromung des Motors aktiviert wird, wobei der Referenzwert aus der Summe des Gleichanteils des zu messenden Stromes und einem fest voreingestellten Wert gebildet wird.
In einer Weiterbildung wird das Ausgangssignal erst nach einer vorbestimmbaren Dauer für die Überschreitung des Referenzwertes aktiviert. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, dass bei kurzzeitig auftretenden zu hohen Strömen, die noch nicht zu einer gefährlichen Überhitzung der Motorwicklungen führen, eine Abschaltung der Motorströme erfolgt.
In einer vorteilhaften Ausführung wird der Strom im laufenden Betrieb des Motors gemessen. Hierdurch werden zumindest nahezu alle Einflüsse auf den Motor, die zur hohen Belastung führen können, berücksichtigt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Strom kontinuierlich gemessen. Auf diese Weise werden über die gesamte Betriebszeit des Motors zumindest nahezu alle Betriebsfälle erfasst und ausgewertet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine skizzierte Waschmaschine in einer Schnittdarstellung;
2: eine Skizze des Frequenzumrichters;
3: eine skizzierte Schaltungsanordnung zum Ermitteln und Begrenzen von zu hohen Strömen;
4, 5: Diagramme für die messende Spannung im Zeitverhalten und
6, 7: Diagramme für die messende Spannung in Abhängigkeit des Phasenstromes.
In 1 ist eine Waschmaschine 1 in einer Schnittdarstellung in der betriebsgemäßen Lage aufskizziert. Die Waschmaschine 1 umfasst einen Laugenbehälter 19, in dem eine im wesentlichen horizontal drehende Trommel 18 angeordnet ist. Die Trommel, wird mit Hilfe eines Motors 3 und eines Antriebssystems 2 angetrieben. Der Motor 3 wird durch einen Frequenzumrichter 4, angesteuert und ist mittels eines Kabels 25 an dem Frequenzumrichter 4 angeschlossen. In diesem Beispiel wird ein bürstenloser Synchronmotor verwendet, wobei der Frequenzumrichter 4 die Leistung oder Bestromung für den Motor 3 bereitstellt.
In der 2 ist die Anordnung des Frequenzumrichters 4 zur Bestromung des Motors 3 aufskizziert. Die angelegte Versorgungsspannung 5 (beispielsweise 230V~) wird mit einem Gleichrichter 6 in eine Gleichspannung mit einem Pluspol 9 und einem Minuspol 10 gleichgerichtet. Die Gleichspannung im Gleichspannungszwischenkreis 7 liegt hierbei im Bereich von 230 V bis 300 V. Bei anderen Werten für die zugeführte Versorgungsspannung 5 würden sich entsprechend andere Werte für die gleichgerichtete Spannung im Gleichspannungszwischenkreis 7 einstellen. An dem Gleichspannungszwischenkreis 7 ist der Wechselrichter 12 angeschlossen, der für jede Phase U, V, W des Motors jeweils eine sogenannte Halbbrücke 14u, 14v, 14w besitzt. Die Halbbrücken 14u, 14v, 14w schalten mit Hilfe von Transistoren T1 bis T6 den Motorstrom in den Phasen U, V, W, wobei eine Pulsweitenmodulation verwendet wird, die zur Bereitstellung von sinusförmigen Strömen oder Gleichströmen in den Phasen U, V, W dient. Als Motor 3 wird in diesem Beispiel ein 3-Phasen Motor mit einer 3-strängigen Statorwicklung 16 verwendet, die sternförmig ausgeführt ist. Im Gleichspannungszwischenkreis 7 ist die Vorrichtung 11 zur Erkennung von zu hohen Strömen in der Motorwicklung 16 angeordnet, die den Stromverlauf am Minuspol 10 auswertet. Hierzu wird mit Hilfe eines Messwiderstandes 8 aus dem Strom I≃ ein Spannungssignal U≃ abgeleitet, welches in der Vorrichtung 11 zur Erkennung von zu hohen Strömen ausgewertet wird.
In 3 sind die wesentlichen funktionalen Komponenten aufskizziert, die zur Erkennung von zu hohen Strömen notwendig sind. Hierbei wird das Spannungssignal U≃ einem Komparator 23 zugeführt, der das Spannungssignal U≃ mit dem Referenzwert Uref vergleicht. Sobald der zugeführte Wert U≃ den Referenzwert Uref überschreitet, wird der Ausgang 24 aktiv, dem ein Zeitverzögerungsglied 25 nachgeschaltet ist. Wenn das Ausgangssignal 24 länger aktiviert ist, als die voreingestellte Zeit im Zeitverzögerungsglied 25, wird der Ausgang A aktiviert, der zur Abschaltung der Phasen U. V, W für die Bestromung des Motors dient. Gemäß 2 ist zwischen dem Frequenzumrichter 4 und dem Motor 3 als Abschaltmittel 15 ein dreiphasiges Trennrelais zwischengeschaltet, welches die Bestromung Iu, Iv, Iw zu der Motorwicklungen 16u, 16v, 16w (2) unterbricht, sobald der Ausgang A der Vorrichtung 11 zur Erkennung von zu hohen Strömen aktiviert wird. Diese Anordnung ist nur ein Beispiel, wie die Abschaltung erfolgen kann. Es kann alternativ die Ansteuerung der Halbbrücken 14u, 14v, 14w derart beeinflusst werden, dass die Bestromung des Motors 3 unterbrochen wird.
In 3 ist ferner dargestellt, dass für die Bereitstellung des Referenzwertes Uref für den Komparator 23 besondere Maßnahmen getroffen werden. Hierbei wird ein konstanter Wert Uk mit Hilfe eines Spannungsteilers 22 voreingestellt, wobei Ub die interne konstante Versorgungsspannung der Komponenten darstellt. Alternativ kann diese Voreinstellung auch mit einer Konstantspannungsquelle, die aus Zener-Diode oder einer Bandgag besteht, bereitgestellt werden. Diesem konstanten Wert Uk wird mit Hilfe eines Addierers 21 der weitere variable Wert Uvar, dazuaddiert, um anschließend als Referenzwert Uref dem Komparator 23 zugeführt zu werden. Der Variable Wert Uvar ist der Gleichanteil des über den Tiefpass 20 gewandelten Spannungssignals U≃. Auf diese Weise wird der Referenzwert Uref in Abhängigkeit von der Signalform des zu messenden Spannungssignals U≃ eingestellt. Es ist hierbei anzumerken, dass ein Spannungssignal gemessen und ausgewertet wird, dieses lässt sich über die Beziehung U = R × I (Ohmsches Gesetz) auf den zu messenden Strom I≃ abbilden. Entsprechendes gilt für die Bereitstellung des Referenzwertes, der aus einem konstanten Anteil Uk und einem variablen Anteil Uvar besteht.
In 4 ist der Signalverlauf des zu messenden Spannungssignals U≃ für den Fall aufskizziert, wenn eine 3-phasige sinusförmige Bestromung für den Motor 3 erfolgt. Die pulsartige Signalform der Spannung U≃ entspricht dem Strom im Gleichspannungszwischenkreis 7 (2) der sich aufgrund des Schaltverhaltens der Transistoren T1 bis T6 ergibt. Hierbei werden die Transistoren T1 bis T6 durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) so geschaltet, dass sich in den Phasen U. V, W sinusförmige Ströme ausbilden. Ein Stromverlauf in der Phase U ist mit Iu dargestellt, wobei hier nur ein kleiner zeitlicher Ausschnitt von 1 ms dargestellt ist.
In 5 ist der Signalverlauf des zu messenden Spannungssignals U≃ für den Fall aufskizziert, wenn eine Bestromung mit Gleichstrom für den Motor 3 erfolgt. Die pulsartige Signalform der Spannung U≃ entspricht dem Strom im Gleichspannungszwischenkreis 7 (2) der sich aufgrund des Schaltverhaltens der Transistoren T1 bis T6 ergibt. Hierbei werden die Transistoren T1 bis T6 durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) so geschaltet, dass sich in einer Phase, beispielsweise Phase U ein Gleichstrom mit voller Stromstärke ausbildet, die sich über die beiden anderen Phasen V, W mit jeweils halber Stromstärke verzweigt. Ein Stromverlauf in der Phase U ist mit Iu dargestellt, wobei auch hier nur ein kleiner zeitlicher Ausschnitt von 1 ms dargestellt ist.
Hierbei ist zu erkennen, dass bei sinusförmiger Bestromung gemäß 4 der Gleichanteil Uvar des Spannungssignals U≃ höher ist, als bei einer Bestromung mit Gleichstrom (5) In 6 ist beispielhaft der Verlauf des Referenzwertes Uref bei einer 3-phasigen sinusförmigen Bestromung dargestellt. Zum konstanten Wert Uk wird der variable Teil Uvar addiert, wodurch sich ein stark ansteigender Verlauf für den Referenzwert Uref in Abhängigkeit des dem Motor zugeführten Stromes Iu ergibt, wobei hier der Effektivwert für die Phase U auf der horizontalen Achse dargestellt ist. Das Spannungssignal U≃ steigt in Abhängigkeit des dem Motor zugeführten Stromes Iu an, wobei am Schnittpunkt des U≃ Verlaufes mit der Verlaufslinie Uref die Abschaltung erfolgt bzw. ein zu hoher Effektivwert des Stromes in den zumindest einer der drei Phasen U, V oder W erkannt wird. In diesem Beispiel wird bei einem effektiven Phasenstrom IA = 3,5 A abgeschaltet. Bei diesem Strom entspricht der Wert des Spannungssignals U≃ dem Wert UA. Entsprechendes gilt für die anderen Phasen V und W.
In 7 ist beispielhaft der Verlauf des Referenzwertes Uref bei einer 3-phasigen Bestromung mit Gleichstrom dargestellt. Zum konstanten Wert Uk wird der variable Teil Uvar addiert, wodurch sich hierbei bei dieser Bestromungsart nur ein leicht ansteigender Verlauf für den Referenzwert Uref in Abhängigkeit des dem Motor zugeführten Stromes ergibt. In diesem Beispiel ist der Gleichstrom mit dem vollen Wert für die Phase Iu dargestellt. Das Spannungssignal U≃ steigt in Abhängigkeit des dem Motor zugeführten Stromes an, wobei am Schnittpunkt A des U≃ Verlaufes mit der Verlaufslinie Uref die Abschaltung erfolgt bzw. ein zu hoher Wert des Stromes Iu in der Phase U erkannt wird. In diesem Beispiel wird bei einem Phasenstrom IA = 3,5 A (Gleichstrom) abgeschaltet, bei einer Phasenspannung im Bereich zwischen 230 V und 300 V. Bei diesem Strom entspricht der Wert des Spannungssignals U≃ dem Wert UA. Entsprechendes gilt für die anderen Phasen V und W.
Die oben genannte Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen von zu hohen Strömen ist auch für andere Motoren geeignet, die mittels Frequenzumrichter bestromt werden. Dies sind beispielsweise Motoren in Laugenpumpen von Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen. Bei diesen Pumpenmotoren würde die Abschaltung bei einem Phasenstrom von etwa 350 mA bei einer Phasenspannung von 230 V bis 300 V erfolgen.

Claims

Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes in zumindest einer Wicklung (16u, 16v, 16w) in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor (3), der über einen Frequenzumrichter (4) oder einen Wechselrichter (12) mit gesteuerten Halbbrücken (14u, 14v, 14w), die aus einem Gleichspannungszwischenkreis (7) gespeist werden, bestromt wird, wobei der Strom (I≃) an einem gemeinsamen Pol (13) aus dem Gleichspannungszwischenkreis (7) durch die Vorrichtung (11) erfassbar und auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) einen Komparator (23) umfasst, durch den der zu messende Strom (I≃) am gemeinsamen Pol (13) im Gleichspannungszwischenkreis (7) mit einem Referenzwert (Uref) vergleichbar und beim Erreichen oder Überschreiten des Referenzwertes ein Ausgangssignal (A) für ein Abschaltmittel (15) zur Unterbrechung der Bestromung (Iu, Iv, Iw) des Motors (3) aktivierbar ist, wobei der Referenzwert aus der Summe des Gleichanteils oder zumindest eines Teils des zu messenden Stromes (I≃) und einem fest voreingestellten Wert gebildet ist.
Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Strom (I≃) als Spannungssignal (U≃) an einem Eingang (+) des Komparators (23) angelegt wird, und dass das Spannungssignal (U≃) mit einem Widerstand (8) zwischen einem Pol (10) aus dem Gleichspannungszwischenkreis (7) und dem gemeinsamen Pol (13) für die Halbbrücken (14u, 14v, 14w) erzeugbar ist.
Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (8) zwischen dem Minus Pol (10) des Gleichspannungszwischenkreises (7) und dem gemeinsamen Minus Pol (13) der Halbbrücken (14u, 14v, 14w) angeordnet ist.
Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert ein Spannungssignal (Uref) ist, und dass der fest voreingestellte Wert (Uk) aus einem Spannungsteiler (22) ableitbar ist.
Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des Gleichanteils des zu messenden Stromes (I≃) ein Tiefpass (20) verwendet wird, dessen Ausgang (Uvar) mit dem fest voreingestellten Wert (Uk) gekoppelt ist.
Vorrichtung zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) ferner eine Einrichtung zur Verzögerung (25) des Ausgangssignals (24) des Komparators (23) umfasst, durch die das Ausgangssignal (A) erst nach einer vorbestimmbaren Dauer (Δt) für die Überschreitung des Referenzwertes aktivierbar ist
Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes in zumindest einer Wicklung (16u, 16v, 16w) in einem 3-phasigen oder mehrphasigen elektrischen Motor (3), der über einen Frequenzumrichter (4) oder einen Wechselrichter (12) mit gesteuerten Halbbrücken (14u, 14v, 14w), die aus einem Gleichspannungszwischenkreis (7) gespeist werden, bestromt wird, wobei der Strom (I≃) an einem gemeinsamen Pol (13) aus dem Gleichspannungszwischenkreis (7) durch die Vorrichtung (11) erfasst und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Strom (I≃) mit einem Referenzwert verglichen und beim Erreichen oder Überschreiten des Referenzwertes ein Ausgangssignal (A) für die Abschaltung (15) der Bestromung (Iu, Iv, Iw) des Motors (3) aktiviert wird, wobei der Referenzwert aus der Summe (21) des Gleichanteils des zu messenden Stromes (I≃) und einem fest voreingestellten Wert gebildet wird.
Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal (A) erst nach einer vorbestimmbaren Dauer (Δt) für die Überschreitung des Referenzwertes aktiviert wird.
Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I≃) beim laufenden Betrieb des Motors (3) gemessen wird.
Verfahren zum Ermitteln und Begrenzen eines Überstromes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I≃) kontinuierlich gemessen wird.