DE102008042953A1 - Method for operating an electric rotary or traveling field machine - Google Patents

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Ekkehard Hoffmann
Rolf Jaros
Ulrich Vollmer
Eckart Mayer
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) mittels eines Umrichters (40) mit einer Mehrzahl von Halbbrücken (71, 72, 73, 74, 75, 76), wobei jeder Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) eine Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) der Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) und eine Übetragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28), welche die Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) mit der Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) verbindet, zugeordnet ist, wird ein Defekt an einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) oder an einer Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) der Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) oder an einer Übertragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28) erfasst. Eine Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76), die eingeschränkt betrieben oder stillgelegt werden muss, um die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) weiter betreiben zu können, wird bestimmt. Die bestimmte Halbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) wird eingeschränkt betrieben oder stillgelegt.In a method of operating an electric rotary or traveling field machine (10) by means of an inverter (40) having a plurality of half bridges (71, 72, 73, 74, 75, 76), each half bridge (71, 72, 73, 74 , 75, 76) a winding (11, 12, 13, 14, 15, 16) of the rotary or traveling field machine (10) and a Übetragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28), which the half-bridge (71 , 72, 73, 74, 75, 76) associated with the winding (11, 12, 13, 14, 15, 16), is associated with a defect at a half bridge (71, 72, 73, 74, 75, 76 ) or on a winding (11, 12, 13, 14, 15, 16) of the rotary or traveling field machine (10) or on a transmission device (23, 24, 25, 26, 27, 28) detected. A half bridge (71, 72, 73, 74, 75, 76), which must be operated in a restricted manner or shut down in order to operate the electric rotary or traveling field machine (10) is determined. The particular half-bridge (71, 72, 73, 74, 75, 76) will be restricted or shut down.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine, auf eine Steuerung für einen Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine, auf einen Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine und auf ein Computer-Programm.The The present invention relates to a method of operation an electric rotary or traveling field machine, to a controller for a converter for an electric rotary or traveling field machine, to an inverter for an electric Rotary or moving field machine and on a computer program.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Antriebe finden aufgrund ökonomischer und technologischer Vorteile immer weitere Verbreitung, auch als Stellantriebe oder Servoantriebe und zunehmend auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen. Beispiele sind die elektrische Servolenkung (engl.: electric power steering EPS) und Stellantriebe zur Betätigung oder Unterstützung der Betätigung einer Fahrzeugbremse, eines Wechselgetriebes, einer Kupplung oder einer Baugruppe an einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug. Auch bei Wasserfahrzeugen und Luftfahrzeugen sind elektrische Stellantriebe bereits weit verbreitet.electrical Drives find due to economic and technological Advantages increasingly widespread, also as actuators or Servo drives and increasingly also in safety-relevant applications. Examples are the electric power steering (English: electric power steering EPS) and actuators for actuation or assistance the actuation of a vehicle brake, a gearbox, a clutch or an assembly on an internal combustion engine in a motor vehicle. Also for watercraft and aircraft Electric actuators are already widely used.

Die DE 199 47 476 A1 beschreibt einen Umrichter für die Umformung elektrischer Energie mit einer versetzten Ansteuerung von Halbbrücken zur Minimierung der erforderlichen Kapazität eines Zwischenkreiskondensators. Die US 2004/0113575 A1 beschreibt eine Elektromotorvorrichtung für eine Lenkung eines Fahrzeugs, in deren Stator mindestens zwei Gruppen von Wicklungen vorgesehen sind. Die US 2006/0067022 A1 beschreibt ein fail-safe-System für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, bei der zwei Inverter und zwei Sätze von Statorwicklungen vorgesehen sind. Wenn eine Fehlfunktion an einem Inverter auftritt, wird der Strom zu diesem Inverter unterbrochen. Ferner ist ein Elektromotor beschrieben, dessen zwei Wicklungen jeweils einem Inverter zugeordnet sind. Im Fall eines Defekts wird der betroffene Inverter stillgelegt.The DE 199 47 476 A1 describes a converter for the conversion of electrical energy with an offset control of half bridges to minimize the required capacity of a DC link capacitor. The US 2004/0113575 A1 describes an electric motor device for a steering of a vehicle, in whose stator at least two groups of windings are provided. The US 2006/0067022 A1 describes a fail-safe system for an electric power steering system of a vehicle, in which two inverters and two sets of stator windings are provided. If a malfunction occurs on an inverter, the power to this inverter will be cut off. Furthermore, an electric motor is described, whose two windings are each assigned to an inverter. In the case of a defect, the affected inverter is shut down.

Die herkömmliche Stilllegung eines ganzes Inverters im Falle eines Defekts reduziert die Leistungsfähigkeit des elektrischen Stellantriebs erheblich. Bei einem typischen Aufbau des Umrichters aus zwei Invertern gehen im Fall eines Defekts mindestens 50% der Leistungsfähigkeit verloren. Dies kann beispielsweise im Fall einer Servolenkung eines Fahrzeugs nicht nur einen Komfortverlust, sondern auch einen erheblichen Verlust an Sicherheit bedeuten.The conventional decommissioning of a whole inverter in case a defect reduces the efficiency of the electrical Actuator considerably. In a typical structure of the inverter from two inverters in case of a defect at least 50% of the Lost efficiency. This can be for example in Case of a power steering system of a vehicle not only a loss of comfort, but also mean a significant loss of security.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine, eine verbesserte Steuerung für einen Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine, einen verbesserten Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine und ein verbessertes Computer-Programm zu schaffen.A Object of the present invention is to provide an improved Method for operating an electric rotary or traveling field machine, an improved control for a converter for an electric rotary or traveling field machine, an improved Inverter for an electric rotary or traveling field machine and to create an improved computer program.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.These Task is by the objects of the independent Claims solved.

Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.further developments are indicated in the dependent claims.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegende Erfindung beruhen auf der Idee, im Fall eines Defekts an einem Umrichter mit einer Mehrzahl von Halbbrücken, an einer Wicklung einer Dreh- oder Wanderfeldmaschine oder an einer Übertragungseinrichtung, die eine Wicklung mit einer Halbbrücke verbindet, einzelne Halbbrücken stillzulegen und einen ganzen Teilumrichter nur noch dann stillzulegen, wenn ein Betrieb von einer oder mehreren Halbbrücken des Teilumrichters nicht möglich ist. Die vorliegende Erfindung beruht auch auf der Erkenntnis, dass bei vielen Defekten nur einzelne Halbbrücken stillgelegt werden müssen, nicht jedoch ganze Teilumrichter aus mehreren Halbbrücken. Das Stilllegen einer Halbbrücke bedeutet beispielsweise, dass einzelne Schalter der Halbbrücke, so weit sie gesteuert werden können, in der geöffneten, hochohmigen Stellung bleiben.Various Embodiments of the present invention are based on the idea, in the case of a defect in a converter with a plurality of half-bridges, on a winding of a rotary or traveling field machine or at a transmission device that has a winding connects with a half bridge, single half bridges shut down and a whole sub-converter only shut down, if an operation of one or more half-bridges of the partial converter not possible. The present invention is also based on the realization that in the case of many defects only individual half-bridges are shut down must be, but not whole part of several converters Half bridges. The shutdown of a half-bridge means for example, that individual switches of the half bridge, as far as they can be controlled, in the open, remain in high-impedance position.

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine mittels eines Umrichters mit einer Mehrzahl von Halbbrücken, wobei jeder Halbbrücke eine Wicklung der Dreh- oder Wanderfeldmaschine und eine Übertragungseinrichtung, welche die Halbbrücke mit der Wicklung verbindet, zugeordnet ist, wird ein Defekt an einer Halbbrücke oder an einer Wicklung der Dreh- oder Wanderfeldmaschine oder an einer Übertragungseinrichtung erfasst. Eine Halbbrücke, die eingeschränkt betrieben oder stillgelegt werden muss, um die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine weiter betreiben zu können, wird bestimmt und anschließend eingeschränkt betrieben oder stillgelegt.at a method of operating an electric rotary or traveling field machine by means of an inverter with a plurality of half-bridges, wherein each half bridge is a winding of the rotary or traveling field machine and a transmission device, which is the half-bridge is associated with the winding, is assigned, a defect in one Half bridge or on a winding of the rotary or traveling field machine or detected at a transmission device. A half bridge, which has to be operated or closed down continue to operate the electric rotary or traveling field machine to be able to, is determined and then restricted operated or shut down.

Beispielsweise wird eine Halbbrücke stillgelegt, wenn ein Schalter der Halbbrücke nicht mehr geöffnet werden kann bzw. sein elektrischer Widerstand einen vorbestimmten Schwellenwert nicht mehr überschreitet. Beispielsweise wird für eine Halbbrücke ein eingeschränkter bzw. reduzierter Tastgrad der Pulsweitenmodulation verwendet, wenn eine der Halbbrücke zugeordnete Wicklung eine reduzierte Induktivität aufweist. Damit kann die Halbbrücke eingeschränkt weiter betrieben werden. Beispielsweise wird eine Halbbrücke stillgelegt, wenn eine der Halbbrücke zugeordnete Wicklung einen Kurzschluss aufweist oder eine der Halbbrücke zugeordnete Übertragungseinrichtung defekt ist. Für viele Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn alle Halbbrücken, die nicht eingeschränkt betrieben oder stillgelegt werden müssen, uneingeschränkt weiter betrieben werden. Wenn der Umrichter mehrere Teilumrichter umfasst, die jeweils mehrere Halbbrücken umfassen, ist es für viele Anwendungen vorteilhaft, einen Teilumrichter nur dann stillzugelegen, wenn ein Betrieb einer oder mehrerer Halbbrücken des Teilumrichters nicht möglich ist.For example, a half-bridge is shut down when a switch of the half-bridge can not be opened or its electrical resistance no longer exceeds a predetermined threshold. For example, a reduced or reduced duty cycle of the pulse width modulation is used for a half-bridge if a winding assigned to the half-bridge has a reduced inductance. Thus, the half-bridge can continue to operate limited. For example, a half-bridge is shut down when one of the half-bridge associated winding has a short circuit or one of the half-bridge associated transmission device is defective. For many Applications, it is advantageous if all half-bridges that need not be operated restricted or shut down, continue to operate without restriction. If the converter comprises several partial converters, each comprising a plurality of half bridges, it is advantageous for many applications to shut down a partial converter only if it is not possible to operate one or more half bridges of the partial converter.

Eine Steuerung für einen Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine umfasst eine Einrichtung zum Erfassen eines Defekts einer Halbbrücke oder einer mit einer Halbbrücke verbundenen elektrischen Einrichtung, eine Ein richtung zum Stilllegen oder eingeschränktem Betreiben einer Halbbrücke und eine Einrichtung zum Entscheiden, welche Halbbrücke stillzulegen oder eingeschränkt zu betreiben ist, in Abhängigkeit davon, welche Halbbrücke einen Defekt aufweist oder mit einer defekten elektrischen Einrichtung verbunden ist. Die Einrichtung zum Entscheiden ist mit der Einrichtung zum Erfassen eines Defekts und mit der Einrichtung zum Stilllegen gekoppelt.A Control for an inverter for an electrical Rotary or traveling field machine comprises a device for detecting a defect of a half bridge or one with a half bridge connected electrical device, a device for decommissioning or restricted operation of a half-bridge and means for deciding which half-bridge to be closed down or restricted, depending on of which half bridge has a defect or with a defective electrical device is connected. The device to decide is with the means for detecting a defect and coupled with the decommissioning facility.

Die Steuerung kann Teil eines Umrichters für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine sein oder eine Schnittstelle zum Verbinden der Steuerung mit einem Umrichter umfassen.The Control can be part of an inverter for an electric Rotary or traveling field machine or an interface for connecting include the controller with an inverter.

Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise für permanentmagneterregte oder hybriderregte elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschinen oder auch für Reluktanzmotoren verwendbar. Die vorliegende Erfindung ist ferner insbesondere, aber nicht ausschließlich bei Dreh- oder Wanderfeldmaschinen anwendbar, die Teil eines Stellantriebs, beispielsweise für eine Lenkung eines Fahrzeugs, sind.The For example, the present invention is for permanent magnet excitation or hybrid electric rotary or moving field machines or else suitable for reluctance motors. The present invention is also particular, but not exclusive to Rotary or traveling field machines applicable, the part of an actuator, for example, for a steering of a vehicle, are.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:following Various embodiments will be described with reference to the attached Figures explained in more detail. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine mit Umrichter und Steuerung; 1 a schematic representation of an electric rotary or traveling field machine with inverter and control;

2 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine mit einem Umrichter; und 2 a schematic circuit diagram of an electric rotary or traveling field machine with an inverter; and

3 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine. 3 a schematic flow diagram of a method for operating a rotary electric or traveling field machine.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10, eines Umrichters 40 und einer Steuerung 50 für den Umrichter 40. Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine ist eine permanentmagneterregte, hybriderregte oder elektrischerregte Dreh- oder Wanderfeldmaschine oder ein Reluktanzmotor, im Fall einer Drehfeldmaschine kann sie ein Innen- oder Außenläufer sein. Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 kann eine Synchron- oder Asynchronmaschine sein. Im Fall einer Wanderfeldmaschine bzw. eines Linearmotors können durch den Umrichter 40 betriebene Wicklungen im kurzen oder im langen Teil, im ruhenden oder im bewegten Teil angeordnet sein. Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine kann für einen motorischen und/oder für einen generatorischen Betrieb ausgebildet sein. 1 shows a schematic representation of an electric rotary or traveling field machine 10 , an inverter 40 and a controller 50 for the inverter 40 , The electric rotary or traveling field machine is a permanent magnet excited, hybrid excited or electrically excited rotary or traveling field machine or a reluctance motor, in the case of a rotating field machine, it may be an internal or external rotor. The electric rotary or moving field machine 10 can be a synchronous or asynchronous machine. In the case of a traveling field machine or a linear motor can by the inverter 40 operated windings in the short or long part, be arranged in the stationary or in the moving part. The electric rotary or traveling field machine can be designed for a motor and / or for a generator operation.

Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 kann Bestandteil eines Stellantriebs in einem spurgebundenen oder nicht spurgebundenen Landfahrzeug, einem Wasserfahrzeug, einem Luftfahrzeug oder einer stationären industriellen oder nicht-industriellen Anwendung sein. Insbesondere kann die Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 Bestandteil einer elektrischen Servolenkung oder eines Steer-by-Wire-Systems sein. Ferner kann die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine Bestandteil eines Antriebs und/oder einer Bremseinrichtung eines spurgebundenen oder nicht-spurgebundenen Landfahrzeugs oder eines Wasserfahrzeugs sein. Insbesondere kann die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine Bestandteil eines Antriebs eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs mit einem Akkumulator oder Brennstoffzellen sein.The electric rotary or moving field machine 10 may be part of an actuator in a tracked or non-track land vehicle, a watercraft, an aircraft, or a stationary industrial or non-industrial application. In particular, the rotary or traveling field machine 10 Be part of an electric power steering or a steer-by-wire system. Further, the electric rotary or traveling field machine may be part of a drive and / or a braking device of a track-bound or non-track land vehicle or a watercraft. In particular, the electric rotary or traveling field machine may be part of a drive of a hybrid vehicle or an electric vehicle with an accumulator or fuel cells.

Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine ist über eine erste Gruppe 21 von Übertragungseinrichtungen mit einem ersten Teilumrichter 41 des Umrichters 40 und über eine zweite Gruppe 22 von Übertragungseinrichtungen mit einem zweiten Teilumrichter 42 des Umrichters 40 verbunden. An der ersten Gruppe 21 von Übertragungseinrichtungen ist ein erster Stromsensor 31, an der zweiten Gruppe 22 von Übertragungseinrichtungen ist ein zweiter Stromsensor 32 angeordnet. An der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine ist ein Winkelsensor 33 (im Fall einer elektrischen Drehfeldmaschine) bzw. ein Ortssensor 33 (im Fall einer elektri schen Wanderfeldmaschine) angeordnet. Die Stromsensoren 31, 32 oder der Winkel- bzw. Ortssensor 33 kann auch entfallen und durch ein entsprechendes Schätzverfahren ersetzt werden.The electric rotary or traveling field machine is about a first group 21 transmission equipment with a first component converter 41 of the inverter 40 and about a second group 22 transmission equipment with a second partial converter 42 of the inverter 40 connected. At the first group 21 Transmission equipment is a first current sensor 31 , at the second group 22 Transmission equipment is a second current sensor 32 arranged. On the electric rotary or traveling field machine is an angle sensor 33 (in the case of an electric induction machine) or a location sensor 33 (In the case of a rule electrical traveling machine) arranged. The current sensors 31 . 32 or the angle or location sensor 33 may also be omitted and replaced by an appropriate estimation procedure.

Eine Steuerung 50 umfasst einen Steuersignaleingang 51 zum Empfangen eines Steuersignals, das beispielsweise einen Sollwert einer von der elektrischen Drehfeldmaschine 10 einzustellenden Winkel, eines von der elektrischen Wanderfeldmaschine 10 anzufahrenden Orts, einer zu erzeugenden Beschleunigung, einer zu erzeugenden Geschwindigkeit, eines zu erzeugenden Drehmoments oder einer zu erzeugenden Kraft vorgibt. Ferner umfasst die Steuerung 50 eine Schnittstelle 53 zum Koppeln der Steuerung 50 mit dem Umrichter 40. Die Schnittstelle 53 der Steuerung 50 ist über einen ersten Signalweg 54 mit dem ersten Teilumrichter 41 und über einen zweiten Signalweg 55 mit dem zweiten Teilumrichter 42 gekoppelt. Ferner umfasst die Steuerung 50 eine Einrichtung 56 zum Erfassen eines Defekts einer Halbbrücke oder einer mit einer Halbbrücke verbundenen elektrischen Einrichtung, eine Einrichtung 57 zum Stilllegen oder eingeschränktem Betreiben einer Halbbrücke und eine Einrichtung 58 zum Entscheiden, welche Halbbrücke stillzulegen oder eingeschränkt zu betreiben ist. Die Steuerung 50 kann weitere digitale oder analoge Schaltungen umfassen, die in 1 nicht dargestellt sind.A controller 50 includes a control signal input 51 for receiving a control signal, for example, a desired value of one of the electric induction machine 10 to be adjusted angle, one of the electric traveling field machine 10 to be approached location, an acceleration to be generated, a speed to be generated speed, of a torque to be generated or of a force to be generated. Furthermore, the controller includes 50 an interface 53 for coupling the controller 50 with the inverter 40 , the interface 53 the controller 50 is via a first signal path 54 with the first part converter 41 and via a second signal path 55 with the second partial converter 42 coupled. Furthermore, the controller includes 50 An institution 56 for detecting a defect of a half bridge or an electrical device connected to a half bridge, means 57 for decommissioning or restricted operation of a half bridge and a device 58 to decide which half bridge is to be shut down or restricted. The control 50 may include other digital or analog circuits incorporated in 1 are not shown.

Die Einrichtung 56 zum Erfassen eines Defekts ist mit der Schnittstelle 53 und mit den Sensoren 31, 32, 33 gekoppelt und ausgebildet, um einen Defekt einer Halbbrücke oder einer mit einer Halbbrücke verbundenen elektrischen Einrichtung, insbesondere einer Übertragungseinrichtung oder einer Wicklung der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10, zu erfassen, zu identifizieren oder zu lokalisieren. Wenn anstelle von Strom-, Winkel- oder Ortssensoren oder zusätzlich zu diesen ein Schätzverfahren verwendet wird, ist die Einrichtung 56 ferner mit einer in 1 nicht dargestellten Einrichtung zur Ausführung dieses Schätzverfahrens verbunden. Alternativ ist die Einrichtung 56 zur Ausführung des Schätzverfahrens ausgebildet.The device 56 to detect a defect is with the interface 53 and with the sensors 31 . 32 . 33 coupled and formed to a defect of a half-bridge or connected to a half-bridge electrical device, in particular a transmission device or a winding of the electric rotary or traveling field machine 10 to capture, identify or locate. If an estimation method is used instead of or in addition to current, angle, or location sensors, then the device is 56 furthermore with an in 1 not shown means for carrying out this estimation method connected. Alternatively, the device 56 designed to carry out the estimation process.

Die Einrichtung 57 zum Stilllegen oder eingeschränkten Betreiben ist mit der Schnittstelle 53 gekoppelt, um eine Halbbrücke oder auch mehrere Halbbrücken des Umrichters 40 stillzulegen oder eingeschränkt zu betreiben. Die Einrichtung 58 zum Entscheiden ist mit der Einrichtung 56 zum Erfassen eines Defekts und mit der Einrichtung 57 zum Stilllegen oder eingeschränktem Betreiben einer Halbbrücke gekoppelt und ausgebildet, um anhand eines durch die Einrichtung 56 erfassten, identifizierten und/oder lokalisierten Defekts zu entscheiden, welche Halbbrücke des Umrichters 40 stillzulegen oder eingeschränkt zu betreiben ist. Die Einrichtung 57 zum Stilllegen ist ausgebildet, um das Ergebnis dieser Entscheidung zu empfangen und umzusetzen.The device 57 to shut down or restrict operation is with the interface 53 coupled to a half bridge or even more half bridges of the inverter 40 shut down or operate restricted. The means 58 for deciding is with the device 56 for detecting a defect and with the device 57 coupled to decommissioning or restricted operation of a half-bridge and designed to be based on a through the device 56 detected, identified and / or localized defect to decide which half-bridge of the inverter 40 to be closed down or restricted. The device 57 to shut down is designed to receive and implement the result of this decision.

Die Einrichtung 56 zum Erfassen, die Einrichtung 57 zum Stilllegen oder eingeschränkten Betreiben und die Einrichtung 58 zum Entscheiden können teilweise oder vollständig integriert sein. Beispielsweise könne sie durch einen Prozessor oder eine andere digitale Schaltung realisiert sein, die die Funktionalitäten der Einrichtung 56 zum Erfassen, der Einrichtung 57 zum Stilllegen oder eingeschränkten Betreiben und der Einrichtung 58 zum Entscheiden in Form von Software, Firmware, Hardware oder auf andere Weise implementiert.The device 56 to capture the device 57 for decommissioning or restricted operation and the facility 58 to decide may be partially or fully integrated. For example, it may be implemented by a processor or other digital circuit that incorporates the functionalities of the device 56 to capture the device 57 for decommissioning or restricted operation and the facility 58 to decide in the form of software, firmware, hardware or otherwise implemented.

Die Steuerung 51 ist ausgebildet, um abhängig von einem am Steuersignaleingang 51 empfangenen Steuersignal über die Schnittstelle 53 und die Signalwege 54, 55 Halbbrücken der Teilumrichter 41, 42 zu steuern und ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine zu steuern oder auszuführen, wie es unten mit Bezug auf die 3 näher beschrieben wird. Dazu ist die Steuerung 50 insbesondere mit den Stromsensoren 31, 32 und dem Winkel- oder Ortssensor 33 gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerung 50 mit weiteren Sensoren gekoppelt, die in 1 nicht dargestellt sind, beispielsweise mit Strom-, Spannungs-, Magnetfeld- oder Temperatursensoren an oder in der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 und/oder an oder in dem Umrichter 40 und/oder an den Übertragungseinrichtungen zwischen der Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 und dem Umrichter 40.The control 51 is designed to be dependent on one at the control signal input 51 received control signal via the interface 53 and the signal paths 54 . 55 Half bridges of the partial converter 41 . 42 to control or carry out a method of operating a rotary electric or traveling field machine, as described below with reference to the 3 will be described in more detail. This is the control 50 especially with the current sensors 31 . 32 and the angle or location sensor 33 coupled. Alternatively or additionally, the controller 50 coupled with other sensors that in 1 not shown, for example, with current, voltage, magnetic field or temperature sensors on or in the electric rotary or traveling field machine 10 and / or on or in the inverter 40 and / or at the transmission facilities between the rotary or traveling field machine 10 and the inverter 40 ,

2 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm der bereits oben anhand der 1 skizzierten elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 und des Umrichters 40. Die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 umfasst mehrere Wicklungen 11, 12, 13, 14, 15, 16 zum Erzeugen von Magnetfeldern, die alle einseitig mit einem Sternpunkt 19 verbunden sind. Anstelle einer Wicklung können jeweils mehrere Wicklungen in Serie oder parallel geschaltet sein. Die Anzahl der Wicklungen kann insgesamt von der in 2 dargestellten abweichen. Anstelle eines gemeinsamen Sternpunkts 19 können mehrere Sternpunkte vorgesehen sein, über die jeweils nur eine Gruppe der Wicklungen 11, 12, 13, 14, 15, 16 miteinander verbunden sind. 2 shows a schematic circuit diagram of the above with reference to 1 sketched electric rotary or moving field machine 10 and the inverter 40 , The electric rotary or moving field machine 10 includes several windings 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 for generating magnetic fields, all unilaterally with a star point 19 are connected. Instead of a winding in each case several windings can be connected in series or in parallel. The number of windings can total from the in 2 differ. Instead of a common star point 19 several star points can be provided, over each of which only one group of windings 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 connected to each other.

Jeder der Teilumrichter 41, 42 umfasst mehrere Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76. Jede Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 umfasst zwei in Serie geschaltete Schalter 81, 82 (Bezugszeichen stellvertretend nur an der Halbbrücke 71). Die Schalter 81, 82 werden auch als High-Side-Schalter bzw. Low-Side-Schalter bezeichnet. Jeder Schalter 81, 82 umfasst beispielsweise einen Leistungs-Feldeffekttransistor, einen anderen Transistor, einen Thyristor oder eine Mehrzahl solcher Bauelemente. Ferner kann jede Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 weitere Bauelemente umfassen, die in 2 nicht dargestellt sind, beispielsweise Freilaufdioden.Each of the partial converters 41 . 42 includes several half-bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 , Every half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 includes two switches in series 81 . 82 (Reference numerals only on the half bridge 71 ). The switches 81 . 82 are also referred to as high-side switches and low-side switches. Every switch 81 . 82 includes, for example, a power field effect transistor, another transistor, a thyristor, or a plurality of such devices. Furthermore, each half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 Other components include in 2 not shown, for example freewheeling diodes.

Jeder Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 ist eine Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 zugeordnet. Jede Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 ist zwischen einen Knoten zwischen den beiden Schaltern 81, 82 der zugeordneten Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 einerseits und den Sternpunkt 19 andererseits geschaltet. In jeder Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 ist ein erster Schalter 81 zwischen einen ersten Anschluss 46 des Umrichters 40 und die zugeordnete Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 geschaltet, während ein zweiter Schalter 82 zwischen einen zweiten Anschluss 47 des Umrichters 40 und die zugeordnete Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 geschaltet ist.Every half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 is a winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 assigned. Every winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 is between a node between the two switches 81 . 82 the associated half-bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 on the one hand and the star point 19 on the other hand switched. In every half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 is a first switch 81 between a first Enough 46 of the inverter 40 and the associated winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 switched while a second switch 82 between a second connection 47 of the inverter 40 and the associated winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 is switched.

Zwischen die Anschlüsse 46, 47 des Umrichters 40 ist ein Zwischenkreiskondensator 43 geschaltet. Der Umrichter 40 kann darüber hinaus weitere Schaltungen umfassen, die in 2 nicht dargestellt sind, beispielsweise einen Gleichrichter, dessen Ausgang anstelle der Anschlüsse 46, 47 mit dem Zwischenkreiskondensator 43 und den Halbbrücken 71, ..., 76 verbunden ist. Insgesamt kann der Umrichter 40 zum Umrichten von Gleich- oder Wechselstrom/-Spannung mit einer beliebigen vorbestimmten Anzahl an Phasen in Wechselstrom mit einer beliebigen vorbestimmten Anzahl an Phasen ausgebildet sein.Between the connections 46 . 47 of the inverter 40 is a DC link capacitor 43 connected. The inverter 40 In addition, it may include other circuits included in 2 not shown, for example, a rectifier whose output instead of the terminals 46 . 47 with the DC link capacitor 43 and the half bridges 71 , ..., 76 connected is. Overall, the inverter 40 for converting DC or AC voltage with any predetermined number of phases to AC with any predetermined number of phases.

Übertragungseinrichtungen 23, 24, 25 der ersten Gruppe 21 verbinden die Halbbrücken 71, 72, 73 des ersten Teilumrichters 41 mit den zugeordneten Wicklungen 11, 12, 13. Übertragungseinrichtungen 26, 27, 28 der zweiten Gruppe 22 verbinden die Halbbrücken 74, 75, 76 des zweiten Teilumrichters 42 mit den zugeordneten Wicklungen 14, 15, 16. Anstelle eines gemeinsamen Sternpunkts 19 kann beispielsweise jeweils für die Wicklungen 11, 12, 13 bzw. 14, 15, 16, die einer Gruppe 21 bzw. 22 von Übertragungseinrichtung 23, 24, 25 bzw. 26, 27, 28 zugeordnet sind, ein gemeinsamer Sternpunkt vorgesehen sein.transmission equipment 23 . 24 . 25 the first group 21 connect the half bridges 71 . 72 . 73 of the first component converter 41 with the associated windings 11 . 12 . 13 , transmission equipment 26 . 27 . 28 the second group 22 connect the half bridges 74 . 75 . 76 of the second subcommander 42 with the associated windings 14 . 15 . 16 , Instead of a common star point 19 For example, each for the windings 11 . 12 . 13 respectively. 14 . 15 . 16 that a group 21 respectively. 22 of transmission equipment 23 . 24 . 25 respectively. 26 . 27 . 28 are assigned, a common star point can be provided.

Der Umrichter 40 kann mehr als zwei Teilumrichter 41, 42 umfassen. Jeder Teilumrichter 41, 42 kann zwei, drei oder mehr Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 umfassen. Die oben anhand der 1 dargestellten Signalwege 54, 55 sind mit den Schaltern 81, 82 der Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 verbunden und zu deren Steuerung ausgebildet, jedoch in 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The inverter 40 can have more than two partial converters 41 . 42 include. Each partial converter 41 . 42 can have two, three or more half-bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 include. The above based on the 1 represented signal paths 54 . 55 are with the switches 81 . 82 the half bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 connected and designed to control them, but in 2 not shown for reasons of clarity.

3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine. Obwohl dieses Verfahren auch auf elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschinen anwendbar, mittels Umrichtern durchführbar und durch Steuerungen steuerbar ist, die sich von der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine, dem Umrichter und der Steuerung unterscheiden, die in den 1 und 2 schematisch dargestellt sind, werden nachfol gend beispielhaft Bezugszeichen aus den 1 und 2 verwendet, um das Verständnis zu erleichtern. 3 shows a schematic flow diagram of a method for operating an electric rotary or traveling field machine. Although this method is also applicable to electric rotary or traveling field machines, feasible by means of converters and controllable by controls that are different from the electric rotary or traveling field machine, the inverter and the control, in the 1 and 2 are schematically illustrated, for example, reference numerals from the 1 and 2 used to facilitate understanding.

Bei einem ersten Schritt 101 werden Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 eines Umrichters und/oder Wicklungen 11, 12, 13, 14, 15, 16 der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine und/oder Übertragungseinrichtungen 21, 22, welche die Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 mit den Wicklungen 11, 12, 13, 14, 15, 16 verbinden, auf Defekte geprüft. Bei der oben anhand der 1 dargestellten Steuerung 50 erfolgt dies beispielsweise durch die Einrichtung 56 zum Erfassen eines Defekts mittels Daten und Informationen, die durch Sensoren 31, 32, 33 in und an der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10, den Übertragungseinrichtungen 21, 22 und dem Umrichter 40 gewonnen werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn der Defekt gleichzeitig so genau wie möglich identifiziert und so weit wie möglich lokalisiert wird.At a first step 101 become half bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 an inverter and / or windings 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 the electric rotary or traveling field machine and / or transmission equipment 21 . 22 , which are the half bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 with the windings 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 connect, checked for defects. In the above based on the 1 represented control 50 this is done, for example, by the device 56 for detecting a defect by means of data and information generated by sensors 31 . 32 . 33 in and on the electric rotary or moving field machine 10 , the transmission equipment 21 . 22 and the inverter 40 be won. It may be advantageous if the defect is simultaneously identified as accurately as possible and localized as much as possible.

Bei einer ersten Entscheidung 102 wird festgestellt, ob im ersten Schritt 101 ein Defekt erkannt oder erfasst wurde. Wenn kein Defekt vorliegt, wird in einem zweiten Schritt 103 ein Normalbetrieb gewählt, bei dem alle Wicklungen der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 und alle Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 des Umrichters 40 uneingeschränkt betrieben werden. Insbesondere werden beispielsweise Ströme bis zu einer vorbestimmten Obergrenze und Tastgrade bis zu 100% oder bis zu einer anderen vorbestimmten Obergrenze zugelassen.At a first decision 102 it is determined if in the first step 101 a defect was detected or detected. If there is no defect, in a second step 103 a normal operation selected in which all windings of the electric rotary or traveling field machine 10 and all half bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 of the inverter 40 be operated without restrictions. In particular, for example, currents up to a predetermined upper limit and duty cycles up to 100% or up to another predetermined upper limit are permitted.

Wenn beim ersten Schritt 101 ein Defekt erkannt bzw. erfasst wurde, wird bei einer zweiten Entscheidung 104, abhängig von der Art des Defekts festgestellt, ob eine Begrenzung des Stroms in einer Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 und der zugeordneten Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 ausreicht, um die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10 und den Umrichter 40 sicher weiter betreiben zu können. Von einem sicheren Betrieb wird dabei insbesondere ausgegangen, wenn keine Gefahr einer Beschädigung weiterer Komponenten oder einer Schädigung oder Verletzung eines Benutzers vorliegt. Wenn eine Begrenzung des Stroms ausreicht, wird bei einem dritten Schritt 105 eine Halbbrücke bestimmt, mittels derer ein Strom zu begrenzen ist. Danach wird bei einem vierten Schritt 106 der Tastgrad einer Pulsweitenmodulation durch die im dritten Schritt 105 bestimmte Halbbrücke reduziert. Wenn beispielsweise beim ersten Schritt 101 eine reduzierte Induktivität einer Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 erfasst wurde (beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses benachbarter Windungen der Wicklung), wird der Tastgrad oder eine Obergrenze des Tastgrads der der Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 zugeordneten Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 festgelegt.If at the first step 101 If a defect has been detected or detected, it will become a second decision 104 , depending on the type of defect detected, whether limiting the current in a winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 and the associated half-bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 sufficient to the electric rotary or traveling field machine 10 and the inverter 40 safe to continue to operate. A safe operation is assumed in particular when there is no risk of damage to other components or damage or injury to a user. If a limitation of the current is sufficient, at a third step 105 a half-bridge determines by means of which a current is to be limited. After that, at a fourth step 106 the duty cycle of a pulse width modulation by the third step 105 reduced certain half bridge. For example, if at the first step 101 a reduced inductance of a winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 is detected (for example, due to a short circuit of adjacent turns of the winding), the duty cycle or an upper limit of the duty cycle of the winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 associated half-bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 established.

Wenn eine Strombegrenzung oder eine andere Beschränkung des Betriebs einer Halbbrücke nicht ausreicht, wird bei einer dritten Entscheidung 107 festgestellt, ob ein Stilllegen einer oder mehrerer einzelner Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 ausreicht. Wenn dies der Fall ist, wird bei einem fünften Schritt 108 eine stillzulegende Halbbrücke bestimmt und diese Halbbrücke bei einem sechsten Schritt 109 stillgelegt. Wenn beispielsweise eine Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 einen Kurzschluss bzw. eine induktivität, die unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, aufweist, wird die dieser Wicklung 11, 12, 13, 14, 15, 16 zugeordnete Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 stillgelegt. Gleiches gilt wenn eine Übertragungseinrichtung 21, 22 defekt ist, für die der defekten Leitung zugeordnete Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76. Gleiches gilt beispielsweise auch, wenn ein Schalter 81, 82 einer Halbbrücke 71, 72, 73, 74, 75, 76 nicht mehr geöffnet werden kann bzw. sein ohmscher Widerstand unter einem vorbestimmten Schwellenwert bleibt.If a current limit or other limitation on the operation of a half-bridge is insufficient, a third decision is made 107 determined whether a shutdown of one or more individual half-bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 sufficient. If this is the case, at a fifth step 108 a half bridge to be decommissioned determined and this half bridge at a sixth step 109 shut down. For example, if a winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 a short circuit or an inductance that is below a predetermined threshold, has, that of this winding 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 associated half-bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 shut down. The same applies if a transmission device 21 . 22 is defective, for the broken line assigned half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 , The same applies, for example, if a switch 81 . 82 a half bridge 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 can no longer be opened or its ohmic resistance remains below a predetermined threshold.

Wenn das Stilllegen von einer oder mehreren einzelnen Halbbrücken nicht ausreicht, wird bei einem siebten Schritt 110 ein Teilumrichter 41, 42 mit mehreren Halbbrücken 71, 72, 73 bzw. 74, 75, 76 stillgelegt. Es ist vorteilhaft, einen ganzen Teilumrichter 41, 42 nur stillzulegen, wenn ein Betrieb von einer oder mehreren Halbbrücken 71, 72, 73, 74, 75, 76 des Teilumrichters 41, 42 nicht mehr sicher möglich ist.If the decommissioning of one or more individual half-bridges is not sufficient, at a seventh step 110 a partial converter 41 . 42 with several half-bridges 71 . 72 . 73 respectively. 74 . 75 . 76 shut down. It is advantageous to have a whole sub-converter 41 . 42 only shut down when operating from one or more half-bridges 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 of the partial converter 41 . 42 not safe anymore.

An den vierten Schritt 106, den sechsten Schritt 109 oder den siebten Schritt 110 schließt sich ein achter Schritt 111 an, bei dem ein Warnsignal erzeugt wird. Das Warnsignal zeigt beispielsweise alphanumerisch oder auf andere optische oder akustische Weise einem Verwender oder Betreiber an, dass an der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine 10, dem Umrichter 40 oder den Übertragungseinrichtungen 21, 22 ein Defekt vorliegt. Alternativ oder zusätzlich wird das im achten Schritt 111 erzeugte Warnsignal für eine spätere Diagnose gespeichert.At the fourth step 106 , the sixth step 109 or the seventh step 110 closes an eighth step 111 at which a warning signal is generated. The warning signal indicates, for example, alphanumerically or in any other optical or acoustic manner to a user or operator that on the electric rotary or traveling field machine 10 , the inverter 40 or the transmission facilities 21 . 22 there is a defect. Alternatively or additionally, this is the eighth step 111 generated warning signal stored for later diagnosis.

Wenn die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine Teil eines Stellantriebs oder einer Servounterstützung einer Lenkung eines Fahrzeugs ist, wird bei einem neunten Schritt 112 die Lenkung gestellt oder unterstützend gestellt bzw. ein Stellen der Lenkung unterstützt.When the electric rotary or traveling field machine is part of an actuator or a power assistance of a steering system of a vehicle, at a ninth step 112 the steering provided or supported or supported a place of steering.

Die beschriebenen Schritte und Entscheidungen können während eines Betriebs der elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine periodisch wiederholt werden. Wenn bei einer Wiederholung ein Defekt erkannt bzw. erfasst wurde, kann aufgrund der jederzeit nur minimalen Einschränkung des Betriebs ein irrtümlich erfasster Defekt später beispielsweise als Sensorfehler erkannt werden und zum Normalbetrieb zurückgekehrt werden. Das Warnsignal kann in diesem Fall für eine spätere Diagnose trotzdem gespeichert bleiben.The Steps and decisions described during an operation of the electric rotary or traveling field machine periodically repeated become. If a defect is detected or detected during a repetition may be, due to the always minimal restriction of the factory a defect detected by mistake later For example, be recognized as a sensor error and normal operation to be returned. The warning signal may be in this case saved for later diagnosis anyway stay.

Die Schritte und Entscheidungen des beschriebenen Verfahrens können in anderer Reihenfolge oder zusammengefasst ausgeführt werden. Beispielsweise können der erste Schritt 101 des Prüfens auf Defekte und die erste Entscheidung 102 zu einem Schritt des Erfassen eines Defekts zusammengefasst werden. Ein Defekt kann jedoch auch auf andere Weise erfasst werden.The steps and decisions of the described method may be performed in a different order or in a summarized manner. For example, the first step 101 checking for defects and the first decision 102 be summarized to a step of detecting a defect. However, a defect can also be detected in other ways.

Sofern das beschriebene Verfahren durch oder mit der oben dargestellten Steuerung 50 ausgeführt wird, können der Schritt des Erfassens eines Defekts bzw. der erste Schritt 101 und die erste Entscheidung 102 durch oder mit der Einrichtung 56 zum Erfassen eines Defekts ausgeführt werden. Der dritte Schritt 105 und der fünfte Schritt 108 können durch oder mit der Einrichtung 58 zum Entscheiden ausgeführt. Optional kann durch oder mit der Einrichtung 58 zum Entscheiden auch die zweite Entscheidung 104 und die dritte Entscheidung 107 ausgeführt werden.If the method described by or with the above control 50 is performed, the step of detecting a defect or the first step 101 and the first decision 102 by or with the device 56 to detect a defect. The third step 105 and the fifth step 108 can by or with the device 58 to make a decision. Optionally, by or with the device 58 to decide also the second decision 104 and the third decision 107 be executed.

Der vierte Schritt 106 und/oder der sechste Schritt 109 können durch oder mit der Einrichtung 57 zum Stillegen ausgeführt werden.The fourth step 106 and / or the sixth step 109 can by or with the device 57 to be shut down.

Die vorliegende Erfindung ist als Verfahren oder als Computer-Programm mit Programmcode zur Durchführung oder Steuerung eines solchen Verfahrens, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einem Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner ist die Erfindung als Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger (beispielsweise einem ROM-, EPROM-, EEP-ROM- oder Flash-Speicher, einer CD-ROM, DVD, HD-DVD, Blue-Ray-DVD, Diskette oder Festplatte) oder in Form von Firmware gespeichertem Programmco-de zur Durchführung von einem der genannten Verfahren, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Computer, Rechner oder Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner kann die vorliegende Erfindung als digitales Speichermedium (beispielsweise ROM-, EPROM-, EEPROM- oder Flash-Speicher, CD-ROM, DVD, HD-DVD, Blue-Ray-DVD, Diskette oder Festplatte) mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einem programmierbaren Computer- oder Prozessor-System zusammenwirken können, dass eines der beschriebenen Verfahren ausgeführt wird, implementiert werden.The The present invention is as a method or as a computer program with program code for performing or controlling a such procedure when the computer program on a computer or a processor expires, implementable. Further is the invention as a computer program product with on a machine-readable carrier (for example, a ROM, EPROM, EEP-ROM or Flash memory, a CD-ROM, DVD, HD-DVD, Blu-Ray DVD, floppy disk or hard disk) or in the form of firmware stored program code for execution of one of the said procedures when the computer program product on a computer, computer or processor expires, implementable. Furthermore, the present invention may be used as a digital storage medium (e.g. ROM, EPROM, EEPROM or Flash memory, CD-ROM, DVD, HD-DVD, Blue-Ray-DVD, Floppy disk or hard disk) with electronically readable control signals, the way with a programmable computer or processor system can interact that one of the methods described is executed.

Ferner kann die vorliegende Erfindung in der Steuerung 50 implementiert werden, wobei die Steuerung 50 beispielsweise ausgebildet ist, um eines der beschriebenen Verfahren auszuführen, oder wobei die Steuerung 50 ein Computer-Programm, ein Computer-Programm-Produkt oder ein digitales Speichermedium umfasst, wie sie im vorangehenden Absatz beschrieben wurden.Furthermore, the present invention may be in the control 50 be implemented, the controller 50 For example, designed to perform any of the described methods, or wherein the controller 50 a computer program, a computer program product or a digital storage medium as described in the preceding paragraph.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19947476 A1 [0003] - DE 19947476 A1 [0003]
  • - US 2004/0113575 A1 [0003] - US 2004/0113575 A1 [0003]
  • - US 2006/0067022 A1 [0003] US 2006/0067022 A1 [0003]

Claims (14)

Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) mittels eines Umrichters (40) mit einer Mehrzahl von Halbbrücken (71, 72, 73, 74, 75, 76), wobei jeder Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) eine Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) der Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) und eine Übertragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28), welche die Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) mit der Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) verbindet, zugeordnet ist, mit folgenden Schritten: Erfassen (101, 102) eines Defekts an einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) oder an einer Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) der Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) oder an einer Übertragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28); Bestimmen (105, 108) einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76), die eingeschränkt betrieben oder stillgelegt werden muss, um die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) weiter betreiben zu können; eingeschränkt Betreiben (106) oder Stilllegen (109) der bestimmten Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76).Method for operating an electric rotary or traveling field machine ( 10 ) by means of an inverter ( 40 ) having a plurality of half-bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ), each half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) a winding ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) of the rotary or traveling field machine ( 10 ) and a transmission device ( 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ), which the half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) with the winding ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ), is associated with the following steps: 101 . 102 ) of a defect at a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) or on a winding ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) of the rotary or traveling field machine ( 10 ) or at a transmission device ( 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ); Determine ( 105 . 108 ) of a half bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ), which must be operated or shut down in order to operate the electric rotary or traveling 10 ) continue to operate; restricted operation ( 106 ) or decommissioning ( 109 ) of the particular half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) stillgelegt (109) wird, wenn ein Schalter (81, 82) der Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) nicht mehr geöffnet werden kann.Method according to one of the preceding claims, in which a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) shut down ( 109 ), when a switch ( 81 . 82 ) of the half bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) can not be opened anymore. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für eine Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) ein reduzierter Tastgrad verwendet (106) wird, wenn eine der Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) zugeordnete Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) eine reduzierte Induktivität aufweist.Method according to one of the preceding claims, in which, for a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) uses a reduced duty cycle ( 106 ), when one of the half bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) associated winding ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) has a reduced inductance. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) stillgelegt wird, wenn eine der Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) zugeordnete Wicklung (11, 12, 13, 14, 15, 16) einen Kurzschluss aufweist.Method according to one of the preceding claims, in which a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) is shut down when one of the half bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) associated winding ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) has a short circuit. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) stillgelegt wird, wenn eine der Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) zugeordnete Übertragungseinrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28) defekt ist.Method according to one of the preceding claims, in which a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) is shut down when one of the half bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) associated transmission device ( 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ) is defective. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) eine permanentmagneterregte oder hybriderregte elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine ist.Method according to one of the preceding claims, in which the electric rotary or traveling field machine ( 10 ) is a permanent magnet excited or hybrid excited electric rotary or traveling field machine. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem alle Halbbrücken (71, 72, 73, 74, 75, 76), die nicht eingeschränkt betrieben (106) oder stillgelegt (109) werden müssen, uneingeschränkt betrieben werden.Method according to one of the preceding claims, in which all half-bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ), which are not restricted ( 106 ) or shut down ( 109 ) must be operated without restrictions. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Umrichter (40) mehrere Teilumrichter (41, 42) umfasst, wobei jeder Teilumrichter (41, 42) mehrere Halbbrücken (71, 72, 73, 74, 75, 76) umfasst, und wobei ein Teilumrichter (41, 42) nur dann stillgelegt wird, wenn ein Betrieb einer oder mehrerer Halbbrücken (71, 72, 73, 74, 75, 76) des Teilumrichters (41, 42) nicht möglich ist.Method according to one of the preceding claims, in which the converter ( 40 ) several partial converters ( 41 . 42 ), each sub-converter ( 41 . 42 ) several half-bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ), and wherein a partial converter ( 41 . 42 ) is only shut down when an operation of one or more half-bridges ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) of the partial converter ( 41 . 42 ) not possible. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10) eine Lenkung eines Fahrzeugs stellt oder unterstützend stellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the electric rotary or traveling field machine ( 10 ) provides a steering of a vehicle or supportive. Steuerung (50) für einen Umrichter (40) für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10), mit: einer Einrichtung (56) zum Erfassen eines Defekts einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) oder einer mit einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) verbundenen elektrischen Einrichtung (23, 24, 25, 26, 27, 28, 11, 12, 13, 14, 15, 16); einer Einrichtung (57) zum Stilllegen oder eingeschränkten Betreiben einer Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76); einer Einrichtung (58) zum Entscheiden, welche Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) stillzulegen (109) oder eingeschränkt zu betreiben (106) ist, in Abhängigkeit davon, welche Halbbrücke (71, 72, 73, 74, 75, 76) einen Defekt aufweist oder mit einer defekten elektrischen Einrichtung (11, 12, 13, 14, 15, 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28) verbunden ist, wobei die Einrichtung (58) zum Entscheiden mit der Einrichtung (56) zum Erfassen eines Defekts und mit der Einrichtung (57) zum Stilllegen gekoppelt ist.Control ( 50 ) for a converter ( 40 ) for an electric rotary or traveling field machine ( 10 ), comprising: a device ( 56 ) for detecting a defect of a half bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) or one with a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) connected electrical device ( 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ); a facility ( 57 ) for shutting down or restricted operation of a half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ); a facility ( 58 ) for deciding which half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) shut down ( 109 ) or restricted ( 106 ), depending on which half-bridge ( 71 . 72 . 73 . 74 . 75 . 76 ) has a defect or with a defective electrical device ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ), the device ( 58 ) to decide with the institution ( 56 ) for detecting a defect and with the device ( 57 ) is coupled to shutdown. Steuerung (50) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Steuerung (50) ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Control ( 50 ) according to the preceding claim, wherein the controller ( 50 ) is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 9. Steuerung (50) nach einem der Ansprüche 10 und 11, ferner mit: einer Schnittstelle (53) zum Verbinden der Steuerung (50) mit dem Umrichter (40), wobei die Einrichtung (56) zum Erfassen eines Defekts und die Einrichtung (57) zum Stilllegen mit der Schnittstelle (53) gekoppelt sind.Control ( 50 ) according to one of claims 10 and 11, further comprising: an interface ( 53 ) to connect the controller ( 50 ) with the inverter ( 40 ), the facility ( 56 ) for detecting a defect and the device ( 57 ) for quiescing with the interface ( 53 ) are coupled. Umrichter für eine elektrische Dreh- oder Wanderfeldmaschine (10), wobei der Umrichter eine Steuerung (50) nach Anspruch 10 oder 11 umfasst.Inverter for an electric rotary or traveling field machine ( 10 ), where the inverter is a controller ( 50 ) according to claim 10 or 11. Computer-Programm mit Programmcode zur Durchführung oder Steuerung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Computer program with program code to carry out or controlling a method according to any one of the claims 1 to 9.
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