DE102009057282B4

DE102009057282B4 - Current Measurement System

Info

Publication number: DE102009057282B4
Application number: DE200910057282
Authority: DE
Inventors: Robert Carter; Richard Kenney
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: CN102095918A; DE102009057282A1; CN102095918B

Abstract

Strommesssystem eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, an dessen lastseitigen Wechselrichter (1) ein Wechselstrommotor (2) angeschlossen ist, mit Mitteln zum Bestimmen eines Gleichspannungs-Zwischenkreisstromes (Idc) und eines Phasenstromes (Ie) genau eines Brückenzweiges des Wechselrichters (1), mit einem Mittel zur Bestimmung eines Wechselstromanteils des ermittelten Phasenstromes (Ie) und zur Bestimmung eines Wechselrichter-Ausgangsstromes aus dem ermittelten Wechselstromanteil des Phasenstromes (Ie) und dem ermittelten Gleichspannungs-Zwischenkreisstrom (Idc), wobei zum Bestimmen des Gleichspannungs-Zwischenkreisstromes (Idc) drei Widerstände (41, 42, 43) vorgesehen sind, die einerseits jeweils mit einem Emitter-Anschluss eines unteren Halbleiterschalters eines Brückenzweiges des Wechselrichters (1) und andererseits mit einem Eingang (44) einer Messeinrichtung (9) elektrisch leitend verbunden sind.Current measuring system of a voltage intermediate-circuit converter, to whose load-side inverter (1) an AC motor (2) is connected, with means for determining a DC-DC link current (Idc) and a phase current (Ie) exactly one bridge branch of the inverter (1), with a means for determining an alternating current component of the determined phase current (Ie) and for determining an inverter output current from the determined alternating current component of the phase current (Ie) and the ascertained direct voltage intermediate circuit current (Idc), three resistors (41st) being used for determining the direct current intermediate circuit current (Idc) , 42, 43) are provided, which are connected on the one hand in each case electrically connected to an emitter terminal of a lower semiconductor switch of a bridge branch of the inverter (1) and on the other hand with an input (44) of a measuring device (9).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strommesssystem eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, an dessen lastseitigten Wechselrichter ein Wechselstrommotor angeschlossen ist.The invention relates to a current measuring system of a voltage source inverter, to whose load-side inverter an AC motor is connected.

Um einen Wechselstrommotor eine Motorspannung variabler Amplitude und Frequenz zur Verfügung zu stellen, ist dieser mit Ausgängen eines lastseitigen Stromrichters eines Spannungszwischenkreis-Umrichters verknüpft. Wenn dieser lastseitige Stromrichter überwiegend Energie aus einem Spannungszwischenkreis des Spannungszwischenkreis-Umrichters zum Motor treibt, arbeitet dieser lastseitige Stromrichter als Wechselrichter. Aus diesem Grund wird der lastseitige Stromrichter eines Spannungszwischenkreis-Umrichters auch als Wechselrichter bezeichnet. Zur Steuerung dieses Motors wird der Istwert des Motorstroms benötigt. Dieser muss möglichst genau ermittelt werden. Es ist naheliegend, den in den zwischen Wechselrichter und Wechselstrommotor vorhandenen Anschlussleitungen fließenden Motorstrom mittels Strommesseinrichtungen zu messen. Da die Steuerelektronik des Spannungszwischenkreis-Umrichters auf Erdpotential bzw. auf dem Minus-Potential des Spannungszwischenkreises bezogen ist, müssen die Strommesseinrichtungen spannungsmäßig vom Bezugspotential isoliert sein.In order to provide an AC motor with variable amplitude and frequency motor voltage, it is linked to outputs of a load-side converter of a voltage source inverter. If this load-side converter predominantly drives energy from a voltage intermediate circuit of the voltage source inverter to the motor, this load-side converter operates as an inverter. For this reason, the load-side converter of a voltage source inverter is also referred to as an inverter. To control this motor, the actual value of the motor current is required. This must be determined as accurately as possible. It is obvious to measure the motor current flowing in the connection lines between the inverter and the AC motor by means of current measuring devices. Since the control electronics of the voltage source inverter is referenced to ground potential or to the negative potential of the voltage intermediate circuit, the current measuring devices must be isolated in terms of voltage from the reference potential.

Es ist ebenfalls wünschenswert, dass im Falle eines Kurzschlusses an den Ausgängen des Wechselrichters dieser in der Lage noch sein soll, möglichst schnell abschalten zu können, bevor seine Halbleiterschalter in Folge seines Überstromes zerstört werden.It is also desirable that in the event of a short circuit at the outputs of the inverter, it should still be able to switch off as quickly as possible before its semiconductor switches are destroyed as a result of its overcurrent.

Aus der EP 1 092 981 A2 ist eine Vorrichtung zum Messen eines im Spannungszwischenkreis eines Spannungszwischenkreis-Umrichters fließenden Stromes bekannt. Zur Bestimmung dieses Stromes wird der Strom im Gleichspannungszwischenkreis des Spannungszwischenkreis-Umrichters gemessen. Dieser Strom im Gleichspannungszwischenkreis ist in einen Transistorstrom und in einen Diodenstrom unterteilt. Dazu sind die unteren Dioden einer sechspulsigen Stromrichterbrücke nicht mit der Minus-Stromschiene des Spannungszwischenkreises des Spannungszwischenkreis-Umrichters verknüpft, sondern mit einer separaten Minus-Stromschiene. D. h., die unteren Dioden der sechspulsigen Stromrichterbrücke sind nicht mehr elektrisch parallel zu korrespondierenden Halbleiterschaltern der sechspulsigen Stromrichterbrücke geschaltet. Zur Stromerfassung weist jede Minus-Stromschiene einen Widerstand auf, deren Spannungsabfälle jeweils einer Verarbeitungseinrichtung zugeführt werden. Ausgangsseitig sind diese beiden Verarbeitungseinrichtungen mit einer Recheneinheit verknüpft, an deren Ausgang der Wert des im Spannungszwischenkreis fließenden Stromes ansteht. Nachteilig wirkt sich bei dieser Vorrichtung aus, dass kein handelsübliches Sixpack-Modul verwendet werden kann. D. h., auf Kundenwunsch wird ein modifiziertes Sixpack-Modul hergestellt.From the EP 1 092 981 A2 For example, a device is known for measuring a current flowing in the voltage intermediate circuit of a voltage intermediate-circuit converter. To determine this current, the current in the DC voltage intermediate circuit of the voltage source inverter is measured. This current in the DC voltage intermediate circuit is divided into a transistor current and a diode current. For this purpose, the lower diodes of a six-pulse converter bridge are not linked to the minus busbar of the voltage intermediate circuit of the voltage source inverter, but with a separate minus busbar. D. h., The lower diodes of the six-pulse converter bridge are no longer electrically connected in parallel with corresponding semiconductor switches of the six-pulse converter bridge. For current detection, each negative bus bar on a resistor, the voltage drops are each supplied to a processing device. On the output side, these two processing devices are linked to a computing unit at the output of which the value of the current flowing in the voltage intermediate circuit is present. A disadvantage of this device is that no commercially available six-pack module can be used. In other words, on customer request, a modified six-pack module is produced.

Aus der GB 2 426 393 A ist eine Vorrichtung zum Messen eines Umrichterausgangsstromes bekannt. Bei dieser Vorrichtung weist jeder Brückenzweig einer sechspulsigen Stromrichterbrücke einen Widerstand auf, deren Spannungsabfälle mittels eines Analog-/Digital-Wandlers einer Recheneinheit zugeführt werden. Jeder Widerstand ist derart in einem Brückenzweig verschaltet, dass dieser einerseits mit einem Emitteranschluss eines unteren Halbleiterschalters dieses Brückenzweiges und andererseits mit einem Minusanschluss des Spannungszwischenkreises eines Spannungszwischenkreis-Umrichters verbunden ist. Mittels dieser Widerstände werden Zweigströme ermittelt, aus denen dann der Wert eines Motorstroms berechnet wird. Gegenüber der Vorrichtung der EP-Anmeldung wird für den Wechselrichter des Spannungszwischenkreis-Umrichters der GB-Anmeldung ein handelsübliches Sixpack-Modul verwendet, aber es werden drei Analog-/Digital-Wandler benötigt. Somit sind beide bekannte Vorrichtungen aufwändig und kostenintensiv.From the GB 2 426 393 A For example, a device for measuring an inverter output current is known. In this device, each bridge branch of a six-pulse converter bridge has a resistance, the voltage drops are fed by means of an analog / digital converter to a computing unit. Each resistor is connected in a bridge branch such that it is connected, on the one hand, to an emitter terminal of a lower semiconductor switch of this bridge branch and, on the other hand, to a negative terminal of the voltage intermediate circuit of a voltage intermediate-circuit converter. By means of these resistors branch currents are determined, from which then the value of a motor current is calculated. Compared to the device of the EP application, a commercially available six-pack module is used for the inverter of the DC link converter of the GB application, but three analog / digital converters are required. Thus, both known devices are complex and expensive.

Aus der US 6,693,404 B2 ist ein Strommesssystem eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, an dessen lastseitigen Wechselrichter ein Drehstrommotor angeschlossen ist, bekannt, das aus einer Messung des Gleichspannungs-Zwischenkreisstromes und der Messung eines Motorstromes einer Phase den Wechselrichter-Ausgangsstrom bestimmt. Bei diesem Strommesssystem halbiert sich der Aufwand an Strommesseinrichtungen.From the US 6,693,404 B2 is a current measuring system of a voltage source inverter, to the load-side inverter, a three-phase motor is connected, known, which determines the inverter output current from a measurement of the DC link current and the measurement of a motor current of a phase. With this current measuring system, the expenditure on current measuring devices is halved.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen eines Motorstromes anzugeben, die die vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweist, die kostengünstiger ist und die schnell auf einen auftretenden Kurzschlussstrom reagieren kann.The invention is an object of the invention to provide a device for measuring a motor current, which no longer has the aforementioned disadvantages, which is less expensive and can react quickly to a short-circuit current occurring.

Diese Aufgabe wird mit Merkmalen den Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.This object is achieved with features of claim 1 according to the invention.

Mit dem erfindungsgemäßen Strommesssystem werden ein im Gleichspannungszwischenkreis eines Spannungszwischenkreis-Umrichters fließender Strom und ein Phasenstrom genau eines Brückenzweiges eines mehrpulsigen Wechselrichters des Spannungszwischenkreis-Umrichters gemessen. Aus diesem ermittelten Phasenstrom wird eine Wechselstromkomponente ermittelt, die mit dem ermittelten Strom im Gleichspannungszwischenkreis addiert wird. Dieser zusammengesetzte Strom entspricht einem Motorstrom.With the current measuring system according to the invention, a current flowing in the DC intermediate circuit of a voltage intermediate-circuit converter and a phase current of exactly one bridge branch of a multi-pulse inverter of the voltage intermediate-circuit converter are measured. From this determined phase current, an AC component is determined, which coincides with the determined current in the DC intermediate circuit is added. This composite current corresponds to a motor current.

Beim erfindungsgemäßen Strommesssystem wird gegenüber den beiden bekannten Strommesssystemen ein handelsübliches Sixpack-Modul für den Wechselrichter verwendet. Bei manchen bekannten Strommesssystemen werden nur zwei Widerstände benötigt. D. h., es werden somit auch nur zwei Analog-/Digital-Wandler benötigt. Das erfindungsgemäße Strommesssystem weist nicht mehr die Nachteile der bekannten Strommesssysteme auf und ist außerdem kostengünstiger.In the current measuring system according to the invention, a commercially available six-pack module for the inverter is used in comparison with the two known current measuring systems. Some known current measuring systems require only two resistors. This means that only two analog / digital converters are needed. The current measuring system according to the invention no longer has the disadvantages of the known current measuring systems and is also less expensive.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Strommesssystems schematisch veranschaulicht sind.For a more detailed explanation of the invention, reference is made to the drawing, in which several embodiments of the current measuring system according to the invention are illustrated schematically.

1 zeigt einen Wechselrichter mit einem Strommesssystem, in der 1 shows an inverter with a current measuring system, in the

2 ist ein Blockschaltbild des Strommesssystems nach der 1 näher dargestellt, in der 2 is a block diagram of the current measuring system according to the 1 shown in more detail in the

3 ist ein Flussdiagramm einer Schutzfunktion des Strommesssystems nach der Erfindung dargestellt, die 3 a flow chart of a protective function of the current measuring system according to the invention is shown, the

4 zeigt ein Flussdiagramm einer Stromüberwachungsfunktion des Strommesssystems nach der Erfindung und in der 4 shows a flow chart of a current monitoring function of the current measuring system according to the invention and in

5 ist eine Ausführungsform eines Wechselrichters mit einem erfindungsgemäßen Strommesssystem dargestellt. 5 an embodiment of an inverter is shown with a current measuring system according to the invention.

Die 1 zeigt einen Spannungszwischenkreis-Umrichter mit einem Strommesssystem. Der Spannungszwischenkreis-Umrichter weist netzseitig eine Einspeisevorrichtung 3 und lastseitig einen Wechselrichter 1 auf. Die Einspeisevorrichtung 3 und der Wechselrichter 1 sind gleichspannungsseitig mit einem Spannungszwischenkreis, bestehend aus einem Zwischenkreiskondensator und zwei Stromschienen 4 und 5, verknüpft. Der Zwischenkreiskondensator ist elektrisch parallel zu den gleichspannungsseitigen Anschlüssen +DC und –DC der Einspeiseschaltung 3 geschaltet. Diese gleichspannungsseitigen Anschlüsse +DC und –DC sind mittels der Stromschienen 4 bzw. 5 mit gleichspannungsseitigen Anschlüssen des Wechselrichters 1 verknüpft. An den Ausgangsanschlüssen dieses Wechselrichters 1 ist ein Wechselstrommotor 2 angeschlossen. Die beiden Stromschienen 4 und 5 des Spannungszwischenkreises sind jeweils mit einem Widerstand 6 bzw. 7, insbesondere einem Shunt-Widerstand, versehen. Außerdem ist in einem Brückenzweig des dreiphasigen Wechselrichters 1 ein Widerstand 8, insbesondere ein Shunt-Widerstand, angeordnet. Dieser Widerstand 8 ist derart im Brückenzweig verschaltet, dass dieser einen Emitteranschluss eines unteren Halbleiterschalters mit einem negativen Gleichspannungs-Anschluss des Umrichters 1 elektrisch leitend verbindet. An den Widerständen 7 und 8 abfallende Spannungen, die durch einen Gleichspannungs-Zwischenkreisstrom Idc bzw. einen Phasenstrom Ie erzeugt werden, sind der Messeinrichtung 9 zugeführt. Da nur zwei Strommesswerte in der Messeinrichtung 9 verarbeitet werden, weist diese Messeinrichtung 9 eingangsseitig zwei Sigma-Delta-Wandler 10 und 16 auf.The 1 shows a voltage source inverter with a current measuring system. The voltage source inverter has a supply device on the supply side 3 and on the load side an inverter 1 on. The feeding device 3 and the inverter 1 are on the DC side with a voltage intermediate circuit, consisting of a DC link capacitor and two busbars 4 and 5 , connected. The DC link capacitor is electrically parallel to the DC side + DC and DC terminals of the feed circuit 3 connected. These DC-side connections + DC and -DC are by means of the busbars 4 respectively. 5 with DC-side connections of the inverter 1 connected. At the output terminals of this inverter 1 is an AC motor 2 connected. The two busbars 4 and 5 of the voltage intermediate circuit are each connected to a resistor 6 respectively. 7 , in particular a shunt resistor provided. Moreover, in a bridge branch of the three-phase inverter 1 a resistance 8th , in particular a shunt resistor, arranged. This resistance 8th is so interconnected in the bridge branch, that this one emitter terminal of a lower semiconductor switch with a negative DC voltage connection of the inverter 1 electrically conductive connects. At the resistors 7 and 8th decreasing voltages, which are generated by a DC-DC link current Idc and a phase current Ie, are the measuring device 9 fed. Because only two current readings in the measuring device 9 be processed, this measuring device has 9 On the input side, two sigma-delta converters 10 and 16 on.

In der 2 ist ein Blockschaltbild der Messeinrichtung 9 naher dargestellt. Wegen der Übersichtlichkeit ist der Wechselrichter nur als Block dargestellt. Gemäß diesem Blockschaltbild ist der Sigma-Delta-Wandler 10 mit seinen beiden Anschlüssen mit den Anschlüssen des Shunt-Widerstandes 7 elektrisch leitend verbunden. Der Sigma-Delta-Wandler 16 ist mit seinen beiden Anschlüssen mit den Anschlüssen des Shunt-Widerstandes 8 verknüpft. Ausgangsseitig sind diese beiden Sigma-Delta-Wandler 10 und 16 jeweils mit einem Eingang eines Integrierers 12 bzw. 18 verknüpft. Der Ausgang des Sigma-Delta-Wandlers 10 ist außerdem mittels eines Filters 13 mit kurzer Zeitkonstante mit einem nicht invertierenden Eingang eines Komparators 15 verknüpft. Am invertierenden Eingang dieses Komparators 15 steht ein Schwellwert an. Deshalb wird diese Komparatorschaltung auch als Vergleicher bezeichnet. An den Ausgängen der beiden Integrierer 12 und 18 stehen Stromwerte für einen Gleichspannungszwischenkreis-Strom Idc und für einen Phasenstrom Ie an. Sobald der Schwellenwert am Komparator 15 vom Ausgangswert des Filters überstiegen wird, wird ein Abschaltsignal Trip generiert, wodurch der Wechselrichter 1 umgehend ausgeschaltet wird. Außerdem weist diese Messeinrichtung 9 einen Prozessor 17 auf, der die ermittelten Werte eines Gleichspannungszwischenkreis-Stromes Idc und eines Phasenstromes Ie weiter verarbeitet.In the 2 is a block diagram of the measuring device 9 shown closer. For clarity, the inverter is shown as a block. According to this block diagram, the sigma-delta converter 10 with its two connections to the terminals of the shunt resistor 7 electrically connected. The sigma-delta converter 16 is with its two connections to the terminals of the shunt resistor 8th connected. On the output side, these two sigma-delta converters 10 and 16 each with an input of an integrator 12 respectively. 18 connected. The output of the sigma-delta converter 10 is also by means of a filter 13 with a short time constant with a non-inverting input of a comparator 15 connected. At the inverting input of this comparator 15 is a threshold. Therefore, this comparator circuit is also referred to as a comparator. At the outputs of the two integrators 12 and 18 are current values for a DC intermediate circuit current Idc and for a phase current Ie. Once the threshold at the comparator 15 is exceeded by the output value of the filter, a trip signal Trip is generated, causing the inverter 1 is switched off immediately. In addition, this measuring device has 9 a processor 17 on, the determined values of a DC intermediate circuit current Idc and a phase current Ie further processed.

Mittels dieser Messeinrichtung 9 werden zwei Funktionen bereitgestellt, nämlich eine Schutzfunktion der Halbleiterschalter des Wechselrichters 1 und eine Stromüberwachungsfunktion. Beide Funktionen werden gleichzeitig ausgeführt, werden aber separat beschrieben.By means of this measuring device 9 Two functions are provided, namely a protective function of the semiconductor switches of the inverter 1 and a current monitoring function. Both functions are executed simultaneously, but are described separately.

Das Flussdiagramm der Schutzfunktion ist in der 3 näher dargestellt. Bei einem ersten Schritt 20 wird ein Strom Idc durch den Shunt-Widerstand 7 erfasst. Im Schritt 21 bestimmt der Prozessor 17 der Messeinrichtung 9 die reelle Komponente eines Motorstromes anhand der Beziehung: Ireel(rms) = Idc/(M·√1,5) wobei M der Aussteuergrad der Ausgangsspannung des Wechselrichters 1 ist. Bei dieser Messeinrichtung 9 ist der Aussteuergrad M derart skaliert, dass ein Wert von M = 1 den größten Aussteuergrad einer Raumzeigermodulation angibt, bevor die Wellenform der Ausgangsspannung verzerrt wird. Diese reelle Komponente des Motorstromes wird im Schritt 22 des Flussdiagramms gemäß 3 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen. Wird dieser Schwellenwert überschritten, wird im Schritt 23 umgehend ein Abschaltsignal Trip generiert, womit der Umrichter 1 umgehend abgeschaltet wird. Wird dieser Schwellenwert nicht überschritten, beginnt der Prozess von vorne.The flow chart of the protection function is in the 3 shown in more detail. At a first step 20 becomes a current Idc through the shunt resistor 7 detected. In step 21 the processor determines 17 the measuring device 9 the real component of a motor current based on the relationship: Ireel (rms) = Idc / (M · √ 1.5 ) where M is the Aussteuergrad the output voltage of the inverter 1 is. At this measuring device 9 For example, the modulation rate M is scaled such that a value of M = 1 indicates the largest modulation rate of a space vector modulation before the waveform of the output voltage is distorted. This real component of the motor current is in step 22 of the flowchart according to 3 compared with a predetermined threshold. If this threshold is exceeded, in step 23 immediately generates a trip signal trip, bringing the inverter 1 is switched off immediately. If this threshold is not exceeded, the process starts over.

In der 4 ist eine Stromüberwachungsfunktion anhand eines Flussdiagramms näher dargestellt. In einem ersten Schritt 30 dieses Flussdiagramms wird ein Phasenstrom Ie bestimmt. Diese Bestimmung wird über einen Motorzyklus fortgesetzt. Im Schritt 31 wird ein Wechselstromanteil des ermittelten Phasenstromes Ie durch Subtraktion des Istwertes Idc/3 bestimmt. Im nachfolgenden Schritt 32 wird der Mittelwert dieses Wechselstromanteils des Phasenstromes Ie über den Motorzyklus hinweg bestimmt. Im Schritt 33 wird eine Approximation des Effektivwertes des Motorstromzeigers durch Multiplizieren des ermittelten Wechselstromanteils des Phasenstromes Ie für einen Motorzyklus mit einem Faktor 3,2/√2 bestimmt. Wird vor dem Neuskalieren vom Wechselstromanteil des Phasenstromes Ie der Wert 0,05·Idc subtrahiert, verbessert sich die Genauigkeit der Stromüberwachungsfunktion.In the 4 a current monitoring function is shown in more detail on the basis of a flow chart. In a first step 30 In this flowchart, a phase current Ie is determined. This determination continues over an engine cycle. In step 31 An AC component of the determined phase current Ie is determined by subtracting the actual value Idc / 3. In the following step 32 the average value of this alternating current component of the phase current Ie is determined over the engine cycle. In step 33 becomes an approximation of the RMS value of the motor current phasor by multiplying the determined AC component of the phase current Ie by one factor for one motor cycle 3.2 / √ 2 certainly. If the value of 0.05 · Idc is subtracted from the AC component of the phase current Ie before rescaling, the accuracy of the current monitoring function is improved.

In der 5 ist eine Ausführungsform eines Strommesssystems nach der Erfindung für einen Wechselrichter 1 mit ausgangsseitigem Drehstrommotor 2 dargestellt. Gegenüber der Ausführungsform gemäß 1 weist nun jeder Brückenzweig des Wechselrichters 2 einen Shunt-Widerstand 40a, 40b und 40c auf. Der im Zwischenkreis fließende Strom Idc wird bei dieser Ausführungsform mit drei Widerständen 41, 42 und 43 gemessen, die jeweils einerseits mit einem Emitteranschluss eines unteren Halbleiterschalters eines Brückenzweiges und andererseits mit einem Eingang 44 der Messeinrichtung 9 elektrisch leitend verbunden sind. Ein weiterer Eingang 45 dieser Messeinrichtung 9 ist mit der negativen Stromschiene 5 des Spannungszwischenkreises verknüpft. Somit entfällt der Shunt-Widerstand 7 im Gleichspannungs-Zwischenkreis. Der emitterseitige Anschluss des Shunt-Widerstandes 40c ist außerdem mit dem Eingang 46 der Messeinrichtung 9 elektrisch leitend verbunden. Der Anschluss 45 der Messeinrichtung 9 ist jeweils mit einem Minus-Anschluss der beiden Sigma-Delta-Wandler 10 und 16 verbunden, wobei der Eingang 44 der Messeinrichtung 9 mit dem Plus-Anschluss des Sigma-Delta-Wandlers 10 und der Eingang 46 mit dem Plus-Anschluss des Sigma-Delta-Wandlers 16 verknüpft. Der bei dieser Ausführungsform bestimmte Gleichspannungs-Zwischenkreisstrom Idc beträgt 1/3 des Wertes, der mit der Ausführungsform gemäß 1 bestimmt wird. Obwohl in dieser Ausführungsform drei Shunt-Widerstände 40a, 40b und 40c für den Wechselrichter 1 und weitere drei Shunt-Widerstände 41, 42 und 43 für die Messung eines Gleichspannungs-Zwischenkreisstromes Idc benötigt werden, weist die Messeinrichtung 9 weiterhin nur zwei Wandler 10 und 16 auf. Somit ist diese Ausführungsform gegenüber den eingangs genannten Strommesssystemen immer noch kostengünstiger. Die zweite Ausführungsform des Strommesssystems unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich durch die Anzahl der verwendeten Shunt-Widerstände.In the 5 is an embodiment of a current measuring system according to the invention for an inverter 1 with output-side three-phase motor 2 shown. Compared to the embodiment according to 1 now points each bridge branch of the inverter 2 a shunt resistor 40a . 40b and 40c on. The current flowing in the DC link Idc is in this embodiment with three resistors 41 . 42 and 43 measured on the one hand with an emitter terminal of a lower semiconductor switch of a bridge branch and on the other hand with an input 44 the measuring device 9 are electrically connected. Another entrance 45 this measuring device 9 is with the negative power rail 5 linked the voltage intermediate circuit. This eliminates the shunt resistor 7 in the DC link. The emitter-side connection of the shunt resistor 40c is also with the entrance 46 the measuring device 9 electrically connected. The connection 45 the measuring device 9 is each with a minus connection of the two sigma-delta converter 10 and 16 connected, the entrance 44 the measuring device 9 with the plus connection of the sigma-delta converter 10 and the entrance 46 with the plus connection of the sigma-delta converter 16 connected. The determined in this embodiment, the DC link current Idc is 1/3 of the value, with the embodiment according to 1 is determined. Although in this embodiment three shunt resistors 40a . 40b and 40c for the inverter 1 and another three shunt resistors 41 . 42 and 43 are required for the measurement of a DC-DC link current Idc, the measuring device 9 still only two transducers 10 and 16 on. Thus, this embodiment is still more cost-effective compared to the above-mentioned current measuring systems. The second embodiment of the current measuring system differs from the first embodiment only by the number of shunt resistors used.

Claims

Current measuring system of a voltage source inverter, to whose load-side inverter ( 1 ) an AC motor ( 2 ) is connected to means for determining a DC link current (Idc) and a phase current (Ie) of exactly one bridge branch of the inverter ( 1 ), With a means for determining an alternating current component of the determined phase current (Ie) and for determining an inverter output current from the determined alternating current component of the phase current (Ie) and the determined DC-DC link current (Idc), wherein for determining the DC-DC link current (Idc ) three resistors ( 41 . 42 . 43 ) are provided on the one hand in each case with an emitter terminal of a lower semiconductor switch of a bridge branch of the inverter ( 1 ) and on the other hand with an input ( 44 ) of a measuring device ( 9 ) are electrically connected.

Current measuring system according to claim 1, characterized in that for measuring the phase current (Ie) each bridge branch of the inverter ( 1 ) of the voltage source inverter a resistor ( 40a . 40b . 40c ) which in each case between the respective emitter terminal of the respective lower semiconductor switch and the negative bus bar ( 5 ) of the voltage source inverter is connected.

Current measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 9 ) has on the input side a first and a second integrating analog / digital converter, each consisting of a sigma-delta converter ( 10 . 16 ) with downstream integrator ( 12 . 18 ) consist.

Current measuring system according to claim 3, characterized in that the output of the sigma-delta converter ( 10 ) of the first integrating analog / Digital converter with an input of a filter ( 13 ) whose output is connected to a comparator ( 15 ) connected is.

Current measuring system according to claim 3, characterized in that the measuring device ( 9 ) a processor ( 17 ) connected to the outputs of the integrators ( 12 . 18 ) is linked.