DE102013222389A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013222389A1 DE102013222389A1 DE201310222389 DE102013222389A DE102013222389A1 DE 102013222389 A1 DE102013222389 A1 DE 102013222389A1 DE 201310222389 DE201310222389 DE 201310222389 DE 102013222389 A DE102013222389 A DE 102013222389A DE 102013222389 A1 DE102013222389 A1 DE 102013222389A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- phase
- current
- power
- zero
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0487—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/40—Testing power supplies
- G01R31/42—AC power supplies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/54—Testing for continuity
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Die Beschreibung umfasst einen Wechselrichter 19, 20 zur Ansteuerung eines Elektromotors 3 eines Lenksystems eines Fahrzeugs, umfassend: einen ersten Leistungszweig 15 mit einem ersten Leistungsschalter T11 und einem zweiten Leistungsschalter T12, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter T11, T12 ein erster Mittelpunkt 9 angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs 15 ein erster Endpunkt 12 angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig 17 mit einem dritten Leistungsschalter T31 und einem vierten Leistungsschalter T32, wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter T31, T32 ein zweiter Mittelpunkt 11 angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs 17 ein zweiter Endpunkt 14 angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig 16 mit einem fünften Leistungsschalter T21 und einem sechsten Leistungsschalter T22, wobei am ersten Mittelpunkt 9 eine erste Vorrichtung 5 zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt 11 eine zweite Vorrichtung 6 zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt 12 die erste Vorrichtung 5 zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt 14 die zweite Vorrichtung 6 zur Strommessung angeordnet ist.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs und Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Im Stand der Technik sind dreiphasige Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors bekannt, wobei zwischen dem Elektromotor und dem Wechselrichter eine Phasentrennung angeordnet sein kann.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Eine Phasentrennung dient der Abkopplung des Wechselrichters von dem Elektromotor, falls eine Störung vorliegt. Hierdurch kann insbesondere der Wechselrichter vor einer Beschädigung bewahrt werden. Eine andere Fehlermöglichkeit ist es, falls ein geöffneter Phasentrenner nicht mehr geschlossen werden kann bzw. nicht mehr allphasig geschlossen werden kann. Die Ursache eines derartigen „Phasenabrisses“ kann beispielsweise ein nicht ansteuerbarer Leistungsschalter des Phasentrenners oder ein mangelhafter Aufbau bzw. eine mangelhafte Verbindungstechnik des Motorabgangskontakts sein. Kann nur eine Phase nicht wieder geschlossen werden (Phasenabriss an nur einer Phase), so kann grundsätzlich eine Ansteuerung des Elektromotors fortgesetzt werden, jedoch nur mit eingeschränkter Funktionalität. Allerdings muss hierzu festgestellt werden, welche Phase nicht wieder geschlossen werden kann.
- Eine Aufgabe ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um bei einem Phasenabriss zu diagnostizieren, ob nur eine Phase nicht wieder geschlossen werden kann, und festzustellen, welche Phase die nicht schließbare Phase ist.
- Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Wechselrichter zur Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, umfassend: einen ersten Leistungszweig mit einem ersten Leistungsschalter und einen zweiten Leistungsschalter, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter ein erster Mittelpunkt angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs ein erster Endpunkt angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig mit einem dritten Leistungsschalter und einem vierten Leistungsschalter, wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter ein zweiter Mittelpunkt angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs ein zweiter Endpunkt angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig mit einem fünften Leistungsschalter und einem sechsten Leistungsschalter, wobei am ersten Mittelpunkt eine erste Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt eine zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt die erste Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt die zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist.
- Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die Ansteuerbarkeit der einzelnen Phasen bestimmt werden. Insbesondere kann festgestellt werden, ob und welche Phase nicht mehr angesteuert werden kann. Hierdurch kann ein Notbetrieb aufgenommen werden und die Lenkbarkeit des betreffenden Fahrzeugs bleibt erhalten.
- Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors eines Lenksystems eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei die Ansteuerung drei Phasenstränge umfasst und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, messen eines ersten Stroms eines ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs und messen eines zweiten Stroms eines zweiten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
- Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere ein einphasiger Phasenabriss erkannt werden und ein weiterer Betrieb mit eingeschränkter Funktionalität des Elektromotors kann ermöglicht werden. Hierdurch kann die Verfügbarkeit eines Lenksystems auch in einem Fehlerfall sichergestellt werden.
- Als dritte Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors zur Verfügung gestellt, wobei die Ansteuerung k Phasenstränge/Leistungszweige und einen ersten und einen zweiten Phasenstrang/Leistungszweig umfasst, wobei k eine beliebige natürliche Zahl ist und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, bestimmen der Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige und bestimmen des ersten Stroms des ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann entsprechend für eine fünfphasige Ansteuerung bzw. Ansteuerung mit beliebig vielen Phasen erweitert werden.
- Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
- In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei die erste Vorrichtung zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst und/oder wobei die zweite Vorrichtung zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst.
- Durch die Verwendung eines Amperemeters, eines Shunt-Widerstands oder eines Mittels zur Magnetfeldmessung kann eine einfache Realisierung einer Vorrichtung zur Strommessung zur Verfügung gestellt werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei der erste Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der zweite Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der dritte Endpunkt an Highside oder an Lowside anliegt.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei der Wechselrichter dreiphasig, fünfphasig oder beliebig vielphasig ist.
- In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Wechselrichter zur Verfügung gestellt, wobei bei einem dreiphasigen Wechselrichter an zwei Phasen die erste und die zweite Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem fünfphasigen Wechselrichter an vier Phasen eine Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem beliebig vielphasigen Wechselrichter an allen Phasen außer einer Phase Vorrichtungen zur Strommessung angeordnet sind.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und der zweite Strom ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und der zweite Strom ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der zweite Strom Null ist und der erste Strom ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der zweite Strom Null ist und der erste Strom ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Kann festgestellt werden, dass in einem Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt, obwohl der Rotor des entsprechenden Elektromotors sich dreht und in den anderen Phasensträngen/Leistungszweigen Ströme fließen, so muss ein Defekt/Fehler vorliegen. Auf diese Weise kann mit nur zwei Strommessgeräten bei einer dreiphasigen Ansteuerung bzw. mit nur vier Strommessgeräten bei einer fünfphasigen Ansteuerung festgestellt werden, dass nur ein Phasenabriss vorliegt und wo dieser lokalisiert ist. Mit dieser Erkenntnis kann ein beschränkter Betrieb des betreffenden Elektromotors aufrechterhalten werden.
- In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und der zweite Strom in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und der zweite Strom in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Ergeben alle gemessenen Ströme Null, so muss in dem verbliebenen Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss vorliegen.
- Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige ungleich Null sind und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge ungleich Null sind, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Die prinzipielle Vorgehensweise (1. an allen Phasen außer einer: Anordnung eines Strommessgerätes, 2. Bestimmung eines Phasenabrisses durch Anwendung der Kirchhoffschen Gesetze) kann äquivalent auf eine Ansteuerung mit beliebig vielen Phasen erweitert werden.
- Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der eine Strommessung der Phasenströme ermöglicht wird. Hierdurch kann festgestellt werden, falls eine Phase nicht mehr angesteuert werden kann und welche Phase betroffen ist. In diesem Fall kann eine Ansteuerung des Elektromotors mit eingeschränkter Funktionalität fortgesetzt werden. Zur Feststellung eines derartigen einphasigen Phasenabrisses können bei einer dreiphasigen Ansteuerung zwei Strommessgeräte angeordnet werden, und zwar entweder an zwei Mittelpunkten der drei Leistungspfade oder an zwei Endpunkten der drei Leistungspfade. In diesem Fall können die Ströme in zwei Leistungspfaden gemessen werden. Stellt sich hierbei heraus, dass in einem Strompfad dauerhaft kein Strom fließt, so kann davon ausgegangen werden, dass diese Phase nicht mehr geschlossen werden kann. Kann festgestellt werden, dass in den Leistungspfaden, deren Ströme gemessen werden können, Ströme fließen und ist deren Summe stets Null, so kann davon ausgegangen werden, dass die Phase des Leistungspfads, dessen Strom nicht gemessen wird, nicht mehr ansteuerbar ist.
- Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters zur Ansteuerung eines Elektromotors und ein Phasentrenner, -
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wechselrichters, -
3 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Wechselrichters, -
4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem ersten Phasenstrang, -
5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem dritten Phasenstrang, -
6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER
- AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 zeigt eine Schaltung des Stands der Technik mit einem dreiphasigen Wechselrichter mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, einer Vorrichtung2 zur Phasentrennung mit Leistungsschaltern T13, T23, T33 und einen Elektromotor3 . -
2 zeigt einen Wechselrichter19 mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, wobei der Wechselrichter19 einen ersten, zweiten und dritten Leistungszweig /Leistungspfad/Zweig/Pfad15 ,16 ,17 aufweist. Der erste Leistungspfad15 weist zwei Leistungsschalter T11, T12 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt9 angeordnet ist, der dritte Leistungspfad16 weist zwei Leistungsschalter T21, T22 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt10 angeordnet ist, und der zweite Leistungspfad17 weist zwei Leistungsschalter T31, T32 auf, zwischen denen ein Mittelpunkt11 angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann an zwei der Mittelpunkten9 ,11 jeweils ein Strommessgerät5 ,6 angeordnet werden. Hierdurch kann festgestellt werden, welcher Leistungspfad15 ,16 ,17 noch ansteuerbar ist. Kann ein Strommessgerät5 ,6 dauerhaft keinen Strom feststellen, so ist der betreffende Phasenabgang9 ,11 nicht ansteuerbar. Ergibt die Summe der Ströme der Strommessgeräte5 ,6 dauerhaft Null, so fließt im Phasenabgang10 kein Strom und dieser Phasenabgang10 ist nicht mehr ansteuerbar (Kirchhoffsche Knotenregel). In einer alternativen Ausführungsform sind an allen drei Phasenabgängen Strommessgeräte angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf eine Berechnung zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit der Phasenabgänge verzichtet werden. -
3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wechselrichters20 mit Leistungsschaltern T11, T12, T21, T22, T31, T32, wobei der Wechselrichter20 einen ersten, zweiten und dritten Leistungszweig/Leistungspfad/ Zweig/Pfad15 ,16 ,17 aufweist. Am unteren Ende des ersten Leistungspfads15 ist ein erster Endpunkt12 angeordnet, am unteren Ende des zweiten Leistungspfads17 ist ein zweiter Endpunkt14 angeordnet und am unteren Ende des dritten Leistungspfads16 ist ein dritter Endpunkt13 angeordnet. Erfindungsgemäß kann an zwei der Endpunkten12 ,14 jeweils ein Strommessgerät7 ,8 angeordnet werden. Hierdurch kann festgestellt werden, welcher Leistungspfad15 ,16 ,17 noch ansteuerbar ist. Kann ein Strommessgerät7 ,8 dauerhaft keinen Strom feststellen, so ist der betreffende Leistungszweig15 ,17 nicht ansteuerbar. Ergibt die Summe der Ströme der Strommessgeräte7 ,8 dauerhaft Null, so fließt im Leistungszweig16 kein Strom und dieser Leistungszweig ist nicht mehr ansteuerbar (Kirchhoffsche Knotenregel). In einer alternativen Ausführungsform sind an allen drei Endpunkten Strommessgeräte angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf eine Berechnung zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit des Leistungszweigs an dem kein Strommessgerät angeordnet ist, verzichtet werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform werden die Strommessgeräte an den Highside-Endpunkten angeordnet. - Die
2 und3 zeigen die grundsätzliche Vorgehensweise. Das genaue erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der4 ,5 und6 verdeutlicht. -
4 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem ersten Phasenstrang. Kann festgestellt werden, dass der Rotor sich dreht (│dφ/dt│ > 0) und in einem ersten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt (I11 = 0) und in einem dritten Phasenstrang/Leistungszweig ein Strom (I31 < > 0 (I31 ungleich Null)) fließt, so ist davon auszugehen, dass im ersten Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss bzw. ein Defekt vorliegt. -
5 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang. Kann festgestellt werden, dass der Rotor sich dreht (│dφ/dt│ > 0) und in einem dritten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließt (I31 = 0) und in einem ersten Phasenstrang/Leistungszweig ein Strom (I11 < > 0 (I11 ungleich Null)) fließt, so ist davon auszugehen, dass im dritten Phasenstrang/Leistungszweig ein Phasenabriss bzw. ein Defekt vorliegt. -
6 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Darstellung der Feststellung eines Phasenabrisses in einem zweiten Phasenstrang. Es wird zunächst die Summe der gemessenen Momentanströme I11 und I31 gebildet werden. Ist diese Summe Null und bewegt sich der Rotor (│dφ/dt│ > 0), so kann im zweiten Phasenstrang/Leistungszweig kein Strom fließen und ein Defekt liegt vor. - Gemäß der Vorgehensweisen, die anhand der
4 ,5 und6 dargestellt sind, kann ein Phasenabriss an den Phasensträngen/Leistungszweigen festgestellt werden, wobei nur an zwei Phasensträngen/Leistungszweigen eine Strommessung vorgenommen werden muss. Liegt eine Ansteuerung mit drei, fünf oder beliebig vielen Phasen/Leistungszweigen vor, so kann durch die Anordnung von zwei, vier oder die beliebig hohe Anzahl abzüglich eins Strommessgeräte ein Phasenabriss an einem der Phasenstränge/Leistungszweige erkannt und lokalisiert werden. - Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
- Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Leistungsstufe
- 2
- Phasentrennung
- 3
- Elektromotor
- 4
- Zwischenkreiskondensator
- 5
- erste Strommessvorrichtung Phasenabgang
- 6
- zweite Strommessvorrichtung Phasenabgang
- 7
- erste Strommessvorrichtung Leistungszweig
- 8
- zweite Strommessvorrichtung Leistungszweig
- 9
- erster Mittelpunkt
- 10
- zweiter Mittelpunkt
- 11
- dritter Mittelpunkt
- 12
- erster Endpunkt
- 13
- zweiter Endpunkt
- 14
- dritter Endpunkt
- 15
- erster Leistungszweig
- 16
- zweiter Leistungszweig
- 17
- dritter Leistungszweig
- 18
- Wechselrichter des Stands der Technik
- 19
- erfindungsgemäße Ausführungsform eines Wechselrichters
- 20
- weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Wechselrichters
- 21
- Und-Gatter
- 22
- logisches Gatter zur Feststellung, ob Rotor dreht
- 23
- Ungleich-Gatter
- 24
- Gleich-Gatter
- 25
- Summen-Gatter
- I11
- Strangstrom oder Strom eines Leistungszweigs
- I31
- Strangstrom oder Strom eines Leistungszweigs
- U
- erster Phasenstrang
- V
- zweiter Phasenstrang
- W
- dritter Phasenstrang
Claims (12)
- Wechselrichter (
19 ,20 ) zur Ansteuerung eines Elektromotors (3 ) eines Lenksystems eines Fahrzeugs, umfassend: einen ersten Leistungszweig (15 ) mit einem ersten Leistungsschalter (T11) und einen zweiten Leistungsschalter (T12), wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsschalter (T11, T12) ein erster Mittelpunkt (9 ) angeordnet ist und wobei am Ende des Leistungszweigs (15 ) ein erster Endpunkt (12 ) angeordnet ist, einen zweiten Leistungszweig (17 ) mit einem dritten Leistungsschalter (T31) und einem vierten Leistungsschalter (T32), wobei zwischen dem dritten und dem vierten Leistungsschalter (T31, T32) ein zweiter Mittelpunkt (11 ) angeordnet ist und wobei am Ende des zweiten Leistungszweigs (17 ) ein zweiter Endpunkt (14 ) angeordnet ist, einen dritten Leistungszweig (16 ) mit einem fünften Leistungsschalter (T21) und einem sechsten Leistungsschalter (T22), dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Mittelpunkt (9 ) eine erste Vorrichtung (5 ) zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Mittelpunkt (11 ) eine zweite Vorrichtung (6 ) zur Strommessung angeordnet ist oder wobei am ersten Endpunkt (12 ) die erste Vorrichtung (8 ) zur Strommessung angeordnet ist und wobei am zweiten Endpunkt (14 ) die zweite Vorrichtung (7 ) zur Strommessung angeordnet ist. - Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorrichtung (
5 ,8 ) zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst und/oder wobei die zweite Vorrichtung (6 ,7 ) zur Strommessung ein Amperemeter, einen Shunt-Widerstand oder ein Mittel zur Magnetfeldmessung umfasst. - Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endpunkt (
12 ) an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der zweite Endpunkt (14 ) an Highside oder an Lowside anliegt und/oder wobei der dritte Endpunkt (13 ) an Highside oder an Lowside anliegt. - Wechselrichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter dreiphasig, fünfphasig oder beliebig vielphasig ist.
- Wechselrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem dreiphasigen Wechselrichter an zwei Phasen (U, W) die erste und die zweite Vorrichtung (
5 ,6 ,7 ,8 ) zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem fünfphasigen Wechselrichter an vier Phasen eine Vorrichtung zur Strommessung angeordnet ist oder wobei an einem beliebig vielphasigen Wechselrichter an allen Phasen außer einer Phase Vorrichtungen zur Strommessung angeordnet sind. - Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors (
3 ) eines Lenksystems eines Fahrzeugs, wobei die Ansteuerung drei Phasenstränge (U, V, W) umfasst und wobei der Elektromotor (3 ) einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, messen eines ersten Stroms (I11) eines ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs (U,15 ) und messen eines zweiten Stroms (I31) eines zweiten Phasenstrangs/ Leistungszweigs (W,17 ). - Verfahren nach Anspruch 6, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom (I11) Null ist und der zweite Strom (I31) ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom (I11) Null ist und der zweite Strom I(31) ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, umfassend die Schritte: feststellen, ob der zweite Strom (I31) Null ist und der erste Strom (I11) ungleich Null ist und falls der Rotor sich dreht und der zweite Strom (I31) Null ist und der erste Strom I(11) ungleich Null ist, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom I(11) und der zweite Strom I(31) in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom I(11) und der zweite Strom I(31) in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Verfahren zur Diagnose einer Phasenstrang-/Leistungszweigunterbrechung einer Ansteuerung eines Elektromotors, wobei die Ansteuerung k Phasenstränge/ Leistungszweige und einen ersten und einen zweiten Phasenstrang/Leistungszweig umfasst, wobei k eine beliebige natürliche Zahl ist und wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, umfassend die Schritte: bestimmen, ob der Rotor sich dreht, bestimmen der Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige und bestimmen des ersten Stroms des ersten Phasenstrangs/Leistungszweigs.
- Verfahren nach Anspruch 10, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge/ Leistungszweige ungleich Null sind und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom Null ist und die Ströme der k Phasenstränge ungleich Null sind, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, umfassend die Schritte: feststellen, ob der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben und falls der Rotor sich dreht und der erste Strom und die Ströme der k Phasenstränge/Leistungszweige in der Summe Null ergeben, dann Ausgabe, dass ein Defekt/Fehler vorliegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310222389 DE102013222389A1 (de) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310222389 DE102013222389A1 (de) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013222389A1 true DE102013222389A1 (de) | 2015-05-07 |
Family
ID=52829731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310222389 Ceased DE102013222389A1 (de) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013222389A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2112051A1 (de) * | 2008-04-23 | 2009-10-28 | Jtekt Corporation | Lenksteuervorrichtung |
DE102008021854A1 (de) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung möglicher Fehler in einer technischen Einrichtung, insbesondere Servo-Lenksystem |
-
2013
- 2013-11-05 DE DE201310222389 patent/DE102013222389A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2112051A1 (de) * | 2008-04-23 | 2009-10-28 | Jtekt Corporation | Lenksteuervorrichtung |
DE102008021854A1 (de) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung möglicher Fehler in einer technischen Einrichtung, insbesondere Servo-Lenksystem |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011157468A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur überwachung des isolationswiderstandes in einem ungeerdeten elektrischen netz | |
EP2251702B1 (de) | Verdrahtungs-Prüfvorrichtung | |
DE102013110106A1 (de) | Online-Überwachung der Statorisolierung in Motoren und Generatoren | |
EP1887675A2 (de) | Photovoltaikanlage mit Isolationswiderstandsmessung von Solargeneratoren und Verfahren zum Betreiben derselben | |
EP2700962A1 (de) | Messung eines Widerstands eines Schaltkontakts eines elektrischen Leistungsschalters | |
DE102010061933A1 (de) | Verfahren zum Nachweis eines Kabelbruchs eines Motors | |
WO2011157472A1 (de) | Schaltungsanordnung zur bestimmung einer spannungsschwankung von leiterpotentialen in einem ungeerdeten elektrischen netz | |
AT513866B1 (de) | Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und Photovoltaik-Wechselrichter | |
EP2873128B1 (de) | Schaltgerät für einen einphasenmotor und einen drehstrommotor | |
EP3609032B1 (de) | Verfahren zum erkennen eines motorphasenfehlers an einer motoranordnung und antriebsschaltung zum antreiben eines elektronisch kommutierten motors | |
EP2515404A2 (de) | Schaltungsanordnung zur Potentialtrennung eines elektrischen Geräts vom Netz | |
EP2869072A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Erfassung der elektrischen Energie von ein- oder mehrphasigen Verbrauchern | |
DE102017220109A1 (de) | Stromrichter | |
DE102010036078A1 (de) | Energieversorgung für eine elektronische Auslöseeinheit eines Schalters, insbesondere eines Leistungsschalters für Niederspannungen, und einen Schalter mit einer solchen Energieversorgung | |
DE102020205796A1 (de) | Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers in einer Motorschaltung | |
DE102013213045A1 (de) | Vermeidung von Bremsmomenten bei permanenterregten Synchronmaschinen | |
DE102013222389A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Motorphasenunterbrechung | |
AT516121B1 (de) | Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters | |
EP3014753B1 (de) | Stromrichter | |
EP2951917B1 (de) | Verfahren zum festlegen von ansteuerzeitdauern für einen wechselrichter zur verbesserung der strommessung | |
DE102011117683A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Belastungsprüfung eines Fahrzeugwechselrichters | |
WO2011157469A1 (de) | Schaltungsanordnung zur bestimmung einer spannungsschwankung von leiterpotentialen in einem ungeerdeten elektrischen netz | |
WO2012045103A1 (de) | Detektoreinheit zum erkennen einer neutralleiterunterbrechung in einem symmetrischen mehrphasenstromnetz | |
BE1027539B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Drehrichtung eines Drehfeldes sowie Hybrid-Motorstarter | |
DE102012220843A1 (de) | Diagnose einer Drehfeldmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROBERT BOSCH AUTOMOTIVE STEERING GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ZF LENKSYSTEME GMBH, 73527 SCHWAEBISCH GMUEND, DE Effective date: 20150423 |
|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |