DE102022210963A1 - Method for determining a secondary current in a rotor of an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung eines Sekundärstroms in einem Rotor einer elektrischen Maschine (2), insbesondere einer fremderregten Synchronmaschine, einer elektrischen Anordnung (1), welche elektrische Anordnung (1) eine Primärseite (4) und eine Sekundärseite (5) aufweist, wobei auf der Primärseite (4) ein Wechselrichter (7) und auf der Sekundärseite (5) der Rotor der elektrischen Maschine (2) angeordnet ist, wobei die Primärseite (4) und die Sekundärseite (5) mittels einer Übertragungseinrichtung (6), insbesondere einen Transformator, miteinander gekoppelt sind, wobei auf der Primärseite (4) ein Primärstrom erfasst wird und ein Sekundärstrom, insbesondere ein Rotorstrom, auf der Sekundärseite (5) basierend auf dem erfassten Primärstrom bestimmt wird.Method for determining a secondary current in a rotor of an electrical machine (2), in particular a separately excited synchronous machine, of an electrical arrangement (1), which electrical arrangement (1) has a primary side (4) and a secondary side (5), wherein an inverter (7) is arranged on the primary side (4) and the rotor of the electrical machine (2) is arranged on the secondary side (5), wherein the primary side (4) and the secondary side (5) are coupled to one another by means of a transmission device (6), in particular a transformer, wherein a primary current is detected on the primary side (4) and a secondary current, in particular a rotor current, is determined on the secondary side (5) based on the detected primary current.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Sekundärstroms in einem Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer fremderregten Synchronmaschine, einer elektrischen Anordnung, welche elektrische Anordnung eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist, wobei auf der Primärseite ein Wechselrichter und auf der Sekundärseite der Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei die Primärseite und die Sekundärseite mittels einer Übertragungseinrichtung, insbesondere einem Transformator, miteinander gekoppelt sind.The invention relates to a method for determining a secondary current in a rotor of an electrical machine, in particular a separately excited synchronous machine, of an electrical arrangement, which electrical arrangement has a primary side and a secondary side, wherein an inverter is arranged on the primary side and the rotor of the electrical machine is arranged on the secondary side, wherein the primary side and the secondary side are coupled to one another by means of a transmission device, in particular a transformer.
Verfahren zur Bestimmung von Sekundärströmen in Rotoren elektrischer Maschinen, insbesondere in fremderregten Synchronmaschinen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Die Verwendung fremderregter Synchronmaschinen ist beispielsweise im Hinblick auf Kostenvorteile bzw. die reduzierte Verwendung schwerer seltener Erden vorteilhaft. Demgegenüber besteht das Erfordernis der aktiven Bestromung des Rotors der elektrischen Maschine, die beispielsweise durch Kohlebürsten und Schleifringe durchgeführt wird. Alternativ ist eine kontaktlose Stromübertragung über einen Transformer bzw. einen Übertrager möglich. Bei der kontaktlosen Stromübertragung ist die Bestimmung des Sekundärstroms in dem Rotor jedoch nur eingeschränkt ausführbar, da sich der Rotor mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl dreht und beispielsweise von einem Kühlmittel umgeben ist, zum Beispiel in Öl laufen kann.Methods for determining secondary currents in rotors of electrical machines, in particular in separately excited synchronous machines, are generally known from the prior art. The use of separately excited synchronous machines is advantageous, for example, in terms of cost advantages or the reduced use of heavy rare earths. In contrast, there is the requirement for active current supply to the rotor of the electrical machine, which is carried out, for example, by carbon brushes and slip rings. Alternatively, contactless current transmission via a transformer or a transmitter is possible. With contactless current transmission, however, the determination of the secondary current in the rotor can only be carried out to a limited extent, since the rotor rotates at a comparatively high speed and is surrounded by a coolant, for example, and can run in oil.
Um dennoch den Sekundärstrom in dem Rotor bestimmen zu können, wird beispielsweise ein vergleichsweise aufwändiges Modell der elektrischen Maschine verwendet, das eine vergleichsweise hohe Rechenleistung bzw. Speicherleistung erfordert.In order to be able to determine the secondary current in the rotor, a comparatively complex model of the electrical machine is used, which requires a comparatively high computing power or storage capacity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Bestimmung des Sekundärstroms in dem Rotor der elektrischen Maschine anzugeben, das insbesondere weniger aufwendig ist.The invention is based on the object of specifying an improved method for determining the secondary current in the rotor of the electrical machine, which is in particular less complex.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims.
Wie eingangs beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Sekundärstroms in einem Rotor einer elektrischen Maschine, im Speziellen in einem Rotor einer fremderregten Synchronmaschine. Die fremderregte Synchronmaschine kann Bestandteil einer elektrischen Anordnung sein, die eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist. Grundsätzlich sind die Begriffe Primärseite und Sekundärseite beliebig wählbar bzw. eine Aufteilung und Zuordnung einzelner Bestandteile der elektrischen Anordnung beliebig möglich. Auf der Sekundärseite der elektrischen Maschine ist der Rotor angeordnet bzw. ist der Rotor der Sekundärseite zugeordnet. Die Primärseite weist einen Wechselrichter auf, durch den Ströme erzeugt werden können, die dem Rotor zugeführt werden sollen. Zwischen der Primärseite und der Sekundärseite ist eine Übertragungseinrichtung, insbesondere ein Transformator, angeordnet bzw. ist die Primärseite mit der Sekundärseite über die Übertragungseinrichtung gekoppelt. Die Kopplung über die Übertragungseinrichtung erlaubt die seitens des Wechselrichters erzeugten Ströme kontaktlos an die Sekundärseite zu führen.As described at the beginning, the invention relates to a method for determining a secondary current in a rotor of an electrical machine, in particular in a rotor of a separately excited synchronous machine. The separately excited synchronous machine can be part of an electrical arrangement that has a primary side and a secondary side. In principle, the terms primary side and secondary side can be chosen arbitrarily, and individual components of the electrical arrangement can be divided and assigned arbitrarily. The rotor is arranged on the secondary side of the electrical machine, or the rotor is assigned to the secondary side. The primary side has an inverter through which currents can be generated that are to be fed to the rotor. A transmission device, in particular a transformer, is arranged between the primary side and the secondary side, or the primary side is coupled to the secondary side via the transmission device. The coupling via the transmission device allows the currents generated by the inverter to be fed to the secondary side without contact.
Die Sekundärseite und die Primärseite können jeweils mehrere weitere Bestandteile aufweisen. Die Sekundärseite weist insbesondere auch einen Gleichrichter auf, durch den die von dem Wechselrichter erzeugten Wechselströme gleichgerichtet werden können. Mit anderen Worten werden seitens des Wechselrichters Wechselströme erzeugt, die anschließend über die Übertragungseinrichtung kontaktlos an die Sekundärseite übertragen werden können, wobei auf der Sekundärseite über den Gleichrichter Gleichstrom aus dem übertragenen Wechselstrom erzeugt wird, der anschließend dem Rotor als Sekundärstrom zugeführt werden kann.The secondary side and the primary side can each have several other components. The secondary side in particular also has a rectifier, by means of which the alternating currents generated by the inverter can be rectified. In other words, the inverter generates alternating currents, which can then be transmitted contactlessly to the secondary side via the transmission device, with direct current being generated on the secondary side via the rectifier from the transmitted alternating current, which can then be fed to the rotor as a secondary current.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass auf der Primärseite ein Primärstrom erfasst wird und ein Sekundärstrom, insbesondere ein Rotorstrom, auf der Sekundärseite basierend auf dem erfassten Primärstrom bestimmt wird. Die Erfindung schlägt somit vor anstelle eines aufwendigen Modells der elektrischen Maschine, das auf einer Vielzahl von Betriebsparametern basiert oder anstatt eine direkte Strommessung des Sekundärstroms auf der Sekundärseite auszuführen stattdessen den Primärstrom auf der Primärseite zu erfassen und diesen als Grundlage für die Bestimmung des Sekundärstroms auf der Sekundärseite zu verwenden.The invention is based on the finding that a primary current is detected on the primary side and a secondary current, in particular a rotor current, is determined on the secondary side based on the detected primary current. The invention therefore proposes, instead of a complex model of the electrical machine that is based on a large number of operating parameters or instead of carrying out a direct current measurement of the secondary current on the secondary side, to instead detect the primary current on the primary side and use this as the basis for determining the secondary current on the secondary side.
Vorteilhafterweise kann der Primärstrom an der Primärseite deutlich einfacher gemessen werden, da die Primärseite letztlich den stehenden bzw. einen stehenden Teil der elektrischen Anordnung beschreibt, sodass eine Strommessung in einem sich vergleichsweise schnell drehenden System, das gegebenenfalls zusätzlich von einem Kühlmittel bzw. Schmiermittel, insbesondere Öl, umgeben ist, entfallen kann. Der Primärstrom kann stattdessen mit einem geeigneten Sensor, beispielsweise einem Stromsensor, erfasst werden und der Sekundärstrom basierend auf dem erfassten Primärstrom bestimmt werden. Hierbei kann insbesondere ausgenutzt werden, dass der Primärstrom über die Übertragungseinrichtung in den Sekundärstrom gewandelt wird, sodass in Abhängigkeit des in einem aktuellen Betriebspunkt abgerufenen Primärstroms ein Sekundärstrom gestellt wird bzw. der Sekundärstrom stets abhängig von dem aktuell abgerufenen Primärstrom erzeugt wird. Der Sekundärstrom auf der Sekundärseite wird somit nicht direkt erfasst, sondern „indirekt bestimmt“, nämlich über die Erfassung, also beispielsweise basierend auf einer direkten Messung, des Primärstroms.Advantageously, the primary current can be measured much more easily on the primary side, since the primary side ultimately describes the stationary or a stationary part of the electrical arrangement, so that a current measurement in a comparatively fast rotating system, which may also be surrounded by a coolant or lubricant, in particular oil, can be omitted. Instead, the primary current can be detected with a suitable sensor, for example a current sensor, and the secondary current can be determined based on the detected primary current. In particular, it can be exploited that the primary current is converted into the secondary current via the transmission device, so that a secondary current is provided depending on the primary current called up at a current operating point or the secondary current is always generated depending on the currently called up primary current. The secondary current on the secondary side is therefore not recorded directly, but "determined indirectly", namely by recording, for example based on a direct measurement, the primary current.
Der Sekundärstrom kann somit basierend auf dem erfassten bzw. gemessenen Primärstrom bestimmt werden. Hierzu kann der Primärstrom erfasst werden und eine Sprungstelle in dem Primärstrom identifiziert werden. Mit anderen Worten kann die Sprungstelle des Primärstroms erfasst werden und der Sekundärstrom basierend auf der Sprungstelle bestimmt werden. Wie beschrieben, steht der Stromverlauf des Primärstroms direkt im Zusammenhang mit dem Sekundärstrom, der in dem Rotor der elektrischen Maschine eingestellt wird. Aus der Sprungstelle des Primärstroms kann demnach der in dem Betriebszustand eingestellte Sekundärstrom bestimmt werden. Die Sprungstelle ergibt sich insbesondere aufgrund der vergleichsweise großen Induktivität, die durch die Wicklungen auf dem Rotor der elektrischen Maschine gebildet wird, und dem Gleichrichter auf der Sekundärseite. Da sich somit sekundärseitig der DC-Strom aufgrund der Induktivität wenig bzw. nahezu nicht ändern kann, tritt durch den Transformator eine Sprungstelle in dem Primärstrom also primärseitig auf, die die Bestimmung des Sekundärstroms erlaubt.The secondary current can thus be determined based on the detected or measured primary current. To do this, the primary current can be detected and a jump point in the primary current identified. In other words, the jump point of the primary current can be detected and the secondary current determined based on the jump point. As described, the current profile of the primary current is directly related to the secondary current that is set in the rotor of the electrical machine. The jump point of the primary current can therefore be used to determine the secondary current set in the operating state. The jump point arises in particular due to the comparatively large inductance formed by the windings on the rotor of the electrical machine and the rectifier on the secondary side. Since the DC current on the secondary side can change little or almost not at all due to the inductance, the transformer creates a jump point in the primary current (i.e. on the primary side), which allows the secondary current to be determined.
Wie beschrieben, wird die Sprungstelle des Primärstroms erfasst und der Sekundärstrom basierend auf der Sprungstelle bestimmt. Der Sekundärstrom kann insbesondere basierend auf einem Hochpunkt und einem Tiefpunkt, insbesondere einem korrigierten Tiefpunkt, der Sprungstelle bestimmt werden. Bei der Wahl des Hochpunkts und/oder insbesondere des Tiefpunkts können Randbedingungen die beispielsweise die Fehleranfälligkeit der Bestimmung des jeweiligen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts bzw. grundsätzlich die Messbarkeit betreffen, berücksichtigt werden. Grundsätzlich können auch anderweitige Punkte, d.h. Ersatzwerte, für die Bestimmung des jeweiligen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts bzw. die Erfassung des jeweiligen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts der Sprungstelle verwendet werden und anschließend eine Korrektur auf den tatsächlichen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkt durchgeführt werden. Dies erlaubt beispielsweise, den Stromwert an einem Ersatzwert zu messen bzw. zu erfassen und für die Bestimmung des jeweiligen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts indem der Stromwert an dem Ersatzwert anschließend auf den tatsächlichen Tiefpunkt korrigiert wird, falls die Messbarkeit bzw. die Fehleranfälligkeit bei Bestimmung des Stromwerts an dem Ersatzwert eine Verbesserung der Bestimmung des tatsächlichen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts erlaubt, beispielsweise dann, wenn eine direkte Bestimmung des tatsächlichen Hochpunkts, bzw. Tiefpunkts demgegenüber aufwendiger oder fehleranfälliger ist.As described, the jump point of the primary current is recorded and the secondary current is determined based on the jump point. The secondary current can be determined in particular based on a high point and a low point, in particular a corrected low point, of the jump point. When selecting the high point and/or in particular the low point, boundary conditions that, for example, affect the susceptibility to errors in determining the respective high point or low point or generally the measurability can be taken into account. In principle, other points, i.e. substitute values, can also be used to determine the respective high point or low point or to record the respective high point or low point of the jump point and a correction can then be made to the actual high point or low point. This allows, for example, the current value to be measured or recorded at a substitute value and to determine the respective high point or low point by subsequently correcting the current value at the substitute value to the actual low point if the measurability or the susceptibility to errors when determining the current value at the substitute value allows an improvement in the determination of the actual high point or low point, for example if a direct determination of the actual high point or low point is more complex or more susceptible to errors.
Wie eingangs beschrieben, basiert der Sekundärstrom grundsätzlich auf dem aktuell abgerufenen Primärstrom. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass die Sprungstelle dem doppelten des tatsächlichen Sekundärstroms entspricht. Hierbei kann der Sekundärstrom basierend auf der Hälfte des Werts der Sprungstelle, insbesondere zwischen Hochpunkt und Tiefpunkt, bestimmt werden. Bei der Umkehrung der Stromflussrichtung in dem Rotor, d.h. der Umkehrung der Flussrichtung des Sekundärstroms tritt ein Wechsel von der positiven Flussrichtung in die negative Flussrichtung (oder umgekehrt) auf, sodass grundsätzlich der Betrag des Primärstroms an der Sprungstelle bzw. der Betrag der Sprungstelle zwischen Hochpunkt und Tiefpunkt dem Doppelten des tatsächlich fließenden Sekundärstroms entspricht. Somit kann bei der Bestimmung des Sekundärstroms basierend auf der Sprungstelle des Primärstroms berücksichtigt werden, dass die Sprungstelle grundsätzlich von dem Wechsel der Stromflussrichtung erzeugt wird und somit der Sekundärstrom basierend auf der Hälfte des Werts der Sprungstelle, d.h. der Hälfte der „Höhe“ der Sprungstelle, bestimmt wird.As described at the beginning, the secondary current is basically based on the currently called up primary current. It can be taken into account that the jump point corresponds to twice the actual secondary current. The secondary current can be determined based on half the value of the jump point, in particular between the high point and the low point. When the direction of current flow in the rotor is reversed, i.e. the direction of flow of the secondary current is reversed, a change from the positive flow direction to the negative flow direction (or vice versa) occurs, so that the amount of the primary current at the jump point or the amount of the jump point between the high point and the low point basically corresponds to twice the actually flowing secondary current. Thus, when determining the secondary current based on the jump point of the primary current, it can be taken into account that the jump point is basically generated by the change in the direction of current flow and thus the secondary current is determined based on half the value of the jump point, i.e. half the "height" of the jump point.
Eine Weiterbildung des hierin beschriebenen Verfahrens kann vorsehen, dass der Sekundärstrom basierend auf dem Übersetzungsverhältnis der Übertragungseinrichtung aus dem Primärstrom bestimmt wird. Wie eingangs beschrieben, wird der Primärstrom über die Übertragungseinrichtung auf die Sekundärseite übertragen, sodass das Übersetzungsverhältnis der Übertragungseinrichtung berücksichtigt werden kann, um die Bestimmung des Sekundärstroms basierend auf dem Primärstrom zu verbessern. Mit anderen Worten kann das Übertragungsverhältnis der Übertragungseinrichtung bei der Bestimmung des Sekundärstroms berücksichtigt werden, um den Sekundärstrom basierend auf dem von der Primärseite auf die Sekundärseite übertragenen Primärstrom zu bestimmen.A further development of the method described here can provide that the secondary current is determined from the primary current based on the transmission ratio of the transmission device. As described above, the primary current is transmitted to the secondary side via the transmission device, so that the transmission ratio of the transmission device can be taken into account in order to improve the determination of the secondary current based on the primary current. In other words, the transmission ratio of the transmission device can be taken into account when determining the secondary current in order to determine the secondary current based on the primary current transmitted from the primary side to the secondary side.
Ferner kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass der Sekundärstrom IS basierend auf
Das Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass eine Statorinduktion eines Statorstroms auf den Rotor bestimmt wird. Vorteilhafterweise kann bei dem beschriebenen Verfahren die Auswirkung des in dem Stator fließenden Statorstroms auf den Sekundärstrom ebenfalls bestimmt werden. Dies erlaubt eine verbesserte Steuerung der elektrischen Maschine im Betrieb, da auch die Auswirkungen der Statorinduktion auf den Rotor bestimmt werden können.The method can also be further developed in such a way that a stator induction of a stator current on the rotor is determined. Advantageously, in the method described, the effect of the stator current flowing in the stator on the secondary current can also be determined. This allows improved control of the electrical machine during operation, since the effects of the stator induction on the rotor can also be determined.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung eine Erfassungseinrichtung zur Bestimmung eines Sekundärstroms in einem Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer fremderregten Synchronmaschine, einer elektrischen Anordnung, welche elektrische Anordnung eine Primärseite und eine Sekundärseite aufweist, wobei auf der Primärseite ein Wechselrichter und auf der Sekundärseite der Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei die Primärseite und die Sekundärseite mittels einer Übertragungseinrichtung, insbesondere einen Transformator, miteinander gekoppelt sind, wobei die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet ist, auf der Primärseite einen Primärstrom zu erfassen und einen Sekundärstrom, insbesondere ein Rotorstrom, auf der Sekundärseite basierend auf dem erfassten Primärstrom zu bestimmen.In addition to the method, the invention relates to a detection device for determining a secondary current in a rotor of an electrical machine, in particular a separately excited synchronous machine, of an electrical arrangement, which electrical arrangement has a primary side and a secondary side, wherein an inverter is arranged on the primary side and the rotor of the electrical machine is arranged on the secondary side, wherein the primary side and the secondary side are coupled to one another by means of a transmission device, in particular a transformer, wherein the detection device is designed to detect a primary current on the primary side and to determine a secondary current, in particular a rotor current, on the secondary side based on the detected primary current.
Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Anordnung mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, wobei auf der Primärseite ein Wechselrichter und auf der Sekundärseite der Rotor einer elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei die Primärseite und die Sekundärseite mittels einer Übertragungseinrichtung, insbesondere einem Transformator, miteinander gekoppelt sind, und umfassend eine zuvor beschriebene Erfassungseinrichtung. Das zuvor beschriebene Verfahren kann somit für die Bestimmung des Sekundärstroms in der elektrischen Maschine der elektrischen Anordnung des Kraftfahrzeugs verwendet werden.The invention also relates to a motor vehicle, comprising an electrical arrangement with a primary side and a secondary side, wherein an inverter is arranged on the primary side and the rotor of an electrical machine is arranged on the secondary side, wherein the primary side and the secondary side are coupled to one another by means of a transmission device, in particular a transformer, and comprising a detection device as described above. The method described above can thus be used for determining the secondary current in the electrical machine of the electrical arrangement of the motor vehicle.
Grundsätzlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, vollständig auf die Erfassungseinrichtung und das Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.In principle, all advantages, details and features described in relation to the method are fully transferable to the detection device and the motor vehicle and vice versa.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellung und zeigen:
-
1 einen schematischen Ausschnitt einer elektrischen Anordnung; und -
2 ein schematisches Stromdiagramm eines Primärstroms.
-
1 a schematic section of an electrical arrangement; and -
2 a schematic current diagram of a primary current.
Der Primärseite 4 ist ein Wechselrichter 7 zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, einen Primärstrom zu erzeugen, der als Wechselstrom über die Übertragungseinrichtung 6 an die Sekundärseite 5 übertragen werden kann. Der Sekundärseite 5 ist neben der Rotorwicklung 3 bzw. neben dem Rotor bzw. im Allgemeinen der elektrischen Maschine, ein Gleichrichter 8 zugeordnet, der aus dem übertragenen Wechselstrom den Sekundärstrom erzeugt, der dem Rotor, zum Beispiel der Rotorwicklung 3, zugeführt werden kann. Die in den strichlierten Kästen dargestellten Bestandteile der Primärseite 4 und der Sekundärseite 5 sind durch die Übertragungseinrichtung 6, die, wie beschrieben, zur kontaktlosen Stromübertragung zwischen der Primärseite 4 und der Sekundärseite 5 ausgebildet ist, gleichzeitig in einen stationären Anteil der elektrischen Anordnung 1 und einen rotierenden Anteil der elektrischen Anordnung 1 abgegrenzt. Den Sekundärstrom direkt zu erfassen bzw. zu messen ist daher schwierig möglich, da dieser im rotierenden Teil der elektrischen Anordnung 1 erzeugt wird. Da der Rotor der elektrischen Maschine üblicherweise mit mehreren 10.000 Umdrehungen/min rotiert und gegebenenfalls zusätzlich in einem Kühlmittel, beispielsweise Öl, läuft, ist eine direkte Messung nur vergleichsweise aufwendig zu realisieren.The
Das hierin beschriebene Verfahren schlägt daher vor, den Sekundärstrom nicht direkt zu messen, sondern zu bestimmen, nämlich basierend auf dem Primärstrom, der auf der Primärseite 4 der elektrischen Anordnung 1 fließt. Da die Primärseite 4 stationär ist, ist eine Erfassung des Primärstroms deutlich einfacher möglich, als es die Erfassung des Sekundärstroms auf der Sekundärseite 5 wäre. Hierzu nutzt das beschriebene Verfahren aus, dass der Stromverlauf des Primärstroms auf der Primärseite 4 grundsätzlich den Verlauf des Sekundärstroms auf der Sekundärseite 5 beschreibt bzw. eine direkte Abhängigkeit zwischen Primärstrom und Sekundärstrom besteht. Hierbei wird der Primärstrom gemessen bzw. erfasst und eine Sprungstelle 9 (vergleiche
Hierbei kann insbesondere ein Hochpunkt 10 und ein Tiefpunkt 11 der Sprungstelle 9 bestimmt werden bzw. die entsprechenden Stromwerte des Primärstroms an dem Hochpunkt 10 und dem Tiefpunkt 11 erfasst werden. Falls eine direkte Bestimmung des Stromwerts an dem Tiefpunkt 11 nicht möglich ist, kann ein Ersatzwert 12, verwendet werden, an dem der Stromwert bestimmt wird und anschließend in einen korrigierten Stromwert an dem Tiefpunkt 11 umgerechnet wird. Entsprechendes gilt auch für den Hochpunkt 10. Das bedeutet, Falls eine direkte Bestimmung des Stromwerts an dem Hochpunkt 10 nicht möglich ist, kann ein Ersatzwert 13 verwendet werden, an dem der Stromwert bestimmt wird und anschließend in einen korrigierten Stromwert an dem Hochpunkt 10 umgerechnet wird. Die in
Grundsätzlich kann der Sekundärstrom IS basierend auf
Zum Beispiel findet eine Bestimmung oder Messung des Primärstroms IP1 zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 statt, da der Stromverlauf des Primärstroms hier näherungsweise konstant ist. Eine Bestimmung des Stromwerts an dem Tiefpunkt 11 des Primärstroms kann zum Zeitung t2 erfolgen oder, falls dies für die Messbarkeit des Stromwerts nachteilig ist, kann eine Messung des Stromwerts des Primärstroms an dem Ersatzwert 12 erfolgen, zum Beispiel zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 oder zum Zeitpunkt t3 und anschließend eine Umrechnung bzw. eine Korrektur des Stromwerts um Δi erfolgen, gemäß Formel Δi=m*Δt, wobei
Vorteilhafterweise wird der bestimmte Sekundärstrom ohne aufwändiges Rechenmodell, also insbesondere ohne erhöhten Rechenaufwand oder Speicheraufwand sowie ohne aufwändige Messvorrichtung bestimmt, da grundsätzlich die Abhängigkeit zwischen Primärstrom und Sekundärstrom ausgenutzt wird, sodass eine vergleichsweise wenig aufwendige Messung des Primärstroms ausreichend ist, um den Sekundärstrom zu bestimmen.Advantageously, the specific secondary current is determined without a complex calculation model, i.e. in particular without increased computing effort or storage effort and without a complex measuring device, since the dependency between primary current and secondary current is basically exploited, so that a comparatively inexpensive measurement of the primary current is sufficient to determine the secondary current.
BezugszeichenReference symbols
- 11
- elektrische Anordnungelectrical arrangement
- 22
- elektrische Maschineelectric machine
- 33
- RotorwicklungRotor winding
- 44
- PrimärseitePrimary page
- 55
- SekundärseiteSecondary side
- 66
- ÜbertragungseinrichtungTransmission device
- 77
- WechselrichterInverter
- 88th
- GleichrichterRectifier
- 99
- SprungstelleJump point
- 1010
- HochpunktHigh point
- 1111
- TiefpunktLow point
- 1212
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