DE112004002642T5 - Plausibility check of a three-phase electrical system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Überprüfen eines Betriebes eines elektrischen Drei-Phasen-Systems (1) auf Plausibilität, wobei das System (1) einen Stromrichter (11) und eine Last (13), insbesondere einen Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges, umfaßt, und wobei
– die Last (13) über eine Wechselstromleitung mit drei Phasen (5a, 5b, 5c) mit dem Stromrichter (11) verbunden ist,
– die Last (13) zu den drei Phasen (5a, 5b, 5c) symmetrisch ist,
– von mindestens zwei (5a, 5b) der drei Phasen (5a, 5b, 5c) geführte Phasenströme gemessen werden,
– der Stromrichter (11) durch eine Steuervorrichtung (4) gesteuert wird,
– die Steuervorrichtung (4) Werte der gemessenen Phasenströme zum Betreiben des Systems (1) verwendet,
– die Steuervorrichtung (4) wiederholt identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters (11) erzeugt,
wobei Absolutwerte für Betriebszeiten berechnet werden, die den Folgen entsprechen, wobei die Absolutwerte auf ein Merkmal einer Größe bezogen sind, wobei die Größe einen...
Method for verifying the operation of a three-phase electrical system (1) for plausibility, wherein the system (1) comprises a power converter (11) and a load (13), in particular a drive motor of a railway towing vehicle, and wherein
- The load (13) via an AC line with three phases (5a, 5b, 5c) is connected to the power converter (11),
The load (13) is symmetrical to the three phases (5a, 5b, 5c),
Measuring at least two phase currents (5a, 5b) of the three phases (5a, 5b, 5c),
- the power converter (11) is controlled by a control device (4),
The control device (4) uses values of the measured phase currents for operating the system (1),
The control device (4) repeatedly generates identical or similar sequences of control signals for controlling the power converter (11),
wherein absolute values are calculated for operating times corresponding to the sequences, the absolute values being related to a characteristic of a quantity, the size being a ...

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsweise eines elektrischen Drei-Phasen-Systems auf Plausibilität. Das System umfaßt einen Stromrichter und einen Verbraucher, wobei der Verbraucher über eine Wechselstromleitung mit drei Phasen mit dem Stromrichter verbunden ist. Der Verbraucher ist zu den drei Phasen symmetrisch und der Stromrichter wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert, die gemessene Phasenstromwerte der Wechselstromleitung zum Betreiben des Systems benutzt. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Anordnung. Der Stromrichter kann beispielsweise ein über einen Gleichstrom-Zwischenkreis mit einem zweiten Stromrichter verbundener Wechselrichter sein. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet elektrischer Hochleistungsanwendungen wie beispielsweise die Abgabe elektrischer Energie an einen Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges.The The present invention relates to a method for checking a Operation of a three-phase electrical system for plausibility. The system comprises a power converter and a consumer, the consumer having a AC line with three phases connected to the converter is. The consumer is symmetrical to the three phases and the Power converter is controlled by a control device, the measured phase current values the AC line used to operate the system. Farther The present invention relates to a corresponding arrangement. The power converter can, for example, via a DC link be connected to a second power converter inverter. In particular, the present invention relates to the field of electrical High performance applications such as the delivery of electrical Energy to a drive motor of a railway towing vehicle.

Bei vielen Anwendungen umfaßt ein Stromrichter eine Gleichstromseite und eine Wechselstromseite mit drei Wechselstromphasen. Die Gleichstromseite ist mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden. Der elektrische Verbraucher ist an der Wechselstromseite mit den drei Wechselstromphasen verbunden. Der Betrieb des Stromrichters wird durch eine Steuervorrichtung gesteuert, wobei die Phasenströme der drei Wechselstromphasen als Eingangsgrößen für das Steuerverfahren benutzt werden. Beispielsweise ist es möglich, eine Steuervorrichtung zu benutzen, die PWM-Signale (pulse width modulation – Pulsbreitenmodulation) erzeugen kann. PWM-Signalen entsprechende Schaltsignale werden zum Stromrichter übertragen und bewirken das Schalten von elektronischen Ventilen des Stromrichters. Zum Steuern des Stromrichters können jedoch andere Verfahren durchgeführt werden.at many applications a power converter has a DC side and an AC side with three alternating current phases. The DC side is with a DC link connected. The electrical consumer is connected to the three alternating current phases on the AC side. The operation of the power converter is controlled by a control device controlled, the phase currents of the three alternating current phases used as input variables for the control method become. For example, it is possible to use a control device, the PWM signals (pulse width modulation) can generate. PWM signals corresponding switching signals are used for Power converter transmitted and cause the switching of electronic valves of the power converter. For controlling the power converter can however, other procedures are performed become.

Während des Betriebs des Systems können mehrere Fehler und Fehlfunktionen auftreten: eine oder mehrere der drei Phasen der Wechselstromverbindung könnten unterbrochen werden oder der Stromrichter selbst könnte ausfallen. Eine oder mehrere der drei Phasen könnten mit Erde verbunden werden. Weiterhin könnte ein zum Erfassen eines Phasenstroms einer der Phasen benutzter Sensor defekt sein und/oder eine Energieversorgung zum Betreiben des Sensors könnte ausfallen. Eine Signalverbindung vom Detektor zur Steuervorrichtung könnte unterbrochen oder (möglicherweise aufgrund eines lockeren Verbinders) nicht realisiert sein. Zusätzlich oder als Alternative könnte jede beliebige Vorrichtung (wie beispielsweise ein Verstärker), die zum Verarbeiten des Signals vom Detektor benutzt wird, fehlerhaft sein oder nicht richtig eingestellt sein.During the Operation of the system can be several Errors and malfunctions occur: one or more of the three Phases of AC connection could be interrupted or the power converter itself could fail. One or more of the three phases could be connected to ground. Furthermore could a sensor used to detect a phase current of one of the phases is defective be and / or a power supply to operate the sensor could fail. A signal connection from the detector to the control device could be interrupted or (possibly due to a loose connector) may not be realized. Additionally or as an alternative could any device (such as an amplifier) used for Processing the signal used by the detector will be faulty or not be set correctly.

Wenn beim Messen der Phasenströme eine Fehlfunktion eintritt (einschließlich einer Fehlfunktion der Verarbeitung des Meßsignals), wird die Steuervorrichtung einen falschen Eingangswert benutzen und infolgedessen wird die Steuervorrichtung versuchen, den Phasenstrom anzupassen. Anders gesagt wird die Steuervorrichtung Steuersignale an den Stromrichter ausgeben, um den falschen Eingangswert zu kompensieren. Wenn der gemessene Phasenstrom dauerhaft zu gering ist (z.B. null aufgrund eines Erkennungsausfalls), kann der Stromrichter beschädigt oder sogar zerstört werden. Wenn weiterhin der Verbraucher eine Maschine (z.B. eine asynchrone Maschine) ist, werden mechanische Schwingungen im Bereich der Maschine angeregt, die das System beschädigen können.If when measuring the phase currents a malfunction occurs (including a malfunction of the Processing of the measuring signal), the controller will use a wrong input value and As a result, the controller will attempt to measure the phase current adapt. In other words, the control device becomes control signals to the converter to compensate for the wrong input value. If the measured phase current is permanently too low (e.g., zero due to a detection failure), the power converter may be damaged or even destroyed become. Furthermore, if the consumer has a machine (e.g. asynchronous machine), mechanical vibrations are in the range of the machine, which can damage the system.

Bei vielen Anwendungen ist der elektrische Verbraucher zu den drei Wechselstromphasen symmetrisch. Anders gesagt ist der Verbraucher symmetriert. Der Ausdruck "der Verbraucher ist zu den drei Wechselstromphasen symmetrisch" bedeutet, daß die Effektivwerte (RMS – root mean square) der von den drei Phasen geführten elektrischen Ströme bei normalem Betrieb gleich sind. Beispiele sind ein sterngeschalteter Verbraucher und ein dreieckgeschalteter Verbraucher. Im letzteren Fall umfaßt der Verbraucher den gleichen Widerstand und die gleiche Induktivität zwischen jedem Phasenpaar. Es könnte jedoch eine kleine Abweichung von dem symmetrischen Zustand bestehen, beispielsweise im Fall eines dreieckgeschalteten Verbrauchers. Diese Abweichung ist annehmbar, wenn eine angegebene Toleranzgrenze nicht überschritten wird. Im Fall eines sterngeschalteten Verbrauchers ist die Summe der drei Phasenströme der Stromrichterausgabe null, wenn kein Fehler besteht wie beispielsweise ein Erdschluß.at In many applications, the electrical load is among the three AC phases symmetrical. In other words, the consumer is balanced. Of the Expression "the consumer is symmetric to the three AC phases "means that the RMS values - root mean square) of the electric currents conducted by the three phases at normal Operation are the same. Examples are a star connected consumer and a delta connected consumer. In the latter case, the consumer includes the same resistance and the same inductance between every phase pair. It could but there is a small deviation from the symmetrical state for example, in the case of a delta-connected consumer. These Deviation is acceptable if a specified tolerance limit is not exceeded becomes. In the case of a star connected consumer, the sum is of the three phase currents the converter output is zero if there is no error such as a ground fault.

Wenn die Summe der drei Phasenströme null sein sollte (z.B. sterngeschalteter Verbraucher), ist es möglich, alle drei Phasenströme zu messen, um die Summe der drei Phasenströme zu berechnen und die Summe mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, kann daraus geschlossen werden, daß ein Fehler besteht und entsprechende Handlungen unternommen werden können, wie beispielsweise Abschalten des Stromrichters und dadurch Anhalten des Betriebs der elektromagnetischen Maschine.If the sum of the three phase currents is zero it should be possible (for example star connected consumer), it is possible all three phase currents to measure the sum of the three phase currents and the sum to compare with a threshold. When the threshold is exceeded can be concluded that there is a mistake and corresponding Actions can be taken such as turning off the power converter and thereby stopping the operation of the electromagnetic machine.

Weiterhin sind einer der drei Stromsensoren und andere entsprechende Vorrichtungen zur Verarbeitung des Sensorsignals weggelassen worden, um Kosten und Raum zu sparen. Infolgedessen kann das oben beschriebene Verfahren nicht angewandt werden. Eine Möglichkeit zum Überprüfen der Funktionsweise der Sensorsignalverarbeitung in einer solchen Anordnung besteht in der Verwendung einer zusätzlichen Prüfwicklung für jeden Sensor und dem Erzeugen eines Signalstroms in der Signalleitung durch Induktion. Der Signalstrom kann dann verarbeitet werden und die Funktion der entsprechenden Verarbeitungsvorrichtungen kann überprüft werden.Furthermore, one of the three current sensors and other corresponding devices for processing the sensor signal have been omitted in order to save costs and space. As a result, the above-described method can not be applied. One way to verify the operation of the sensor signal processing in such an arrangement is to use an additional test winding for each sensor and Generating a signal current in the signal line by induction. The signal stream can then be processed and the function of the corresponding processing devices can be checked.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsweise eines elektrischen Drei-Phasen-Systems auf Plausibilität bereitzustellen, das eine zuverlässige Erkennung von Fehlern während des Betriebs des Systems ermöglicht und das schnell genug ist, den Fehler zu erkennen, ehe das System oder Teile des Systems beschädigt werden. Weiterhin ist es wünschenswert, daß der Aufwand für die Plausibilitätsprüfung gering ist und die Plausibilitätsprüfung nicht den normalen Betrieb des Systems stört. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer entsprechenden Anordnung.It An object of the present invention is a method for checking a To provide a three-phase electrical system for plausibility the one reliable Detection of errors during the operation of the system and that's fast enough to spot the mistake before the system or parts of the system are damaged become. Furthermore, it is desirable that the Effort for the plausibility check low is and the plausibility check is not the normal operation of the system interferes. Another object of the invention is to provide a corresponding arrangement.

Zum Erläutern eines wichtigen Aspekts der Erfindung wird ein rotierender Vektor bzw. Zeiger definiert, wobei der Zeiger einen Betriebszustand des Drei-Phasen-Systems darstellt. Der Zeiger kann insbesondere ein Stromraumzeiger des Verbraucherstroms sein. Er kann zum Berechnen anderer Größen benutzt werden, die den Betriebszustand beschreiben, zum Beispiel ein Drehmoment einer elektromagnetischen Maschine, die Teil des Verbrauchers ist oder die der Verbraucher ist. Der Zeiger rotiert mit einer Frequenz, die gleich der Frequenz des von den Phasen geführten Wechselstroms ist. Die Länge des Zeigers (d.h. die Wurzel des Quadrats des Zeigers) kann sich während des Normalbetriebs ändern, beispielsweise infolge einer Änderung des Verbrauchers oder einer Bedarfsänderung. Eine Längenveränderung enthält jedoch auch Informationen über Eingangswerte (wie beispielsweise Meßwerte der Phasenströme des Systems), von denen der Zeiger abhängig ist. Infolgedessen sind Absolutwerte, die im Verhältnis zur Zeigerlänge stehen (z.B. die Länge, das Längenquadrat und abgeleitete Größen wie beispielsweise das Drehmoment der elektromagnetischen Maschine), von den gemessenen Phasenströmen des Drei-Phasen-Systems abhängig.To the Explain An important aspect of the invention becomes a rotating vector or pointer defined, wherein the pointer represents an operating state of the three-phase system. The pointer may, in particular, be a current-space pointer of the consumer current be. It can be used to calculate other quantities that use the Operating state describe, for example, a torque of an electromagnetic Machine that is part of the consumer or the consumer is. The pointer rotates at a frequency equal to the frequency of the guided by the phases AC is. The length of the pointer (i.e., the root of the square of the pointer) may become while change the normal operation, for example as a result of a change of the consumer or a change in demand. A change in length contains but also information about Input values (such as measured values of the phase currents of the system), of which the pointer depends is. As a result, absolute values relative to pointer length stand (e.g., the length, the length square and derived quantities such as the torque of the electromagnetic machine), from the measured Live Streaming of the three-phase system dependent.

Es ist eine Grundidee der Erfindung, Meßinformationen auszuwerten, die im Verhältnis zu diesem Zeiger stehen oder anders gesagt die Eigenschaften des Zeigers beschreiben.It is a basic idea of the invention to evaluate measurement information, the in proportion stand to this pointer or in other words the properties of the Describe pointer.

Während des Betriebs eines Stromrichters kann jede, den Betriebszustand des Drei-Phasen-Systems beschreibende Größe Schwingungen und/oder Schwankungen unterliegen. So kann sich die Zeigerlänge auf eine Weise ändern, die es erschwert, nützliche Informationen zu erhalten. Um dieses Problem zu überwinden, wird vorgeschlagen, bestimmte Betriebszustände und/oder -zeiten auszuwählen, wo die Schwankungen weniger bedeutsam sind.During the Operation of a power converter can be any, the operating state of the Three-phase system descriptive size oscillations and / or fluctuations subject. So the pointer length can change in a way that it makes it difficult, useful To get information. To overcome this problem, it is proposed certain operating conditions and / or times to select where the fluctuations are less significant.

Anders gesagt kann das folgende Verfahren durchgeführt werden: Ein Fehler beim Messen von Phasenströmen des Systems wird durch Auswerten mindestens eines Absolutwertes erkannt, der zum Zeiger im Verhältnis steht, wobei der Zeiger mit einer Frequenz rotiert, die mit der Frequenz des von den Phasen geführten Wechselstroms identisch ist. Eine Steuervorrichtung erzeugt wiederholt identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters. Auf Grundlage der Zeitgabe dieser Folgen wird die Zeit des Bestimmens (z.B. Messens) des mindestens einen Absolutwertes ausgewählt oder entsprechende Informationen werden für spätere Auswertung gesichert. D.h. die Zeit entspricht einem Rotationspositionszeiger.Different said the following procedure can be performed: An error in Measuring phase currents of the system is evaluated by evaluating at least one absolute value recognized, the pointer to the ratio stands, wherein the pointer rotates at a frequency that coincides with the Frequency of the guided by the phases AC is identical. A control device generates repeatedly identical or similar Consequences of control signals for controlling the power converter. Based on the timing of these sequences becomes the time of determining (e.g., measuring) of the at least one absolute value selected or corresponding information will be for later evaluation secured. That the time corresponds to a rotation position pointer.

Insbesondere wird folgendes vorgeschlagen: ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsweise eines elektrischen Drei-Phasen-Systems auf Plausibilität, wobei das System einen Stromrichter und einen Verbraucher, insbesondere einen Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges, umfaßt, und wobei:

  • – der Verbraucher über eine Wechselstromleitung mit drei Phasen mit dem Stromrichter verbunden ist,
  • – der Verbraucher zu den drei Phasen symmetrisch ist,
  • – von mindestens zwei der drei Phasen geführte Phasenströme gemessen werden,
  • – der Stromrichter durch eine Steuervorrichtung gesteuert wird,
  • – die Steuervorrichtung Werte der gemessenen Phasenströme zum Betreiben des Systems benutzt,
  • – die Steuervorrichtung wiederholt identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters erzeugt,
wobei Absolutwerte für Betriebszeiten berechnet werden, die den Folgen entsprechen, wobei die Absolutwerte mit einem Merkmal einer Größe im Verhältnis stehen, wobei die Größe einen Betriebszustand des Systems beschreibt, wobei die Größe ein rotierender Zeiger ist, der mit einer Frequenz rotiert, die einer Frequenz der von den Phasen geführten Phasenströme gleich ist, wobei eine Länge des rotierenden Zeigers von den Phasenströmen abhängig ist, wobei die Absolutwerte von der Länge des rotierenden Zeigers abhängig sind, und wobei mindestens einer der Absolutwerte zum Detektieren eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt wird.In particular, the following is proposed: a method for checking the operation of a three-phase electrical system for plausibility, the system comprising a power converter and a load, in particular a drive motor of a railway towing vehicle, and wherein:
  • The consumer is connected to the converter via an AC line with three phases,
  • - the consumer is symmetrical to the three phases,
  • Measuring phase currents conducted by at least two of the three phases,
  • The converter is controlled by a control device,
  • The controller uses values of the measured phase currents to operate the system,
  • The control device repeatedly generates identical or similar sequences of control signals for controlling the power converter,
wherein absolute values are calculated for operating times corresponding to the sequences, wherein the absolute values are related to a feature of a magnitude, the magnitude describing an operating condition of the system, the magnitude being a rotating pointer rotating at a frequency corresponding to a frequency is equal to the phase currents carried by the phases, wherein a length of the rotating pointer depends on the phase currents, the absolute values being dependent on the length of the rotating pointer, and at least one of the absolute values for detecting an error in measuring at least one of the phase currents becomes.

Insbesondere kann der Stromrichter ein Wechselrichter mit elektronischen Ventilen sein, wobei der Stromrichter über die drei Phasen mit einem Motor verbunden ist. Die elektronischen Ventile werden von der Steuervorrichtung wiederholt ein- und ausgeschaltet, um den Wechselstrom zu erzeugen, und dadurch wird ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das das Umlaufen des Rotors des Motors veranlaßt. Gewünschte oder vorbestimmte Figuren des Magnetflusses des Motors als Funktion des Drehwinkels können durch Ausgabe entsprechender Steuersignale an den Wechselrichter realisiert werden. Beispielsweise kann die gewünschte Flußfigur kreisförmig oder ein Vieleck mit sechs oder achtzehn Ecken sein. Die in der Praxis erhaltenen Flußfiguren unterscheiden sich jedoch von den gewünschten Flußfiguren aufgrund des Schaltens der elektronischen Ventile. In 8 und 11 der beiliegenden Zeichnung, die später ausführlicher beschrieben wird, sind Beispiele von Flußfiguren dargestellt, die in der Praxis realisiert werden können. Besonders an den Ecken der Flußfiguren, d.h. an bestimmten Rotationspositionen des vom Stator erzeugten Magnetfeldes werden identische oder ähnliche Folgen der Steuersignale in jedem Rotationszyklus erzeugt. Beispielsweise wird ein bestimmtes Ventil während der Folge ein- und ausgeschaltet, während die anderen Ventile ausgeschaltet bleiben.In particular, the power converter can be an inverter with electronic valves, wherein the power converter is connected to a motor via the three phases. The electronic valves are repeatedly turned on and off by the control device to generate the alternating current, and thereby a rotating magnetic field is he witnesses that causes the rotation of the rotor of the motor. Desired or predetermined figures of the magnetic flux of the motor as a function of the angle of rotation can be realized by outputting corresponding control signals to the inverter. For example, the desired flow figure may be circular or a polygon with six or eighteen corners. However, the flow figures obtained in practice differ from the desired flow figures due to the switching of the electronic valves. In 8th and 11 In the accompanying drawings, which will be described in more detail later, examples of flow figures are shown which can be realized in practice. Especially at the corners of the river figures, ie at certain rotational positions of the magnetic field generated by the stator identical or similar sequences of the control signals are generated in each rotation cycle. For example, one particular valve will be turned on and off during the sequence while the other valves remain off.

In der Praxis können den Schalthandlungen entsprechende Werte in einer Datengruppe für einen gesamten Rotationszyklus oder Teil eines Rotationszyklus gespeichert werden. Das gesamte Steuerverfahren kann von Software und/oder Hardware durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Berechnung der Absolutwerte, die von der Länge des rotierenden Zeigers (z.B. des Stromraumzeigers) abhängig sind, insbesondere durch die Folgen ausgelöst werden. Als Alternative oder zusätzlich können die Absolutwerte fortlaufend berechnet werden und bestimmte Werte, die den gleichen oder ähnlichen Folgen oder entsprechenden Rotationspositionen des Magnetfeldes entsprechen, können ausgewertet und/oder gesichert werden. Wenn beispielsweise der rotierende Zeiger ein Stromraumzeiger ist, werden Meßwerte der mindestens zwei gemessenen Phasenströme gesichert und es wird ein Auswertungsverfahren zum Überprüfen der Plausibilität regelmäßig wie beispielsweise einmal am Ende oder nach dem Ende jedes Rotationszyklus des Magnetfeldes durchgeführt.In the practice can the switching operations corresponding values in a data group for an entire Rotation cycle or part of a rotation cycle are stored. The entire control process may be software and / or hardware carried out become. In this case, the calculation of the absolute values, the of the length of the rotating pointer (e.g., the current space hand), in particular triggered by the consequences become. As an alternative or in addition can the absolute values are continuously calculated and certain values, the same or similar Follow or corresponding rotational positions of the magnetic field can correspond be evaluated and / or secured. For example, if the rotating pointer is a current space pointer, readings of at least two measured phase currents secured and there will be an evaluation process to check the plausibility regularly like for example, once at the end or after the end of each rotation cycle carried out of the magnetic field.

Wie schon erwähnt kann der rotierende Zeiger beispielsweise ein Stromraumzeiger sein. Es können jedoch andere Zeiger definiert werden, die die gewünschten Informationen über das Verhalten des Systems enthalten, insbesondere Zeiger, die dem Stromraumzeiger gleichwertig sind oder unter Verwendung desselben berechnet werden.As already mentioned For example, the rotating pointer may be a current space pointer. It can however, other pointers are defined that have the desired information about contain the behavior of the system, in particular pointers to the Current space pointers are equivalent or using the same be calculated.

Insbesondere werden die Absolutwerte vorzugsweise unter Verwendung der gemessenen Phasenströme berechnet, wenn der rotierende Zeiger ein Stromraumzeiger ist, der Phasenverschiebungen und Amplituden der drei Phasenströme entspricht.Especially For example, the absolute values are preferably measured using the measured values phase currents calculated when the rotating pointer is a Stromraumzeiger, the Phase shifts and amplitudes of the three phase currents corresponds.

Insbesondere kann der Absolutwert (z.B. das Drehmoment der elektromagnetischen Maschine) durch die die gemessenen Phasenströme benutzende Steuervorrichtung berechnet werden, wenn der Absolutwert aus dem rotierenden Zeiger und dem Magnetfluß einer elektromagnetischen Maschine berechnet wird (z.B. durch Berechnen eines Produkts des Zeigers und des Flusses). Beispielsweise kann die Steuervorrichtung das Betriebsverhalten des Verbrauchers unter Verwendung eines durch Software implementierten Modells modellieren. Die gemessenen Phasenströme, weitere Eingangsgrößen (wie beispielsweise eine elektrische Spannung und die Drehgeschwindigkeit der Maschine) und Parameter der Maschine werden vom Modell benutzt. Beispielsweise ist in DE 195 31 771 A1 (Erfinder: Depenbrock) ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Drehgeschwindigkeit einer Drehfeldmaschine beschrieben. In der Schrift wird offenbart, daß Signalverarbeitung ein vollständiges Maschinenmodell mit einem Stromrichter umfaßt, dessen Wechselstromseite mit der Maschine verbunden ist. Insbesondere kann ein solches Modell zum Berechnen des rotierenden Zeigers und/oder der Absolutwerte benutzt werden.Specifically, the absolute value (eg, the torque of the electromagnetic machine) by the controller using the measured phase currents can be calculated when the absolute value of the rotating pointer and the magnetic flux of an electromagnetic machine is calculated (eg, by calculating a product of the pointer and the flow). For example, the controller may model the performance of the consumer using a software implemented model. The measured phase currents, other input variables (such as an electrical voltage and the rotational speed of the machine) and parameters of the machine are used by the model. For example, in DE 195 31 771 A1 (Inventor: Depenbrock) describes a method and an apparatus for determining a rotational speed of a rotating field machine. It is disclosed in the document that signal processing comprises a complete machine model with a power converter whose AC side is connected to the machine. In particular, such a model can be used to calculate the rotating pointer and / or the absolute values.

Wie schon erwähnt gibt es verschiedene mögliche Gründe für einen Ausfall oder eine Fehlfunktion der Phasenstrommessung. Wenn beispielsweise eine Fehlfunktion einer für die Strommessung benutzten Stromversorgung auftritt, wird dies gewöhnlich eine sofortige Reaktion ergeben, die durch Beobachten des Stromraumzeigers detektiert werden kann. In einem anderen Fall können sich die Eigenschaften eines Nebenschlußwiderstandes (der beim Messen eines Phasenstroms zum Umwandeln eines Stromsignals in ein Spannungssignal benutzt wird) allmählich mit der Zeit ändern. In diesem Fall könnte die Steuervorrichtung, die die gemessenen Phasenströme benutzt, versuchen, den entsprechenden Meßfehler zu kompensieren. Es ist jedoch immer noch möglich, den Meßfehler zu erkennen, besonders wenn wie schon erwähnt ein Modell von der Steuervorrichtung benutzt wird.As already mentioned There are different possible reasons for one Failure or malfunction of the phase current measurement. If, for example a malfunction of a for When the current measurement used power supply occurs, this usually becomes one Immediate reaction by observing the current space pointer can be detected. In another case, the properties may be a shunt resistor (measuring a phase current to convert a current signal is used in a voltage signal) gradually change with time. In this case could the control device that uses the measured phase currents, try to compensate for the corresponding measurement error. It but it is still possible the measurement error to recognize, especially if as already mentioned a model of the control device is used.

Der Absolutwert ist vorzugsweise ein Quadratwert, der das Quadrat der Länge des rotierenden Zeigers darstellt. Ein Vorteil der Verwendung eines Quadratwertes liegt in der Tatsache, daß eine Länge eines Zeigers leicht durch Verwendung von Quadratwerten von Komponenten des Zeigers berechnet werden kann, beispielsweise von gemessenen Phasenströmen im Fall eines Stromraumzeigers. Es wird Meßzeit gespart und Kosten verringern sich.Of the Absolute value is preferably a square value that is the square of the Length of the represents rotating pointer. An advantage of using a square value lies in the fact that a Length of one Pointer easily by using squared values of components of the pointer can be calculated, for example, from measured Live Streaming in the case of a current space pointer. It saves measurement time and reduces costs yourself.

Weiterhin wird bevorzugt, daß die Absolutwerte für eine Vielzahl von Rotationspositionen des Zeigers berechnet werden, von denen jede einer der gleichen oder ähnlichen Folgen entspricht. Eine Differenz zwischen den Absolutwerten von mindestens zwei der Rotationspositionen oder Abweichungen von mindestens zwei der Rotationspositionen und einem Vergleichswert werden zur Bestimmung einer Fehlerart beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt. Insbesondere lassen sich mit diesem Verfahren Verstärkungs- und Offsetfehler unterscheiden. Diese zwei unterschiedlichen Fehlerarten zeigen ein individuelles charakteristisches Verhalten hinsichtlich Schwankungen der Zeigerlänge während der Rotation, was ausführlicher später beschrieben wird. Es ist daher möglich, zu erkennen, ob der Meßfehler ein Verstärkungsfehler und/oder ein Offsetfehler ist.It is further preferred that the absolute values be calculated for a plurality of rotational positions of the pointer, each of which corresponds to one of the same or similar sequences. A difference between the absolute values of at least two of the rotational positions or deviations of at least two of the rotational positions and ei A comparison value is used to determine a fault type when measuring at least one of the phase currents. In particular, this method can be used to distinguish amplification and offset errors. These two different types of errors show individual characteristic behavior with respect to variations in pointer length during rotation, which will be described in more detail later. It is therefore possible to detect whether the measurement error is a gain error and / or an offset error.

Ein Weg zum Detektieren eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme besteht in der Durchführung eines Vergleichs: der Absolutwert wird mit einem vorhergehenden Absolutwert an einer gleichen Rotationsposition des Zeigers verglichen, oder wird mit einem aus einer Vielzahl von vorhergehenden Absolutwerten abgeleiteten Vergleichswert verglichen. Das Vergleichsergebnis wird zum Erkennen des Fehlers benutzt.One Way to detect an error while measuring at least one of the phase currents consists in the implementation of a comparison: the absolute value comes with a previous one Absolute value compared at a same rotational position of the pointer, or is one of a plurality of preceding absolute values derived comparative value. The comparison result will be used to detect the error.

Wenn die Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, kann sie ein besonderes Verfahren zum Entscheiden, ob ein Ausfall und/oder eine Fehlfunktion besteht, enthalten. Dieses besondere Verfahren wird in der vorliegenden Beschreibung als "Fuzzy-Auswertung" bezeichnet. Es führt zu besonders zuverlässigen Entscheidungsergebnissen.If the plausibility check is carried out It can be a special procedure for deciding whether a failure and / or there is a malfunction. This particular Method is referred to in the present specification as "fuzzy evaluation". It leads to special reliable Decision results.

Wenn die Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, wird vorgeschlagen, wiederholt einen ersten Plausibilitätswert zu bestimmen, wobei der erste Plausibilitätswert ein Momentanmaß eines Grades an Plausibilität und/oder Nichtplausibilität ist. Weiterhin wird aus einer Vielzahl der ersten Plausibilitätswerte ein zweiter Plausibilitätswert abgeleitet, wobei jeder der ersten Plausibilitätswerte den zweiten Plausibilitätswert entsprechend seinem Grad an Plausibilität und/oder Nichtplausibilität beeinflussen kann. Es wird eine entsprechende Handlung unternommen, wenn der zweite Plausibilitätswert ein vorbestimmtes Kriterium efüllt.If the plausibility check is carried out It is proposed to repeatedly provide a first plausibility value determine, wherein the first plausibility value is an instant measure of a Degree of plausibility and / or implausibility is. Furthermore, a large number of the first plausibility values will be used a second plausibility value each of the first plausibility values corresponding to the second plausibility value his degree of plausibility and / or implausibility can influence. An appropriate action is taken when the second plausibility value fulfills a predetermined criterion.

Bei der Fuzzy-Auswertung spiegelt der zweite Plausibilitätswert die Plausibilität einer Vielzahl erster Plausibilitätswerte wider. Es ist daher weniger wahrscheinlich, daß ein fehlerhafter erster Plausibilitätswert beispielsweise eine Unterbrechung des Stromrichterbetriebs ergibt. Die Wirkung der Fuzzy-Auswertung kann mit der Wirkung eines intelligenten Filters verglichen werden. Weiterhin läßt sie sich leicht in Hardware und/oder Software implementieren, beispielsweise durch Verwendung eines Zählers, wobei der Zählerwert der zweite Plausibilitätswert ist. Der Begriff "Zähler" ist nicht auf das Zählen von ganzen Zahlen begrenzt. In dem Beispiel ergibt ein erster Plausibilitätswert mit einem geringeren Grad an Plausibilität eine größere Zunahme der Zählerzahl als ein erster Plausibilitätswert mit einem höheren Grad an Plausibilität. Umgekehrt kann die Zählerzahl verringert werden, wenn der Plausibilitätsgrad des ersten Plausibilitätswertes hoch ist.at the fuzzy evaluation reflects the second plausibility value plausibility a plurality of first plausibility values. It is therefore less likely that one incorrect first plausibility value For example, results in an interruption of the converter operation. The effect of fuzzy evaluation can be compared to the effect of a smart filter. Furthermore, she lets herself easy to implement in hardware and / or software, for example by using a counter, where the counter value the second plausibility value is. The term "counter" is not on the Counting from limited to integers. In the example, a first plausibility value results with a lesser degree of plausibility a greater increase in the number of counters as a first plausibility value with a higher one Degree of plausibility. Conversely, the counter number be reduced if the plausibility level of the first plausibility value is high.

Es gibt mehrere Merkmale, die bei diesem Grundansatz unabhängig voneinander oder in Kombination mindestens einiger der Merkmale kombiniert werden können. Als erstes kann der Plausibilitätsgrad des ersten Plausibilitätswertes gewichtet werden und der zweite Plausibilitätswert wird entsprechend dem gewichteten ersten Plausibilitätswert beeinflußt. Im einfachsten Fall kann ein Gewichtungsfaktor 1 für alle Plausibilitätsgrade des ersten Plausibilitätswertes benutzt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Gewicht der ersten Plausibilitätswerte entsprechend einer Steigerung des Plausibilitätsgrades zu verringern.It There are several features that are independent of each other in this basic approach or in combination of at least some of the features can. First, the plausibility level the first plausibility value are weighted and the second plausibility value is determined according to the weighted first plausibility value affected. In the simplest case, a weighting factor of 1 can be used for all plausibility levels the first plausibility value to be used. However, it is also possible the weight of the first Plausibility values accordingly an increase in the degree of plausibility to reduce.

Zweitens ist es möglich, zu entscheiden, ob der Plausibilitätsgrad des ersten Plausibilitätswertes einem unteren Schwellenwert entspricht und/oder geringer als der Schwellenwert ist. Wenn dies der Fall ist, wird der zweite Plausibilitätswert beeinflußt, um die verringerte Plausibilität aufzuzeigen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der zweite Plausibilitätswert nicht abgeändert oder abgeändert, um eine erhöhte Gesamtplausibilität zu zeigen (z.B. wird die Zählerzahl verringert).Secondly Is it possible, to decide whether the plausibility level of the first plausibility value one lower threshold and / or less than the threshold is. If this is the case, the second plausibility value is affected to prevent the reduced plausibility show. If this is not the case, the second plausibility value does not become amended or modified, to an increased total plausibility to show (e.g., the counter number ) Is reduced.

Drittens ist es möglich, daß nur die Wirkung einer begrenzten Anzahl der jüngsten ersten Plausibilitätswerte den zweiten Plausibilitätswert beeinflußt. Das bedeutet, daß erste Plausibilitätswerte, die zu Vorfällen gehören, die vor langer Zeit stattfanden, den zweiten Plausibilitätswert nicht beeinflussen. Wenn als Alternative ein Zähler für den zweiten Plausibilitätswert benutzt wird, ist sowohl Erhöhen als auch Verringern der Zählerzahl möglich in Abhängigkeit von dem Plausibilitätsgrad des ersten Plausibilitätswertes. Infolgedessen kann die Zählerzahl auf null verringert werden und in diesem Fall beeinflussen Vorfälle, die in der Vergangenheit stattfanden, nicht mehr den zweiten Plausibilitätswert.thirdly Is it possible, that only the effect of a limited number of the youngest initial plausibility values the second plausibility value affected. That means first Plausibility values the to incidents belong, that took place a long time ago, not the second plausibility value influence. If, as an alternative, a counter for the second plausibility value is used is, is both increase as well as decreasing the counter number possible dependent on from the plausibility level the first plausibility value. As a result, the counter number be reduced to zero and in this case, incidents that influence in the past, no longer the second plausibility value.

Insbesondere ist der erste Plausibilitätswert eine Differenz zwischen einer momentanen Zählerlänge (oder dem Längenquadrat) und einem Vergleichswert, z.B. dem Mittelwert der Längenwerte von einem oder mehr als einem Rotationszyklus des Zeigers. Zusätzlich oder als Alternative weist eine höhere Abweichung von einem normalen, erwarteten oder gewünschten Ergebnis einen geringeren Plausibilitätsgrad auf und umgekehrt. Sollte die Differenz der erste Plausibilitätswert sein, ist der Plausibilitätsgrad für höhere Differenzen niedriger. Beispielsweise kann das vorbestimmte Kriterium sein, daß ein Schwellenwert des zweiten Plausibilitätswertes erreicht und/oder überschritten wird. Im allgemeinen weist die Fuzzy-Auswertung oder eine ihrer Ausführungsformen die folgenden Vorteile auf:

  • – Kleine und/oder seltene Abweichungen von einem normalen, erwarteten oder gewünschten Zustand ergeben nicht unbedingt eine Unterbrechung des Stromrichterbetriebs.
  • – Große und/oder viele Abweichungen von einem normalen, erwarteten oder gewünschten Zustand ergeben eine schnelle und zuverlässige Erkennung des Ausfalls und/oder der Fehlfunktion.
  • – Das Verfahren läßt sich leicht implementieren. Die Parameter des Verfahrens wie beispielsweise Gewicht und Schwellenwerte können leicht angepaßt werden.
  • – Ein Verfahren, das bei einer geringen Wiederholungsfrequenz funktionieren könnte aber Teil einer Steuerroutine auf höherer Ebene sein könnte, kann das Ergebnis der Fuzzy-Auswertung zuverlässig überprüfen, insbesondere die Zählerzahl überprüfen.
In particular, the first plausibility value is a difference between a current counter length (or the length square) and a comparison value, eg the average value of the length values of one or more rotation cycles of the pointer. Additionally or alternatively, a greater deviation from a normal, expected, or desired result has a lower degree of plausibility, and vice versa. If the difference is the first plausibility value, the plausibility level for higher differences is lower. For example, the predetermined criterion may be that a threshold value of the second plausibility value is reached and / or exceeded. In general, the fuzzy evaluation or one of its embodiments has the following advantages:
  • - Small and / or rare deviations from a normal, expected or desired condition do not necessarily result in an interruption of the converter operation.
  • - Large and / or many deviations from a normal, expected or desired state result in a fast and reliable detection of the failure and / or malfunction.
  • The method is easy to implement. The parameters of the method such as weight and thresholds can be easily adjusted.
  • A method that could operate at a low repetition frequency but could be part of a higher level control routine can reliably verify the result of the fuzzy evaluation, in particular checking the count.

Insbesondere kann, wenn ein Fehler beim Messen mindestens eines der Phasenströme erkannt worden ist, der Betrieb des Stromrichters angehalten und wieder gestartet werden und es kann eine ausführliche Analyse eines Fehlergrundes nach dem Anhalten und vor oder während des Wiederstartens des Stromrichters durchgeführt werden. Beispielsweise können ausführliche Prüfungsroutinen bei Initialisierung des Stromrichterbetriebes durchgeführt werden.Especially can if an error is detected while measuring at least one of the phase currents has been stopped, the operation of the power converter and again can be started and it can be a detailed analysis of a reason for the error after stopping and before or during restarting the converter. For example can detailed test routines be carried out at initialization of the converter operation.

Weiterhin wird vorgeschlagen, eine Anordnung bereitzustellen, die das Verfahren gemäß mindestens einer der oben beschriebenen Ausführungsformen durchführen kann. Die Anordnung kann Teil des Stromrichters, insbesondere Teil einer Steuervorrichtung des Stromrichters sein. Sie kann durch Hardware und/oder Software realisiert werden.Farther It is proposed to provide an arrangement that the method according to at least can perform any of the embodiments described above. The arrangement may be part of the power converter, in particular part of a Be control device of the power converter. It can by hardware and / or software are realized.

Weiterhin enthält die vorliegende Erfindung folgendes:

  • – eine mit Computer ladbare Datenstruktur, die das Verfahren gemäß einer der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen bei Ausführung auf einem Computer durchführen kann,
  • – ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm das Verfahren gemäß einer der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen bei Ausführung auf einem Computer durchführen kann,
  • – ein Computerprogramm mit Programmitteln zum Durchführen des Verfahrens gemäß einer der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen bei Ausführung des Computerprogramms auf einem Computer oder einem Computernetz,
  • – ein Computerprogramm mit Programmitteln gemäß dem vorhergehenden Punkt, wobei die Programmittel auf einem von einem Computer lesbaren Speichermedium gespeichert sind,
  • – ein Speichermedium, wobei eine Datenstruktur auf dem Speichermedium gespeichert ist und wobei die Datenstruktur das Verfahren gemäß einer der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen durchführen kann, nachdem es in einen Haupt- und/oder Arbeitsspeicher eines Computers oder eines Computernetzes eingeladen worden ist, und
  • – ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, wobei die Programmcodemittel auf einem Speichermedium gespeichert werden können oder gespeichert sind, um das Verfahren gemäß einer der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen bei Ausführung der Programmcodemittel auf einem Computer oder einem Computernetz durchzuführen.
Furthermore, the present invention includes the following:
  • A computer-loadable data structure that can perform the method according to any of the embodiments described in the present specification when executed on a computer,
  • A computer program, the computer program being able to carry out the method according to one of the embodiments described in the present description when executed on a computer,
  • A computer program with program means for carrying out the method according to one of the embodiments described in the present description when the computer program is executed on a computer or a computer network,
  • A computer program with program means according to the preceding item, the program means being stored on a computer-readable storage medium,
  • A storage medium, wherein a data structure is stored on the storage medium, and wherein the data structure can perform the method according to any of the embodiments described in the present specification after it has been loaded into a main and / or working memory of a computer or a computer network, and
  • - A computer program product with program code means, wherein the program code means may be stored on a storage medium or stored to perform the method according to one of the embodiments described in the present specification when executing the program code means on a computer or a computer network.

Insbesondere kann der in einem der obigen Abschnitte erwähnte Computer oder Teil des Computernetzes durch Verwendung einer Verarbeitungseinheit, besonders einer zentralen Verarbeitungseinheit der Steuervorrichtung realisiert werden. Es kann zumindest die Verarbeitung des Absolutwertes und der Fehlererkennung vom Computer oder Computernetz durchgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist als ein Produkt zu verstehen, das als Gut verkauft oder gehandelt werden kann.Especially may be the computer or part of the computer mentioned in any of the above paragraphs Computer network by using a processing unit, especially realized a central processing unit of the control device become. It can at least be the processing of the absolute value and error detection by the computer or computer network. The computer program product is to be understood as a product that can be sold or traded as a good.

Im folgenden werden besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhafterweise und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen schematisch:in the The following will be specific embodiments of the present invention by way of example and with reference described on the accompanying drawing. The figures of the drawing show schematically:

1 eine Anordnung mit einem Stromrichter, der wechselstromseitig mit einem elektrischen Verbraucher, insbesondere einem asynchronen Motor verbunden ist; 1 an arrangement with a power converter, the AC side connected to an electrical load, in particular an asynchronous motor;

2 Vorrichtungen und Einheiten, die zur Verarbeitung eines Sensorsignals eines in 1 gezeigten Sensors benutzt werden; 2 Devices and units used to process a sensor signal of an in 1 shown sensor used;

3 ein Flußdiagramm einer Sammlung von Meßwerten, die zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung benutzt werden; 3 a flow chart of a collection of measurements that are used to perform a plausibility check;

4 ein Flußdiagramm einer Auswertung von Meßwerten, insbesondere der in dem Verfahren gemäß der 3 gesammelten Meßwerte; 4 a flowchart of an evaluation of measured values, in particular in the method according to the 3 collected measurements;

5 ein Flußdiagramm der Fuzzy-Auswertung; 5 a flow chart of the fuzzy evaluation;

6 Diagramme, die die Wirkung eines Offsetfehlers zeigen; 6 Diagrams showing the effect of an offset error;

7 Diagramme, die die Wirkung eines Verstärkungsfehlers zeigen; 7 Diagrams showing the effect of gain error;

8 eine vieleckförmige Magnetflußfigur; 8th a polygonal magnetic flux figure;

9 eine graphische Darstellung der Längenveränderung eines rotierenden Zeigers während vier aufeinanderfolgenden Rotationszyklen im Fall des Magnetflusses der 8 und im Fall eines Verstärkungsfehlers; 9 a graphical representation of the change in length of a rotating pointer during four consecutive rotation cycles in the case of the magnetic flux of 8th and in the case of a gain error;

10 eine graphische Darstellung der Längenveränderung eines rotierenden Zeigers während vier aufeinanderfolgender Rotationszyklen im Fall des Magnetflusses der 8 und im Fall eines Offsetfehlers; 10 a graphical representation of the change in length of a rotating pointer during four consecutive rotation cycles in the case of the magnetic flux of 8th and in the case of an offset error;

11 eine kreisförmige Magnetflußfigur; 11 a circular magnetic flux figure;

12 eine graphische Darstellung der Längenveränderung eines rotierenden Zeigers während vier aufeinanderfolgender Rotationszyklen im Fall des Magnetflusses der 11 und im Fall eines Offsetfehlers; 12 a graphical representation of the change in length of a rotating pointer during four consecutive rotation cycles in the case of the magnetic flux of 11 and in the case of an offset error;

13 eine graphische Darstellung der Längenveränderung eines rotierenden Zeigers während vier aufeinanderfolgender Rotationszyklen im Fall des Magnetflusses der 11 und im Fall eines Verstärkungsfehlers; und 13 a graphical representation of the change in length of a rotating pointer during four consecutive rotation cycles in the case of the magnetic flux of 11 and in the case of a gain error; and

14 eine Anordnung von Einheiten und Vorrichtungen, die zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung benutzt werden. 14 an array of units and devices used to perform a plausibility check.

1 zeigt ein System 1 mit einem Stromrichter 11 und einer Maschine 13. Der Stromrichter 11 kann wie aus dem Stand der Technik bekannt aufgebaut sein. Beispielsweise kann der Stromrichter ein Gleichstrom-Wechselstrom-Stromrichter (Wechselrichter) sein und drei parallele Wege umfassen, die eine erste und zweite Gleichstromverbindungsleitung eines (in der Figur nicht gezeigten) Gleichstrom-Zwischenkreises verbinden. Jeder der Wege kann eine Brücke mit zwei elektronischen Ventilen (beispielsweise gitterabschaltbare Thyristoren oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistors)) umfassen, die in Reihe miteinander geschaltet sind. Jede Phase 5a, 5b, 5c einer Wechselstromverbindung mit einer Maschine 13 kann mit einem Verbindungspunkt zwischen den zwei elektronischen Ventilen eines Weges verbunden sein. 1 shows a system 1 with a power converter 11 and a machine 13 , The power converter 11 can be constructed as known from the prior art. For example, the power converter may be a DC-AC converter (inverter) and may include three parallel paths connecting first and second DC connection lines of a DC link (not shown in the figure). Each of the paths may include a bridge with two electronic valves (eg, grid-thyristors or Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs)) connected in series with one another. Every phase 5a . 5b . 5c an AC connection with a machine 13 may be connected to a connection point between the two electronic valves of a path.

Eingangssignalleitungen der elektronischen Ventile zum Empfangen von Schaltsignalen können mit einem Steuersignaleingang 10 des Stromrichters verbunden sein. Der Steuersignaleingang 10 ist mit einem Steuersignalaungang einer Steuervorrichtung 4 über eine Verbindung 9 der in 1 gezeigten Anordnung verbunden. Gleichstromseitig kann der Stromrichter mit einem zweiten Stromrichter verbunden sein, der einen Gleichstrom an den Stromrichter ausgeben kann. Eingangsseitig kann der zweite Stromrichter mit einem Stromversorgungsnetzwerk, beispielsweise einem Einphasen-Wechselstromnetzwerk eines Eisenbahnsystems verbunden sein. Andere Konfigurationen und Funktionsweisen sind jedoch möglich, wie beispielsweise Rückführung von elektrischer Energie vom Stromrichter zum zweiten Stromrichter.Input signal lines of the electronic valves for receiving switching signals may be connected to a control signal input 10 be connected to the power converter. The control signal input 10 is with a control signal of a control device 4 over a connection 9 the in 1 connected arrangement shown connected. On the DC side, the power converter can be connected to a second power converter, which can output a direct current to the power converter. On the input side, the second power converter can be connected to a power supply network, for example a single-phase AC network of a railway system. However, other configurations and operations are possible, such as return of electrical energy from the power converter to the second power converter.

Nach der Darstellung in 1 verbinden die drei Phasen 5a, 5b, 5c der Wechselstromverbindung den Stromrichter 11 mit einem elektrischen Verbraucher 13, im vorliegenden Fall mit einem asynchronen Motor, der der Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges sein kann.After the presentation in 1 connect the three phases 5a . 5b . 5c the AC connection the converter 11 with an electrical consumer 13 , in the present case with an asynchronous motor, which may be the drive motor of a railway towing vehicle.

Eine erste 5a und eine zweite 5b der Phasen 5a, 5b, 5c werden in jedem Fall mit nur einem Stromsensor 3a, 3b zum Messen des Phasenstroms kombiniert. Da der elektrische Verbraucher 13 in den drei Phasen 5a, 5b, 5c symmetrisch ist, wird die dritte Phase 5c nicht mit einem Stromsensor kombiniert. Die Stromsensoren 3a, 3b sind über eine Sensorsignalverbindung 7a, 7b für jeden Sensor mit der Steuervorrichtung 4 verbunden.A first 5a and a second 5b the phases 5a . 5b . 5c In any case, with only one current sensor 3a . 3b combined to measure the phase current. As the electrical consumer 13 in the three phases 5a . 5b . 5c is symmetrical, becomes the third phase 5c not combined with a current sensor. The current sensors 3a . 3b are via a sensor signal connection 7a . 7b for each sensor with the control device 4 connected.

Bei Hochleistungsanwendungen wie beispielsweise in Eisenbahn-Zugfahrzeugen kann die Stromsensorfunktion auf dem Grundsatz der Erkennung eines Stroms durch Auswertung des vom Strom erzeugten Magnetfeldes beruhen. Ein Beispiel für eine solchen Stromsensors 3 und eine entsprechende Anordnung zur Verarbeitung des Sensorsignals ist in der 2 dargestellt. Der Stromsensor 3 ist an eine Phase 5 angeschlossen und erzeugt ein Stromsignal, das dem durch die Phase 5 geführten Strom entspricht. Eine Signalleitung zum Ausgeben des Sensorsignals ist mit einem Strom-/Spannungswandler 41 (z.B. einem Nebenschlußwiderstand) zum Umwandeln des Stromsignals in ein Spannungssignal verbunden. Der Strom-/Spannungswandler 41 ist wahlweise mit einem Filter 43 zum Filtern des Spannungssignals verbunden, um Signalteile zu eliminieren, die das Ergebnis von vorübergehenden Störungen sind, und um Rauschen zu eliminieren. Ein Ausgang des Filters 43 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 45 zum Verstärken des Spannungssignals verbunden. Wenn das Filter 43 nicht vorgesehen ist, kann der Ausgang des Strom-/Spannungswandlers 41 direkt mit dem Verstärker 45 verbunden sein.For high power applications such as railway towing vehicles, the current sensor function may be based on the principle of detecting a current by evaluating the magnetic field generated by the current. An example of such a current sensor 3 and a corresponding arrangement for processing the sensor signal is in 2 shown. The current sensor 3 is in a phase 5 connected and generates a current signal that through the phase 5 guided current corresponds. A signal line for outputting the sensor signal is provided with a current / voltage converter 41 (eg, a shunt resistor) for converting the current signal into a voltage signal. The current / voltage converter 41 is optionally with a filter 43 connected to filter the voltage signal to eliminate signal parts that are the result of transient noise and to eliminate noise. An output of the filter 43 is with an input of an amplifier 45 connected to amplify the voltage signal. If the filter 43 is not provided, the output of the current / voltage converter 41 directly with the amplifier 45 be connected.

Zwischen dem Strom-/Spannungswandler 41 und dem Verstärker 45, beispielsweise zwischen dem Filter 43 und dem Verstärker 45, kann ein Vergleicher vorgesehen sein. Der Vergleicher kann zum Vergleichen des gemessenen Phasenstroms mit einem von einem redundanten Stromsensor gemessenen Phasenstrom benutzt werden.Between the current / voltage converter 41 and the amplifier 45 , for example between the filter 43 and the amplifier 45 , a comparator can be provided. The comparator can be used to compare the measured phase current with a phase current measured by a redundant current sensor.

Ein Ausgang des Verstärkers 45 ist mit einem Rnalog-/Digitalwandler 47 (A/D) zum Digitalisieren des Spannungssignals verbunden. Das digitalisierte Signal kann für digitale Datenverarbeitung benutzt werden, die insbesondere von einem Computer der in 1 gezeigten Steuervorrichtung 4 durchgeführt wird. Beispielsweise können die Vorrichtungen 41, 43, 45, 47 der in 2 gezeigten Anordnung zwischen dem Stromsensor 3a oder 3b und einem Signaleingang der Steuervorrichtung 4 angeordnet sein. Als Alternative können mindestens einige der Vorrichtungen 41, 43, 45, 47 Teil der Steuervorrichtung 4 sein.An output of the amplifier 45 is with egg a signal converter / digital converter 47 (A / D) connected to digitize the voltage signal. The digitized signal can be used for digital data processing, in particular from a computer of the type described in US Pat 1 shown control device 4 is carried out. For example, the devices 41 . 43 . 45 . 47 the in 2 shown arrangement between the current sensor 3a or 3b and a signal input of the control device 4 be arranged. As an alternative, at least some of the devices 41 . 43 . 45 . 47 Part of the control device 4 be.

Während des Betriebs des Stromrichters 11 benutzt die Steuervorrichtung 4 zum Steuern des Stromrichters 11 Phasenstromwerte, die auf der durch die Stromsensoren 3a, 3b durchgeführten Messung beruhen. Beispielsweise können von einer Zentralverarbeitungseinheit der Steuervorrichtung 4 Modellberechnungen zum Modellieren der Funktionsweise des elektrischen Verbrauchers 13 und die Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden.During operation of the power converter 11 uses the control device 4 for controlling the power converter 11 Phase current values, which are due to the current sensors 3a . 3b carried out measurement. For example, from a central processing unit of the control device 4 Model calculations to model the operation of the electrical load 13 and the plausibility check are performed.

Nach dem in 3 gezeigten Flußdiagramm kann eine Steuervorrichtung (wie beispielsweise die Steuervorrichtung 4 der 1) einen Stromrichter wie folgt betreiben: im Schritt S10 liest die Steuervorrichtung einen Schaltzustand von Steuerventilen und leitet entsprechende Schalthandlungen im Schritt S11 ein. Beispielsweise lassen sich der Schaltzustand oder entsprechende elektrische Potentiale der drei Phasen unter Verwendung einer Menge von drei Binärzahlen darstellen, die in einer Gruppe aufeinanderfolgender Schalthandlungen gesichert wurden. Z.B. bedeutet eine Menge von Zahlen 1, 0, 0, daß eine erste Phase auf hohes Potential, eine zweite Phase auf niedriges Potential und eine dritte Phase auf niedriges Potential zu schalten ist. Das hohe und das niedrige Potential können die Momentanpotentiale eines Gleichstrom-Zwischenkreises sein, der mit dem Stromrichter verbunden ist.After the in 3 The flowchart shown may include a control device (such as the control device 4 of the 1 ) operate a power converter as follows: in step S10, the control device reads a switching state of control valves and initiates corresponding switching actions in step S11. For example, the switching state or corresponding electrical potentials of the three phases may be represented using a set of three binary numbers saved in a group of consecutive switching operations. For example, a set of numbers 1, 0, 0 means that a first phase is to be switched to a high potential, a second phase to a low potential, and a third phase to a low potential. The high and low potentials may be the instantaneous potentials of a DC link connected to the power converter.

Im nachfolgenden Schritt S12 werden Phasenströme von mindestens zwei der Phasen, die der Zeit des momentanen Schaltzustandes der Ventile entsprechen, abgetastet. Typischerweise rotiert ein Asynchronmotor, der als Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges benutzt wird, mit einer Rotorfrequenz von 0 bis 150 Hz oder höher, die Schaltfrequenz des Stromrichters liegt im Bereich von 250 Hz bis 800 Hz und die Abtastfrequenz des Abtastens der gemessenen Phasenstromwerte ist noch höher, nämlich im Bereich einiger kHz, z.B. 2 bis 4 kHz.in the subsequent step S12, phase currents of at least two of Phases which correspond to the time of the instantaneous switching state of the valves, sampled. Typically, an asynchronous motor rotates as Drive motor of a railway towing vehicle is used, with one Rotor frequency from 0 to 150 Hz or higher, the switching frequency of the Power converter is in the range of 250 Hz to 800 Hz and the sampling frequency the sampling of the measured phase current values is even higher, namely in Range of several kHz, e.g. 2 to 4 kHz.

Im nachfolgenden Schritt S13 wird entschieden, ob die abgetasteten Phasenstromwerte in einer Plausibilitätsprüfung auszuwerten sind. Wenn beispielsweise eine bestimmte Folge aufeinanderfolgender Schaltzustände erkannt wird (z.B. die Schaltzustände 0, 0, 0 und 0, 0, 1 wechselnd wiederholt mindestens viermal), wird entschieden, daß sich das System in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet und daß die abgetasteten Phasenstromwerte auszuwerten sind. Infolgedessen fährt das Verfahren mit dem Schritt S14 fort, wobei die abgetasteten Phasenstromwerte so gesichert werden, daß der entsprechende Betriebszustand des Systems später bestimmt werden kann. Beispielsweise werden die Werte in einem zusätzlichen Datenfeld gesichert, das der entsprechenden Menge von Zahlen der momentanen Schalthandlung zugewiesen ist. Auch ist es möglich, daß Phasenstromwerte für andere Schaltzustände, insbesondere für jeden Schaltzustand gesichert werden, und daß eine Markiererinformation zum Markieren des Zustandes und/oder der Werte zur Auswertung gesichert wird. Auch können die Phasenstromwerte sofort ausgewertet werden.in the subsequent step S13, it is decided whether the sampled Phase current values are to be evaluated in a plausibility check. If For example, a specific sequence of successive switching states detected (e.g., the switching states 0, 0, 0 and 0, 0, 1 alternately repeated at least four times), is decided that the system is in a predetermined operating condition and that the sampled Phase current values are evaluated. As a result, that drives The method continues with step S14, wherein the sampled phase current values be secured so that the corresponding operating state of the system can be determined later. For example the values are in an additional Data field backed up to the appropriate set of numbers current switching action is assigned. It is also possible that phase current values for others Switching states, in particular for each Switching be secured, and that a marker information saved for marking the status and / or the values for evaluation becomes. Also can the phase current values are evaluated immediately.

Nach dem Schritt S14, und wenn im Schritt S13 entschieden wird, daß die abgetasteten Phasenstromwerte nicht in der Plausibilitätsprüfung auszuwerten sind, kehrt das Verfahren zum Schritt S10 zurück.To the step S14, and if it is decided in the step S13 that the sampled Phase current values are not evaluated in the plausibility check, returns the process returns to step S10.

Als Ergebnis des Verfahrens steht/stehen mindestens eine Menge der gemessenen Phasenstromwerte, vorzugsweise mehrere Mengen, zur Auswertung zur Verfügung. In einer bestimmten Ausführungsform werden sechs Werte jedes gemessenen Phasenstroms zur Auswertung in jedem Rotationszyklus des magnetischen Statorflußvektors der Maschinen benutzt, wobei die sechs Werte konstant beabstandeten Rotationswinkeln des Flußvektors entsprechen, z.B. Ecken einer vieleckigen Flußfigur (siehe zum Beispiel die in 8 gezeigte Flußfigur). Da die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine während des gleichen Rotationszyklus beinahe konstant ist, entsprechen die sechs Werte auch sechs konstant beabstandeten Zeitpunkten.As a result of the method, at least one quantity of the measured phase current values, preferably several quantities, is / are available for the evaluation. In a particular embodiment, six values of each measured phase current are used for evaluation in each rotation cycle of the magnetic stator flux vector of the machines, the six values corresponding to constantly spaced angles of rotation of the flux vector, eg corners of a polygonal flux figure (see, for example, Figs 8th shown river figure). Since the rotational speed of the machine is almost constant during the same rotation cycle, the six values also correspond to six constantly spaced points in time.

Nach dem in 4 gezeigten Flußdiagramm kann die Auswertung durch die Steuervorrichtung wie folgt durchgeführt werden: Im Schritt S20 liest die Steuervorrichtung die gemessenen Phasenstromwerte für mindestens eine Rotationsposition des Flußvektors und berechnet die Länge des rotierenden Zeigers, insbesondere des Stromraumzeigers. Beispielsweise werden die gemessenen Phasenstromwerte von zwei der Phasen quadriert und das Längenquadrat berechnet, wobei der Winkel von 120 Grad zwischen den zwei Phasen und die Rotationsposition des Zeigers berücksichtigt wird.After the in 4 In the flow chart shown, the evaluation by the control device can be carried out as follows: In step S20, the control device reads the measured phase current values for at least one rotational position of the flux vector and calculates the length of the rotating pointer, in particular the current space pointer. For example, the measured phase current values of two of the phases are squared and the length square is calculated, taking into account the 120 degree angle between the two phases and the rotational position of the pointer.

Im Schritt S21 wird die Länge mit einem Mittelwert (z.B. dem Mittelwert der Zeigerlängenwerte der vorhergehenden drei oder vier (oder einer sonstigen Anzahl) von Rotationszyklen des Flußvektors oder des rotierenden Zeigers an derselben Rotationsposition verglichen. Da eine Längenveränderung, die durch eine Änderung des Verbraucherstroms verursacht wird, über drei oder vier aufeinanderfolgende Rotationszyklen verhältnismäßig gering ist – wenn der Verbraucher eine Elektromaschine ist – wird der Vergleich die Wirkung eines Meßfehlers erkennen.In step S21, the length is compared with an average value (eg, the average of the pointer length values of the previous three or four (or other numbers) of rotation cycles of the flux vector or rotating pointer at the same rotational position.) Since a length change caused by a change in the consumer current ver caused by three or four consecutive rotation cycles is relatively low - if the consumer is an electric machine - the comparison will detect the effect of a measurement error.

Im Schritt S22 wird entschieden, ob die Differenz zwischen der Länge und dem Mittelwert einen Schwellenwert überschreitet. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, fährt das Verfahren mit dem Schritt S23 fort. Wenn der Schwellenwert nicht überschritten wird, kehrt das Verfahren zum Schritt S20 zurück. Im Schritt S23 wird eine wahlweise Analyse der Fehlerart durchgeführt, wie ausführlicher später unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben wird. In einer anderen Ausführungsform wird der Schritt S23 weggelassen. Im Schritt S24 wird eine entsprechende Handlung unternommen wie beispielsweise Unterbrechen oder Anhalten des Betriebs des Stromrichters. Beispielsweise kann der Schwellenwert 10 bis 15 Prozent der Momentanlänge des rotierenden Zeigers betragen. Es ist möglich, den Schwellenwert an den Betriebszustand des Systems anzupassen und/oder den Schwellenwert als einen Wert zu definieren, der auf den Mittelwert oder auf die momentane Länge bezogen ist.In step S22, it is decided whether the difference between the length and the average exceeds a threshold. If the threshold is exceeded, the process proceeds to step S23. If the threshold is not exceeded, the process returns to step S20. In step S23, an optional error type analysis is performed, as described in more detail later with reference to FIG 6 and 7 is described. In another embodiment, step S23 is omitted. In step S24, a similar action is taken, such as interrupting or stopping the operation of the power converter. For example, the threshold may be 10 to 15 percent of the instantaneous length of the rotating pointer. It is possible to adjust the threshold to the operating state of the system and / or to define the threshold as a value related to the mean or instantaneous length.

Das Verfahren, das unter Bezugnahme auf 4 beschrieben worden ist, kann abgeändert werden. Insbesondere ist es möglicherweise nicht angebracht, den Stromrichterbetrieb zu unterbrechen, wenn der Schwellenwert nur einmal überschritten wird. Es kann daher das Verfahren nach 5 angewandt werden.The method, with reference to 4 may be modified. In particular, it may not be appropriate to interrupt power converter operation if the threshold is exceeded only once. It can therefore follow the procedure 5 be applied.

Eine beispielhafte Weise zur Durchführung der Fuzzy-Auswertung wird im folgenden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Im Schritt S1 wird die Länge des rotierenden Zeigers berechnet. Im Schritt S1a wird ein entsprechender Vergleichswert der Länge erhalten und/oder verarbeitet. Der berechnete Wert und der Vergleichswert werden zu einem Vergleicher übertragen, der die zwei Werte im Schritt S2 vergleicht. Insbesondere berechnet der Vergleicher die Differenz zwischen den zwei Werten und erzeugt wahlweise den Absolutwert der Differenz. Die Differenz oder ihr Absolutwert werden im Schritt S3 mit einem Schwellenwert verglichen, z.B. durch das Schwellenwertvergleichsmittel. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, fährt das Verfahren im Schritt S4 fort, wobei ein Zählerwert um den Betrag erhöht wird, um den die Differenz den Schwellenwert überschreitet. Wenn der Schwellenwert nicht überschritten wird, fährt das Verfahren mit dem Schritt S5 fort, wobei der Zählerwert um einen konstanten Betrag verringert wird. Nach dem Schritt S5 kehrt das Verfahren zum Beginn zurück und fährt mit dem Schritt S1 fort.An exemplary manner of performing the fuzzy evaluation will be described below with reference to FIG 5 described. In step S1, the length of the rotating pointer is calculated. In step S1a, a corresponding comparison value of the length is obtained and / or processed. The calculated value and the comparison value are transmitted to a comparator comparing the two values in step S2. In particular, the comparator calculates the difference between the two values and optionally generates the absolute value of the difference. The difference or its absolute value is compared with a threshold value in step S3, for example by the threshold comparison means. If the threshold is exceeded, the method continues in step S4, wherein a counter value is increased by the amount by which the difference exceeds the threshold. If the threshold is not exceeded, the process proceeds to step S5, wherein the counter value is decreased by a constant amount. After the step S5, the process returns to the beginning and proceeds to the step S1.

Nach dem Schritt S4 fährt das Verfahren mit dem Schritt S6 fort, wobei eine Entscheidung getroffen wird, ob der Zählerwert einem zweiten Schwellenwert entspricht oder ob er dem zweiten Schwellenwert entspricht oder ihn überschreitet. Wenn dies der Fall ist, wird entschieden, daß ein Ausfall und/oder eine Fehlfunktion aufgetreten ist, und im Schritt S7 wird eine entsprechende Handlung unternommen. Wenn der zweite Schwellenwert nicht überschritten wird, kehrt das Verfahren zum Beginn zurück und fährt mit dem Schritt S1 fort.To moves to step S4 the method proceeds to step S6, wherein a decision is made will, whether the counter value corresponds to a second threshold or to the second threshold equals or exceeds him. If this is the case, it is decided that a failure and / or a Malfunction has occurred, and in step S7 is a corresponding Act undertaken. If the second threshold is not exceeded, the process returns to the beginning and proceeds to step S1.

Das oben beschriebene Verfahren kann durch Software und/oder Hardware implementiert werden. Weiterhin ist es möglich, das Verfahren abzuändern. Beispielsweise kann der Zählerwert im Schritt S5 um einen Betrag verringert werden, der von dem Betriebszustand des Systems oder des Verbrauchers abhängig ist.The The method described above may be by software and / or hardware be implemented. Furthermore, it is possible to modify the method. For example can be the counter value be reduced in step S5 by an amount that depends on the operating state depending on the system or the consumer.

6 und 7 zeigen links Figuren eines rotierenden Zeigers. In jedem Fall sind zwei kreisförmige oder beinahe kreisförmige Linien und ein Anfangspunkt M dargestellt. Diese Darstellung ist vereinfacht, da die Zeigerlänge gewöhnlich wie beispielsweise in 12 gezeigt Schwankungen unterliegt. Die drei geraden Linien mit Pfeil, die den Anfangspunkt M durchlaufen, schliessen einen Winkel von 120 Grad zwischen jedem Linienpaar ein und definieren ein nichtrechtwinkliges Koordinatensystem. Sie sind nicht unbedingt zu den Richtungen der drei Phasenströme ausgerichtet, wenn der rotierende Zeiger ein Stromraumzeiger der drei Phasen ist. 6 and 7 show left figures of a rotating pointer. In each case, two circular or nearly circular lines and a starting point M are shown. This representation is simplified because the pointer length is usually such as in 12 is subject to fluctuations. The three straight lines with arrow passing through the starting point M enclose an angle of 120 degrees between each pair of lines and define a non-orthogonal coordinate system. They are not necessarily aligned with the directions of the three phase currents when the rotating pointer is a current space pointer of the three phases.

Sechs Schnittpunkte von in jeder Figur einer der kreisförmigen oder beinahe kreisförmigen Linien mit den Pfeillinien sind mit kleinen Kreisen markiert und werden mit t1 bis t6 bezeichnet. Die Abstände zwischen dem Anfangspunkt M und den Schnittpunkten entsprechen den Längen des rotierenden Zeigers an der entsprechenden Rotationsposition. Rechts in der 6 und 7 ist ein entsprechendes Diagramm der Länge als Funktion der Rotationsposition oder als Funktion von Zeit dargestellt. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Zeigers konstant ist, sind beide Auslegungen der horizontalen Dimension gleichwertig und t1 bis t6 können als zeitlich konstant beabstandete Punkte ausgelegt werden.Six intersections of each of the figures in one of the circular or nearly circular lines with the arrow lines are marked with small circles and are designated t1 to t6. The distances between the starting point M and the intersections correspond to the lengths of the rotating pointer at the corresponding rotational position. Right in the 6 and 7 a corresponding diagram of the length is shown as a function of the rotational position or as a function of time. When the rotational speed of the pointer is constant, both interpretations are equivalent to the horizontal dimension and t1 to t6 can be construed as temporally constant spaced points.

In der 6 ist eine den Mittelwert der Länge eines Rotationszyklus darstellende horizontale Linie als gestrichelte Linie dargestellt. Der Mittelwert ist der gleiche für beide kreisförmigen Linien links in der 6. In der 7 stellt eine gestrichelte Linie den Mittelwert der kreisförmigen Linie dar. Der Mittelwert der ovalen Linie links in der 7 ist als dünne gepunktete Linie rechts in der 7 gezeichnet.In the 6 For example, a horizontal line representing the average of the length of a rotation cycle is shown as a dashed line. The mean value is the same for both circular lines left in the 6 , In the 7 a dashed line represents the mean value of the circular line. The mean value of the oval line is left in the 7 is as a thin dotted line right in the 7 drawn.

6 zeigt die Wirkung eines Offsetfehlers beim Messen von Phasenströmen, wobei der rotierende Zeiger der Stromraumzeiger oder beispielsweise ein Drehmomentzeiger einer elektromagnetischen Maschine sein kann. Der Offsetfehler ergibt eine Verschiebung der kreisförmigen Linie (allgemein der Zeigerlängenfigur), beeinflußt aber nicht den Mittelwert der Länge über einen Rotationszyklus. Infolgedessen gibt es zwei Schnittpunkte zwischen der Länge als Funktion der Rotationsposition oder Zeit, wie rechts in der 6 ersichtlich. Als Ergebnis kann ein Offsetfehler durch ein entsprechendes Verfahren erkannt werden. Wenn beispielsweise die Zeigerlänge an sechs konstant beabstandeten Rotationspositionen (entsprechend t1 bis t6) ausgewertet wird, ist es möglich, zu entscheiden, daß ein Offsetfehler besteht, wenn die Differenzen zwischen dem Mittelwert und der Länge an der ersten Rotationsposition oder Zeit t1 und an der vierten t4 entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, das heißt wenn die Differenz an einer der Positionen (t1) negativ und an der anderen Position (t4) positiv ist. Natürlich könnte ein Offsetfehler beim Messen eines anderen der Phasenströme oder Offsetfehler beim Messen von mehr als einem der Phasenströme auftreten, so daß die kreisförmige Linie in einer anderen Richtung verschoben wird. Infolgedessen wird bevorzugt, die Differenz zwischen dem Mittelwert und der Zeigerlänge an Paaren von Rotationspositionen oder Zeiten auszuwerten, die um einen halben Rotationszyklus oder um eine halbe Rotationszyklusdauer getrennt sind. Es können jedoch andere Verfahren zum Erkennen des charakteristischen Einflusses eines Offsetfehlers nach der Darstellung in 6 durchgeführt werden. Weitläufiger ausgedrückt ergibt der Offsetfehler eine Schwingung der Zeigerlänge mit der Grundfrequenz um den Durchschnittszeigerlängenwert. Alternativ oder zusätzlich könnte diese Schwingung durch ein anderes Verfahren erkannt werden. 6 shows the effect of an offset error in measuring phase currents, wherein the rotating pointer of the current space pointer or, for example, a torque vector of an electromagnetic machine can be. The offset error gives a shift in the circular line (generally the pointer length figure), but does not affect the average of the length over a rotation cycle. As a result, there are two intersections between the length as a function of the rotational position or time, as shown on the right in the 6 seen. As a result, an offset error can be detected by a corresponding method. For example, if the pointer length is evaluated at six constantly spaced rotational positions (corresponding to t1 to t6), it is possible to decide that an offset error exists if the differences between the average and the length at the first rotational position or time t1 and at the fourth t4 have opposite signs, that is, when the difference is positive at one of the positions (t1) and positive at the other position (t4). Of course, an offset error could occur in measuring another of the phase currents or offset errors in measuring more than one of the phase currents, so that the circular line is shifted in a different direction. As a result, it is preferable to evaluate the difference between the average value and the pointer length at pairs of rotational positions or times separated by half a rotation cycle or half a rotation cycle period. However, other methods for detecting the characteristic influence of an offset error as shown in FIG 6 be performed. More broadly, the offset error results in oscillation of the pointer length with the fundamental frequency about the average pointer length value. Alternatively or additionally, this vibration could be detected by another method.

7 zeigt die Wirkung eines Verstärkungsfehlers beim Messen eines der Phasenströme. Die Länge des Zeigers weist drei Schnittpunkte mit dem Mittelwert der Länge eines Rotationszyklus wie rechts in der 7 dargestellt auf. Infolgedessen kann der Verstärkungsfehler durch das gleiche Verfahren wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben erkannt werden, aber die Differenzen zwischen dem Mittelwert und der Länge weisen für das Paar von Rotationspositionen oder Zeiten das gleiche Vorzeichen auf (positiv oder negativ). Weitläufiger ausgedrückt ergibt der Verstärkungsfehler eine Schwingung der Zeigerlänge mit der doppelten Grundfrequenz um den Durchschnittszeigerlängenwert. Alternativ oder zusätzlich könnte diese Schwingung durch ein anderes Verfahren erkannt werden. 7 shows the effect of a gain error in measuring one of the phase currents. The length of the pointer has three points of intersection with the average of the length of a rotation cycle as shown on the right in FIG 7 shown on. As a result, the gain error can be detected by the same method as described in the previous section, but the differences between the average value and the length have the same sign for the pair of rotational positions or times (positive or negative). More broadly, the gain error results in oscillation of the pointer length at twice the fundamental frequency about the average pointer length value. Alternatively or additionally, this vibration could be detected by another method.

Wie schon erwähnt zeigt die 8 eine sechseckige vieleckige Magnetflußfigur einer elektromagnetischen Maschine, besonders eines asynchronen Motors. Die Ecken entsprechen sechs konstant beabstandeten Rotationspositionen oder Zeiten t1 bis t6. Da die Folgen von durch die Steuervorrichtung erzeugten Steuersignalen im Bereich der Ecken bei jedem Rotationszyklus der Maschine bei statischem Betrieb ähnlich oder gleich sind, können diese Folgen oder die Informationen über diese Folgen zur Bestimmung der Zeiten t1 bis t6 benutzt werden. Auf ähnliche Weise zeigt die 11 eine beinahe kreisförmige Magnetflußfigur. Entsprechende Mittelpunkte oder Anfangspunkte sind mit dem Bezugsbuchstaben M bezeichnet.As already mentioned shows the 8th a hexagonal polygonal magnetic flux figure of an electromagnetic machine, especially an asynchronous motor. The corners correspond to six constantly spaced rotational positions or times t1 to t6. Since the sequences of control signals generated in the area of the corners at each corner of the rotation cycle of the machine during static operation are similar or the same, these sequences or the information about these sequences can be used to determine the times t1 to t6. Similarly, the 11 an almost circular magnetic flux figure. Corresponding centers or starting points are designated by the reference letter M.

Das Ziel jedes Steuerverfahrens zum Steuern eines Stromrichters ist ein Magnetfluß, der einem Kreis so nahe wie möglich kommt. In der Praxis werden Frequenz-Steuerverfahren gewählt, die Annäherungen der idealkreisförmigen Magnetflußfigur erzeugen (z.B. eine sechseckige oder eine achtzehneckige Flußfigur). Die Anzahl und Position der Abtastpunkte wird durch die Anzahl und Position der Phasen/Phasenwicklungen beispielsweise für das typische System mit drei Phasen bestimmt. Für den typischen Fall von drei Phasen mit 120 Grad Phasenverschiebung (und der entsprechenden Winkelposition) können wie schon beschrieben die sechs Abtastpunkte mit 60 Grad Abständen zwischen ihnen benutzt werden. Es wird bevorzugt, daß das Steuersystem an einem der Abtastpunkte zu einer der Phasen umschaltet. Alle nichtkreisförmigen Steuerverfahren schalten typischerweise auf die nächste Phase um, wenn der Flußzeiger die Winkelphasenposition überquert, und erzeugen damit eine "Ecke" (im Fluß wie auch im Strom, wo der Strom unter Belastung phasenverschoben sein kann).The The aim of each control method for controlling a power converter is a magnetic flux, a circle as close as possible comes. In practice, frequency control methods are chosen, the approximations the ideal circular magnetic flux figure generate (e.g., a hexagonal or eighteen-cornered river figure). The number and position of the sample points is determined by the number and Position of the phases / phase windings, for example for the typical System with three phases determined. For the typical case of three Phases with 120 degrees phase shift (and the corresponding angular position) can be like already described the six sampling points with 60 degrees intervals between be used to them. It is preferred that the control system be connected to a the sampling points to one of the phases switches. Switch all non-circular control methods typically to the next Phase around when the flow pointer crosses the angular phase position, and thus create a "corner" (in the river as well in the stream, where the current may be out of phase under load).

Die in 9, 10, 12 und 13 dargestellten Graphiken eines rotierenden Zeigers gehören zu einem Stromraumzeiger. Aus der graphischen Darstellung in 9 läßt sich erkennen, daß es bedeutsame Schwankungen der Zeigerlänge in aufeinanderfolgenden Rotationszyklen gibt. Es läßt sich jedoch auch erkennen, daß die Schwankungen an den sechs Ecken der graphischen Darstellung verhältnismäßig gering sind. Infolgedessen ist es möglich, den Verstärkungsfehler, der die graphische Darstellung in der FIG. verformt hat, durch Anwenden des oben unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschriebenen Verfahrens zu erkennen. Insbesondere läßt sich aus 9 erkennen, daß der Abstand zwischen den Ecken bei Rotationswinkeln oder Zeiten t3 und t6 kleiner ist als die Abstände zwischen den anderen Paaren entgegengesetzter Ecken, was einen Verstärkungsfehler anzeigt.In the 9 . 10 . 12 and 13 Illustrated graphics of a rotating pointer belong to a current space pointer. From the graph in 9 It can be seen that there are significant variations in pointer length in successive rotation cycles. However, it can also be seen that the variations at the six corners of the graph are relatively small. As a result, it is possible to reduce the gain error that causes the graph in FIG. deformed by applying the above with reference to 6 and 7 to recognize the method described. In particular, can be out 9 recognize that the distance between the corners at rotation angles or times t3 and t6 is smaller than the distances between the other pairs of opposite corners, indicating a gain error.

In der 10 ist die graphische Darstellung (bezüglich des Anfangspunktes M) nach unten verschoben, was einen Offsetfehler anzeigt.In the 10 For example, the graph is shifted down (relative to the starting point M), indicating an offset error.

Die in 12 und 13 gezeigten graphischen Darstellungen eines Stromraumzeigers entsprechen der Flußfigur der 11. In der 12 ist eine Verschiebung der graphischen Darstellung nach links (bezüglich des Anfangspunkts M) erkennbar, was einen Offsetfehler anzeigt. Die in 13 gezeigte graphische Darstellung ist ähnlich wie die ovale graphische Darstellung der 7 verformt, was einen Verstärkungsfehler anzeigt.In the 12 and 13 shown graphs of a current space pointer correspond to the Flußfigur the 11 , In the 12 is a shift of the graphical representation to the left (with respect to the starting point M) recognizable, which indicates an offset error. In the 13 The graph shown is similar to the oval graph of FIG 7 deformed, indicating a gain error.

Um eine fehlerhafte Erkennung (z.B. aufgrund von Schwankungen der elektrischen Last) zu vermeiden, müssen die oben erwähnten Abweichungen (die das Ergebnis von Schwingungen sind) für mehrere Perioden der Grundfrequenz der Phasenströme erkannt werden. Die Erkennung muß nicht schnell sein, da die Abweichungen typischerweise gering sind. Es können zur gleichen Zeit andere Verfahren zum Erkennen von ernsthafteren Störungen angewandt werden. Infolgedessen ist es zur gleichen Zeit sicher, zuverlässig und ausreichend, die oben erwähnte Fuzzy-Auswertung anzuwenden. Zusätzlich könnten Verfahren zum Kompensieren von Lastabweichungen angewandt werden (z.B. durch Verwendung des Drehmoments anstelle der Stromzeigerlänge). Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Erkennung erhöht.Around erroneous detection (e.g., due to variations in the electrical Load) the ones mentioned above Deviations (which are the result of vibrations) for several Periods of the fundamental frequency of the phase currents are detected. The detection does not have to be fast be because the deviations are typically small. It can to at the same time other methods of detecting more serious disturbances have been applied become. As a result, it is safe, reliable and reliable at the same time sufficient, the above mentioned Apply fuzzy evaluation. In addition, procedures could to compensate for load deviations (e.g. Use of torque instead of current pointer length). Thereby becomes the reliability the detection increases.

Die in 14 gezeigte Anordnung umfaßt Einheiten 51 bis 59, die Teil einer Vorrichtung 50 sein können. Die Vorrichtung 50 kann durch Software und/oder Hardware realisiert werden und kann Teil der Steuervorrichtung 4 der 1 sein. Ein A/D-Wandler 47 (insbesondere der Wandler 47 der 2) ist mit einer Messungsverarbeitungsvorrichtung 51 zum Verarbeiten von Meßwerten von durch mindestens zwei der drei Phasen geführten Phasenströmen verbunden. Die Messungsverarbeitungsvorrichtung 51 ist mit einer Berechnungsvorrichtung 53 zum Berechnen von Absolutwerten verbunden, die von einer Länge eines rotierenden Zeigers abhängig sind, wobei der rotierende Zeiger mit einer Frequenz rotiert, die gleich einer Grund-Wechselstromfrequenz der Phasenströme ist. Eine Auswahlvorrichtung 55 zum Auswählen von Folgen von Steuersignalen ist vorgesehen, wobei die Folgen entweder identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen sind. Diese werden wiederholt durch die Steuervorrichtung zum Steuern des Stromrichters erzeugt. Mit der Auswahlvorrichtung 55 kann die Berechnung der Absolutwerte für Betriebszeiten der ausgewählten Folgen bewirkt werden. In der vorliegenden bestimmten Ausführungsform ist die Auswahlvorrichtung 55 mit einer Steuereinheit 57 zum Erzeugen von Steuersignalen zum Steuern des Betriebes des Stromrichters verbunden. Die Steuereinheit 57 kann Mittel zum Lesen der Folgen und zum Erzeugen von entsprechenden Steuersignalen wie beispielsweise PWM-Signalen enthalten. Die Auswahlvorrichtung 55 ist mit der Berechnungsvorrichtung 53 verbunden und die Berechnungsvorrichtung 53 ist mit einer Erkennungsvorrichtung 59 zum Erkennen eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Berechnungsvorrichtung auch nur indirekt mit der Auswahlvorrichtung verbunden sein.In the 14 The arrangement shown comprises units 51 to 59 that part of a device 50 could be. The device 50 can be realized by software and / or hardware and can be part of the control device 4 of the 1 be. An A / D converter 47 (in particular the converter 47 of the 2 ) is with a measurement processing device 51 for processing measurements of phase currents conducted through at least two of the three phases. The measurement processing device 51 is with a calculation device 53 for calculating absolute values dependent on a length of a rotating pointer, the rotating pointer rotating at a frequency equal to a fundamental AC frequency of the phase currents. A selection device 55 for selecting sequences of control signals is provided, the sequences being either identical or similar sequences of control signals. These are repeatedly generated by the control device for controlling the power converter. With the selection device 55 the calculation of the absolute values for operating times of the selected sequences can be effected. In the present particular embodiment, the selection device is 55 with a control unit 57 connected to generate control signals for controlling the operation of the power converter. The control unit 57 may include means for reading the sequences and generating corresponding control signals such as PWM signals. The selection device 55 is with the calculation device 53 connected and the computing device 53 is with a recognition device 59 for detecting an error in measuring at least one of the phase currents. In an alternative embodiment, the calculation device may also be connected only indirectly to the selection device.

Während des Betriebs des Systems werden Meßwerte der Phasenströme in digitaler Form vom A/D-Wandler 47 zur Messungsverarbeitungsvorrichtung 51 übertragen, die Meßwerte zur Berechnungsvorrichtung 53 überträgt, nämlich mindestens die Meßwerte, die einem durch die Auswahlvorrichtung 57 durchgeführten Auswahlverfahren entsprechen. Eine entsprechende Verbindung zwischen der Auswahlvorrichtung 55 und der Messungsverarbeitungsvorrichtung 51 kann in einer abgeänderten Anordnung realisiert werden. Weiterhin kann die Messungsverarbeitungsvorrichtung 51 die Meßwerte für andere Zwecke wie beispielsweise zur Verwendung der Meßwerte beim Steuern des Betriebes des Systems verarbeiten.During operation of the system, measured values of the phase currents in digital form are obtained from the A / D converter 47 to the measurement processing device 51 transferred, the measured values to the computing device 53 transmits, namely at least the measured values, the one by the selection device 57 the selection procedure. A corresponding connection between the selection device 55 and the measurement processing device 51 can be realized in a modified arrangement. Furthermore, the measurement processing device 51 process the readings for other purposes, such as the use of the readings in controlling the operation of the system.

In dem durch 14 dargestellten Beispiel wird durch die Auswahlvorrichtung 55 erkannt, wann die identischen oder ähnlichen Folgen von Steuersignalen während des Betriebs des Systems auftreten. Es wird durch sie die Berechnung der entsprechenden Absolutwerte ausgelöst und/oder veranlaßt, so daß die Erkennungsvorrichtung 59 einen Fehler beim Messen der Phasenströme erkennen kann.In the by 14 Example shown by the selection device 55 detects when the identical or similar sequences of control signals occur during operation of the system. It is triggered and / or caused by the calculation of the corresponding absolute values, so that the detection device 59 can detect an error in measuring the phase currents.

ZusammenfassungSummary

Plausibilitätsprüfung eines elektrischen Drei-Phasen-SystemsPlausibility check of a electric three-phase system

Ein Fehler beim Messen von Phasenströmen des Systems wird detektiert, indem Absolutwerte für bestimmte Betriebszeiten ausgewertet werden. Die Absolutwerte sind von der Länge eines rotierenden Zeigers abhängig, der mit einer Frequenz rotiert, die gleich einer Frequenz der Phasenströme ist, wobei die Länge des rotierenden Zeigers von den Phasenströmen abhängig ist. Die Absolutwerte werden zum Detektieren eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt. Eine Steuervorrichtung erzeugt wiederholt identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters (Schritte S10 und S11). Basierend auf der Information über diese Folgen wird der entsprechende Absolutwert ausgewählt oder eine entsprechende Messinformation für eine spätere Auswertung gespeichert (Schritte S12, S13 und S14).One Error when measuring phase currents of the Systems is detected by absolute values for certain operating times be evaluated. The absolute values are of the length of one depending on the rotating pointer, which rotates at a frequency equal to a frequency of the phase currents, being the length of the rotating pointer is dependent on the phase currents. The absolute values are used to detect an error when measuring at least one the phase currents used. A control device repeatedly generates identical or similar Consequences of control signals for controlling the power converter (steps S10 and S11). Based on the information about these consequences, the corresponding absolute value selected or a corresponding measurement information stored for later evaluation (Steps S12, S13 and S14).

Claims (18)

Verfahren zum Überprüfen eines Betriebes eines elektrischen Drei-Phasen-Systems (1) auf Plausibilität, wobei das System (1) einen Stromrichter (11) und eine Last (13), insbesondere einen Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeuges, umfaßt, und wobei – die Last (13) über eine Wechselstromleitung mit drei Phasen (5a, 5b, 5c) mit dem Stromrichter (11) verbunden ist, – die Last (13) zu den drei Phasen (5a, 5b, 5c) symmetrisch ist, – von mindestens zwei (5a, 5b) der drei Phasen (5a, 5b, 5c) geführte Phasenströme gemessen werden, – der Stromrichter (11) durch eine Steuervorrichtung (4) gesteuert wird, – die Steuervorrichtung (4) Werte der gemessenen Phasenströme zum Betreiben des Systems (1) verwendet, – die Steuervorrichtung (4) wiederholt identische oder ähnliche Folgen von Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters (11) erzeugt, wobei Absolutwerte für Betriebszeiten berechnet werden, die den Folgen entsprechen, wobei die Absolutwerte auf ein Merkmal einer Größe bezogen sind, wobei die Größe einen Betriebszustand des Systems beschreibt, wobei die Größe ein rotierender Zeiger ist, der mit einer Frequenz rotiert, die einer Frequenz der von den Phasen geführten Phasenströme gleich ist, wobei eine Länge des rotierenden Zeigers von den Phasenströmen abhängig ist, wobei die Absolutwerte von der Länge des rotierenden Zeigers abhängig sind, und wobei mindestens einer der Absolutwerte zum Detektieren eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt wird.Method for verifying operation of a three-phase electrical system ( 1 ) on plausibility, whereby the system ( 1 ) a power converter ( 11 ) and a load ( 13 ), in particular a drive motor of a railway towing vehicle, and wherein - the load ( 13 ) via an AC line with three phases ( 5a . 5b . 5c ) with the power converter ( 11 ) connected - the load ( 13 ) to the three phases ( 5a . 5b . 5c ) is symmetrical, - of at least two ( 5a . 5b ) of the three phases ( 5a . 5b . 5c ) guided phase currents are measured, - the power converter ( 11 ) by a control device ( 4 ), - the control device ( 4 ) Values of the measured phase currents for operating the system ( 1 ), - the control device ( 4 ) repeats identical or similar sequences of control signals for controlling the power converter ( 11 ), wherein absolute values are calculated for operating times corresponding to the sequences, the absolute values being related to a characteristic of a quantity, the quantity describing an operating condition of the system, the quantity being a rotating pointer rotating at a frequency which a frequency of the phase currents carried by the phases is equal, wherein a length of the rotating pointer depends on the phase currents, the absolute values being dependent on the length of the rotating pointer, and at least one of the absolute values for detecting an error in measuring at least one of the Phase currents is used. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Absolutwerte unter Verwendung der gemessenen Phasenströme berechnet werden.Method according to claim 1, wherein the absolute values calculated using the measured phase currents. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der rotierende Zeiger ein rotierender Stromraumzeiger ist, der Phasenverschiebungen und Amplituden der drei Phasenströme entspricht.The method of claim 1 or 2, wherein the rotating Pointer is a rotating current space pointer, the phase shifts and amplitudes of the three phase currents. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der rotierende Zeiger ein durch die Steuervorrichtung (4) unter Verwendung der gemessenen Phasenströme berechneter Zeiger ist.Method according to claim 1 or 2, wherein the rotating pointer is activated by the control device ( 4 ) using the measured phase currents is calculated pointer. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Last eine rotierende Drei-Phasen-Maschine umfaßt, insbesondere einen Asynchronmotor, und wobei der rotierende Zeiger einem Drehmoment der Maschine entspricht.The method of claim 4, wherein the load is a rotating one Three-phase machine includes in particular an asynchronous motor, and wherein the rotating pointer corresponds to a torque of the machine. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Absolutwert ein das Quadrat der Länge des rotierenden Zeigers darstellender Quadratwert ist.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the absolute value a square the length of the Rotating pointer is representing square value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Absolutwerte für eine Vielzahl von Rotationspositionen des Zeigers berechnet werden, von denen jede einer der identischen oder ähnlichen Folgen entspricht, und wobei – eine Differenz zwischen den Absolutwerten für mindestens zwei der Rotationspositionen oder – Abweichungen mindestens zweier der Rotationspositionen von einem Vergleichswert zur Bestimmung einer Fehlerart beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt werden.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the absolute values for one Variety of rotational positions of the pointer are calculated, of which each one of identical or similar Corresponds to consequences, and where A difference between the Absolute values for at least two of the rotational positions or - deviations at least two of the rotational positions of a comparison value used to determine a fault type when measuring at least one of the phase currents become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Vergleich durch Vergleichen des Absolutwertes mit einem vorhergehenden Absolutwert an einer gleichen Rotationsposition des Zeigers oder durch Vergleichen desselben mit einem aus einer Vielzahl vorhergehender Absolutwerte abgeleiteten Vergleichswert durchgeführt wird, und wobei das Vergleichsergebnis zum Detektieren des Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme benutzt wird.Method according to one of claims 1 to 7, wherein a comparison by comparing the absolute value with a previous absolute value at a same rotational position of the pointer or by comparison the same with one of a plurality of preceding absolute values derived comparison value, and wherein the comparison result is used to detect the error in measuring at least one of the phase currents. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei Durchführung der Plausibilitätsprüfung ein erster Plausibilitätswert wiederholt bestimmt wird, wobei der erste Plausibilitätswert ein Momentanmaß eines Grades an Plausibilität und/oder Nichtplausibilität ist, wobei ein zweiter Plausibilitätswert von einer Vielzahl der ersten Plausibilitätswerte abgeleitet wird, wobei jeder der ersten Plausibilitätswerte den zweiten Plausibilitätswert entsprechend seinem Grad an Plausibilität und/oder Nichtplausibilität beeinflussen kann und wobei eine Handlung unternommen wird, wenn der zweite Plausibilitätswert ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.Method according to one of claims 1 to 8, wherein in carrying out the Plausibility check a first plausibility value is determined repeatedly, wherein the first plausibility value a Momentary measure of one Degree of plausibility and / or implausibility is a second plausibility value of a plurality of first plausibility values each of the first plausibility values the second plausibility value according to its degree of plausibility and / or implausibility and wherein an action is taken when the second plausibility value is on predetermined criterion fulfilled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei Detektion eines Fehlers beim Messen mindestens eines der Phasenströme der Betrieb des Stromrichters (11) angehalten und wieder gestartet wird und eine ausführliche Analyse eines Fehlergrundes nach dem Anhalten und vor oder während eines Wiederstartens des Stromrichters (11) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 9, wherein upon detection of an error in measuring at least one of the phase currents of the operation of the power converter ( 11 ) and a detailed analysis of a reason for the error after stopping and before or during a restart of the power converter ( 11 ) is carried out. Computerladbare Datenstruktur, die ausgestaltet ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchzuführen, während die Datenstruktur auf einem Computer ausgeführt wird, insbesondere auf einem Computer einer Steuer vorrichtung zum Steuern einer Funktionsweise des Stromrichters (11).Computer-loadable data structure configured to perform the method according to one of the preceding method claims while the data structure is executed on a computer, in particular on a computer of a control device for controlling a mode of operation of the power converter ( 11 ). Computerprogramm, wobei das Computerprogramm dafür ausgelegt ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchzuführen, während das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, insbesondere auf einem Computer einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Funktionsweise des Stromrichters (11).A computer program, the computer program being designed to carry out the method according to one of the preceding method claims while the computer program is executed on a computer, in particular on a computer of a control device for controlling a mode of operation of the power converter ( 11 ). Computerprogramm mit Programmitteln zum Durchführen des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche bei Ausführung des Computerprogramms auf einem Computer, insbesondere auf einem Computer einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Funktionsweise des Stromrichters (11), oder auf einem Computernetz.Computer program with program means for carrying out the method according to one of the preceding method claims when the computer program is executed on a computer, in particular on a computer of a control device device for controlling the functioning of the converter ( 11 ), or on a computer network. Computerprogramm mit Programmitteln nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Programmittel auf einem von einem Computer lesbaren Speichermedium gespeichert werden.Computer program with programs after the previous one Claim, wherein the program means are readable on a computer readable Storage medium to be stored. Speichermedium bei dem eine Datenstruktur auf dem Speichermedium gespeichert wird und wobei die Datenstruktur das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche durchführen kann, nachdem es in einen Haupt- und/oder Arbeitsspeicher eines Computers geladen worden ist, und insbesondere auf einem Computer einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Funktionsweise des Stromrichters (11), oder eines Computernetzes.A storage medium in which a data structure is stored on the storage medium and wherein the data structure can perform the method according to one of the preceding method claims after it has been loaded into a main and / or main memory of a computer, and in particular on a computer of a control device for controlling a Operation of the power converter ( 11 ), or a computer network. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, wobei die Programmcodemittel auf einem Speichermedium gespeichert werden können oder sind, zum Durchführen des Verfahrens eines der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wenn die Programmcodemittel auf einem Computer ausgeführt werden, insbesondere auf einem Computer einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Funktionsweise des Stromrichters (11), oder auf einem Computernetz.Computer program product comprising program code means, the program code means being or able to be stored on a storage medium for carrying out the method of one of the preceding method claims when the program code means are executed on a computer, in particular on a computer of a control device for controlling a functioning of the power converter ( 11 ), or on a computer network. Anordnung zum Überprüfen einer Funktionsweise eines elektrischen Drei-Phasen-Systems (1) auf Plausibilität, wobei das System (1) einen Stromrichter (11) und eine Last (13), insbesondere einen Antriebsmotor eines Eisenbahn-Zugfahrzeugs umfaßt, wobei die Last (13) über eine Wechselstromleitung mit drei Phasen (5a, 5b, 5c) mit dem Stromrichter (11) verbunden ist, wobei die Last (13) zu den drei Phasen (5a, 5b, 5c) symmetrisch ist, wobei der Stromrichter (11) durch eine Steuervorrichtung (4) gesteuert wird und wobei die Anordnung folgendes umfaßt: – eine Messungsverarbeitungsvorrichtung (51) zum Verarbeiten von Meßwerten von durch mindestens zwei (5a, 5b) der drei Phasen (5a, 5b, 5c) geführten Phasenströmen, – eine Berechnungsvorrichtung (53) zum Berechnen von Absolutwerten in Abhängigkeit von einer Länge eines rotierenden Zeigers, wobei der rotierende Zeiger mit einer Frequenz rotiert, die gleich einer Wechselstromfrequenz der Phasenströme ist und wobei die Berechnungsvorrichtung (53) mit der Messungsverarbeitungsvorrichtung (51) verbunden ist, – eine Auswahlvorrichtung (55) zum Auswählen von Folgen von Steuersignalen, wobei die Folgen identische oder ähnliche Folgen von wiederholt durch die Steuervorrichtung (4) erzeugten Steuersignalen zum Steuern des Stromrichters (11) sind und wobei die Auswahlvorrichtung (55) die Berechnung der Absolutwerte für Betriebszeiten der ausgewählten Folgen bewirken kann, – eine Erkennungsvorrichtung (59) zum Erkennen eines Fehlers beim Messen von mindestens einem der Phasenströme, wobei die Erkennungsvorrichtung (59) mit der Berechnungsvorrichtung (53) verbunden ist und den Fehler unter Verwendung mindestens eines der Absolutwerte erkennen kann.Arrangement for checking the operation of a three-phase electrical system ( 1 ) on plausibility, whereby the system ( 1 ) a power converter ( 11 ) and a load ( 13 ), in particular a drive motor of a railway towing vehicle, wherein the load ( 13 ) via an AC line with three phases ( 5a . 5b . 5c ) with the power converter ( 11 ), the load ( 13 ) to the three phases ( 5a . 5b . 5c ) is symmetrical, the power converter ( 11 ) by a control device ( 4 ) and wherein the arrangement comprises: a measurement processing device ( 51 ) for processing measurements of at least two ( 5a . 5b ) of the three phases ( 5a . 5b . 5c ) guided phase currents, - a calculation device ( 53 ) for calculating absolute values in response to a length of a rotating pointer, the rotating pointer rotating at a frequency equal to an AC frequency of the phase currents, and wherein the computing device ( 53 ) with the measurement processing device ( 51 ), - a selection device ( 55 ) for selecting sequences of control signals, the sequences having identical or similar sequences repeated by the control device ( 4 ) generated control signals for controlling the power converter ( 11 ) and wherein the selection device ( 55 ) can cause the calculation of the absolute values for operating times of the selected sequences, - a recognition device ( 59 ) for detecting an error in measuring at least one of the phase currents, wherein the recognition device ( 59 ) with the computing device ( 53 ) and can detect the error using at least one of the absolute values. Stromrichter (11) mit der Anordnung des vorhergehenden Anspruchs.Power converter ( 11 ) with the arrangement of the preceding claim.
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