WO2019174804A1 - Verfahren zum erkennen eines fehlerzustands einer elektrischen maschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands einer elektrischen Maschine (100) mit einem Rotor (120), einem Stator (110) und einer mit dem Stator (1 10) verbundenen Inverterschaltung (130), wobei eine erste Stromstärke eines ersten Phasenstroms, eine zweite Stromstärke eines zweiten Phasenstroms und eine dritte Stromstärke eines dritten Phasenstroms erfasst werden, wobei für den ersten Phasenstrom eine theoretische erste Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten dritten Stromstärke bestimmt wird, wobei aus der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke ein Evaluationswert bestimmt wird und wobei in Abhängigkeit von diesem Evaluationswert bewertet wird, ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine (100) vorliegt oder nicht.
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands einer elektrischen Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines
Fehlerzustands einer elektrischen Maschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
Stand der Technik
Elektrische Maschinen können in Kraftfahrzeugen als sog. Startergeneratoren eingesetzt werden, um einerseits in einem Motorbetrieb die Brennkraftmaschine zu starten und um andererseits in einem Generatorbetrieb Strom für das
Bordnetz und zum Laden der Kraftfahrzeugbatterie zu erzeugen. Derartige elektrische Maschinen können über einen Riemen mit der Brennkraftmaschine bzw. der Kurbelwelle verbunden sein (sog. riemengetriebene Startergeneratoren, RSG).
Mittels einer derartigen elektrischen Maschine kann beispielsweise ein Boost- Rekuperations-System (BRS) realisiert werden. Im Generatorbetrieb nimmt die elektrische Maschine dabei ein Antriebsmoment auf und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Im Motorbetrieb wandelt die elektrische Maschine elektrische Energie wieder in mechanische Energie um und erzeugt ein Antriebsmoment.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands einer elektrischen Maschine sowie eine Recheneinheit und ein
Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der
unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die elektrische Maschine weist einen Rotor, einen Stator und eine mit dem Stator verbundene Inverterschaltung auf. Der Rotor kann insbesondere eine
Erregerwicklung (fremderregte elektrische Maschine) oder auch
Permanentmagnete (permanenterregte elektrische Maschine) aufweisen. Der Stator ist insbesondere ein n-phasiger Stator mit n Ständerphasen, insbesondere mit n>3. Insbesondere weist der Stator drei oder fünf Ständerphasen auf. Die Erfindung eignet sich jedoch insbesondere auch für eine beliebige Anzahl an Statorphasen. Mittels der Inverterschaltung kann zweckmäßigerweise eine an dem Stator anliegenden n-phasigen Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichgerichtet werden und umgekehrt kann eine an der Inverterschaltung anliegende Gleichspannung in eine n-phasige Wechselspannung an dem Stator wechselgerichtet werden. Die Inverterschaltung ist insbesondere auch mit dem Rotor elektrisch verbunden, z.B. über ein Kohle-Schleifring-System.
Im Rahmen des Verfahrens werden nun eine erste Stromstärke eines ersten Phasenstroms, eine zweite Stromstärke eines zweiten Phasenstroms und eine dritte Stromstärke eines dritten Phasenstroms erfasst. Als ein Phasenstrom sei insbesondere ein Strom in einen bzw. aus einem Phasenanschluss des Stators zu verstehen. Diese drei Stromstärken werden dabei insbesondere gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig erfasst. Insbesondere wird ein zeitlicher Verlauf der jeweiligen Stromstärken erfasst.
Für den ersten Phasenstrom wird dann eine theoretische erste Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten dritten Stromstärke bestimmt. Insbesondere wird diese theoretische erste Stromstärke gemäß theoretischer Grundlagen bzw. einem theoretischen mathematischen Modell der elektrischen Maschine analytisch bestimmt. Insbesondere wird ein theoretischer zeitlicher Verlauf der ersten Stromstärke aus den erfassten zeitlichen Verläufen der zweiten und dritten Stromstärke bestimmt. Aus der erfassten ersten
Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke wird ein Evaluationswert
bestimmt. In Abhängigkeit von diesem Evaluationswert wird bewertet, ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt oder nicht.
Bei einer fehlerfreien elektrischen Maschine, bei welcher kein Fehlerzustand vorliegt, sind die Phasenströme der einzelnen Phasen insbesondere zueinander symmetrisch oder zumindest im Wesentlichen symmetrisch. Als symmetrisch sei in diesem Zusammenhang insbesondere zu verstehen, dass die zeitlichen Verläufe der Stromstärken der Phasenströme dieselbe oder zumindest im Wesentlichen dieselbe Amplitude besitzen und zueinander um einen
Phasenwinkel phasenverschoben sind. Beispielsweise sind bei einer
dreiphasigen elektrischen Maschine die zeitlichen Verläufe der drei
Phasenströme zueinander um einen Phasenwinkel von 120° phasenverschoben und bei einer fünfphasigen elektrischen Maschine sind die zeitlichen Verläufe der fünf Phasenströme zueinander um einen Phasenwinkel von 72°
phasenverschoben.
Bei einer fehlerbehafteten elektrischen Maschine, bei welcher also ein
Fehlerzustand vorliegt, ist diese Symmetrie der Phasenströme nicht mehr gegeben. Insbesondere unterscheiden sich bei einem Fehlerzustand die
Amplituden der zeitlichen Verläufe der Stromstärken der Phasenströme und auch eine reguläre Phasenverschiebung um den jeweiligen Phasenwinkel ist insbesondere nicht mehr gegeben.
Diesen Umstand macht sich die Erfindung zu Nutze, um einen Fehlerzustand der elektrischen Maschine zu erkennen. Aufgrund der Symmetrie der Phasenströme sollten bei einer fehlerfreien elektrischen Maschine die erfasste erste
Stromstärke und die theoretische erste Stromstärke bzw. deren zeitliche Verläufe übereinstimmen oder zumindest im Wesentlichen übereinstimmen.
Der Evaluationswert wird insbesondere durch einen Vergleich der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke bestimmt und hängt insbesondere von einem Unterschied zwischen der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke ab. Ein zu großer Unterschied zwischen der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen
ersten Stromstärke deutet insbesondere auf eine nicht gegebene Symmetrie der Phasenströme und somit auf einen Fehlerzustand der elektrischen Maschine hin.
Die Erfindung stellt somit eine Möglichkeit bereit, um auf einfache,
kostengünstige und aufwandsarme Weise einen Fehler der elektrischen
Maschine zu erkennen. Insbesondere werden die Stromstärken der
Phasenströme für den Betrieb der elektrischen Maschine ohnehin erfasst bzw. liegen ohnehin vor. Somit bedarf es insbesondere keines zusätzlichen
Messaufwands und keiner zusätzlichen Hardware. Insbesondere sind zum Ausführen des Verfahrens keine konstruktiven Änderungen an einer elektrischen Maschine notwendig. Zweckmäßigerweise kann eine elektrische Maschine somit auf einfache Weise nachgerüstet werden, um eine Fehlererkennung der elektrischen Maschine im Rahmen des vorliegenden Verfahrens durchzuführen. Insbesondere kann die Fehlererkennung im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Software realisiert werden und auf einfache Weise beispielsweise in ein Steuergerät einer elektrischen Maschine zu deren Nachrüstung implementiert werden.
Beispielsweise kann bei einer n=5-phasigen elektrischen Maschine mit
Drudenfußschaltung der theoretische zeitliche Verlauf der ersten Stromstärke h_th aus den erfassten zeitlichen Verläufen der zweiten und dritten Stromstärke V erfasst und ^erfasst) gemäß folgender Formel bestimmt werden: h_th = (^erfasst + ^erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n))
Der Wert 4*p/h ergibt sich dabei aus der "Entfernung" bzw. der Geometrie der Phasen in der Drudenfußschaltung zueinander. Bei einer fünfphasigen Maschine betragen die Abstände zwischen den Phasen jeweils 3607h = 72°. Somit ist beispielsweise der Abstand von der Phase U zu der Phase V 72°, von der Phase U zu der Phase W entsprechend 2*12°, von der Phase U zu der Phase X 3*72° und von der Phase U zu der Phase Y 4*72°.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird als Evaluationswert eine Differenz zwischen der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen
ersten Stromstärke bestimmt. Eine betragsmäßig zu große Differenz zwischen erfasster und theoretischer erster Stromstärke deutet insbesondere auf eine nicht gegebene Symmetrie der Phasenströme und somit auf einen Fehlerzustand hin.
Vorteilhafterweise wird als Evaluationswert ein statistischer Wert bestimmt, vorzugsweise eine Standardabweichung zwischen erfasster erster Stromstärke und theoretischer erster Stromstärke. Eine zu große Standardabweichung bedeutet insbesondere einen zu großen Unterschied zwischen erfasster und theoretischer erster Stromstärke und deutet auf einen vorliegenden
Fehlerzustand hin. Vorzugsweise kann ein Mittelwert, insbesondere das arithmetische Mittel oder der Median, zwischen erfasster erster Stromstärke und theoretischer erster Stromstärke als Evaluationswert bestimmt werden und/oder eine Abweichung, insbesondere eine absolute Abweichung und/oder eine mittlere absolute Abweichung zwischen diesem Mittelwert und der erfassten und/oder theoretischen ersten Stromstärke. Eine zu große Abweichung, insbesondere eine zu große mittlere absolute Abweichung des Mittelwerts von der erfassten oder theoretischen ersten Stromstärke deutet insbesondere auf einen vorliegenden Fehlerzustand.
Bevorzugt wird ein Schwellwertvergleich des Evaluationswerts durchgeführt. Erreicht oder übersteigt der Evaluationswert einen Schwellwert, wird
vorzugsweise bewertet, dass ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt. Wird beispielsweise die Differenz zwischen erfasster und theoretischer erster Stromstärke als Evaluationswert bestimmt, kann dieser Schwellwert beispielsweise 5%, 4%, 3%, 2% oder 1 % der erfassten ersten Stromstärke betragen.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die gewählte Nomenklatur des ersten, zweiten und dritten Phasenstroms nicht als einschränkend zu verstehen sei und keine Reihenfolge oder Relevanz der Phasenströme zum Ausdruck bringen soll. Vielmehr können die drei Phasen, deren Phasenströme im Rahmen des Verfahrens erfasst werden, zweckmäßig gewählt werden.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass bei einem mehr als dreiphasigen Stator, beispielsweise bei einem fünfphasigen Stator, insbesondere auch mehr als drei Phasenströme gleichzeitig bzw. im Wesentlichen gleichzeitig bestimmbar sind, insbesondere vier oder fünf Phasenströme.
Vorteilhafterweise werden mindestens 3 und höchstens n Stromstärken von n Phasenströmen mit n>3 erfasst. Die erste Stromstärke des ersten Phasenstroms, die zweite Stromstärke des zweiten Phasenstroms und die dritte Stromstärke des dritten Phasenstroms werden vorzugsweise aus diesen erfassten Stromstärken der n Phasenströme ausgewählt. Insbesondere können somit für
unterschiedliche zweckmäßige Kombinationen von jeweils drei Phasenströmen Stromstärken erfasst werden und für einen dieser jeweils drei Phasenströme kann eine theoretische Stromstärke aus den erfassten Stromstärken der beiden übrigen Phasenströme bestimmt werden. Somit können mehrere Paare von erfassten und theoretischen Stromstärken und demgemäß mehrere
Evaluationswerte bestimmt werden. Somit können Fehlerzustände mit hoher Sicherheit und geringer Fehlerquote erkannt werden.
Vorzugsweise werden der zweite Phasenstrom und der dritte Phasenstrom in Abhängigkeit von dem ersten Phasenstrom anhand ihrer elektrischen
Phasenwinkel PHh, PH und PH I3 ausgewählt. Bevorzugt werden der zweite und dritte Phasenstrom gemäß folgender Formel ausgewählt:
PHI2 = PHh - 7207h und PHI3 = PHh + 7207n Der zweite und dritte Phasenstrom werden gemäß dieser Formel insbesondere dann ausgewählt wenn mehr als drei Phasenströme erfasst werden.
Alternativ werden der zweite und dritte Phasenstrom anhand ihrer elektrischen Phasenwinkel PHh und PH I3 vorzugsweise gemäß folgender Formel ausgewählt:
PHI2 = PHh - 3607h und PHI3 = PHh + 3607n Insbesondere werden der zweite und dritte Phasenstrom gemäß dieser Formel ausgewählt, wenn genau drei Phasenströme erfasst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine vierte Stromstärke eines vierten Phasenstroms erfasst. Für den zweiten Phasenstrom wird vorzugsweise
eine theoretische zweite Stromstärke aus der erfassten ersten Stromstärke und aus der erfassten vierten Stromstärke bestimmt. Bevorzugt wird aus der erfassten zweiten Stromstärke und der theoretischen zweiten Stromstärke ein zweiter Evaluationswert bestimmt und in Abhängigkeit von dem Evaluationswert und von dem zweiten Evaluationswert wird vorzugsweise bewertet, ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt oder nicht. Insbesondere können in diesem Fall vier verschiedene Phasenströme im regulären Betrieb der elektrischen Maschine gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden und es können insbesondere vier Lowside-Schalter der
Inverterschaltung gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig geschlossen werden.
Vorteilhafterweise werden eine vierte Stromstärke eines vierten Phasenstroms und eine fünfte Stromstärke eines fünften Phasenstroms erfasst. Für den vierten Phasenstrom wird eine theoretische vierte Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten fünften Stromstärke bestimmt. Aus der erfassten vierten Stromstärke und der theoretischen vierten Stromstärke wird vorzugsweise ein zweiter Evaluationswert bestimmt und in Abhängigkeit von dem Evaluationswert und von dem zweiten Evaluationswert wird vorteilhafterweise bewertet, ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt oder nicht.
Eine derartige Bestimmung des ersten und zweiten Evaluationswerts eignet sich besonders, wenn im Zuge des regulären Betriebs der elektrischen Maschine fünf Phasenströme gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden können, insbesondere wenn fünf Lowside-Schalter der Inverterschaltung gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig geschlossen werden können.
Vorteilhafterweise ist ein Fehlerzustand einer oder mehrere der folgenden Zustände: ein Kurzschluss eines oder mehrerer Schalter der Inverterschaltung nach Batterie, ein Kurzschluss eines oder mehrerer Schalter der
Inverterschaltung nach Masse, ein Kurzschluss in einer Phasenwicklung des Stators, ein Kurzschluss zwischen zwei oder mehreren Phasenwicklungen des Stators, ein Kurzschluss einer Phasenwicklung des Stators nach Batterie, ein
Kurzschluss einer Phasenwicklung des Stators nach Masse, ein Fehlerzustand in einer Messanordnung zum Erfassen der Stromstärken der Phasenströme.
Derartige Schalter der Inverterschaltung können beispielsweise als passive Schaltelemente, z.B. Dioden, ausgebildet sein oder auch als aktive
Schaltelemente, insbesondere als Transistoren, beispielsweise als MOSFET oder IGBT. Insbesondere weist die Inverterschaltung Halbbrücken mit sog.
Highside-Schaltern und sog. Lowside-Schaltern auf. Als jeweiliger Highside- bzw. Lowside-Schalter kann jeweils ein einzelnes Schaltelement verwendet werden oder auch jeweils mehrere Schaltelemente, gegebenenfalls unterschiedlicher Bauart.
Eine derartige Messanordnung umfasst insbesondere Operationsverstärker und/oder Analog-Digital-Umsetzer (ADU). Ein Fehlerzustand der Messanordnung kann beispielsweise ein Defekt eines der Operationsverstärker oder eines der Analog-Digital-Umsetzer sein, beispielsweise ein Kurzschluss nach Masse oder nach Batterie.
In vorteilhafter Weise eignet sich das Verfahren für unterschiedliche Arten von elektrischen Maschinen in verschiedenen Anwendungsgebieten, z.B. für HV- Hybridmaschinen (Hochvolt). Besonders vorteilhaft eignet sich das Verfahren für eine als Startergenerator, z.B. riemengetriebener Startergenerator (RSG) ausgebildete elektrische Maschine. Wie eingangs erläutert, kann ein derartiger riemengetriebener Startergenerator in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, um einerseits im Motorbetrieb eine Brennkraftmaschine mit der elektrischen Maschine zu starten und um andererseits im Generatorbetrieb Strom für ein Bordnetz und zum Laden einer Kraftfahrzeugbatterie zu erzeugen. Demgemäß können Potentialanschlüsse der elektrischen Maschine zweckmäßigerweise mit einem Bordnetz und/oder mit einer Kraftfahrzeugbatterie verbunden sein.
Besonders bevorzugt wird ein derartiger Startergenerator in einem Boost- Rekuperations-System (BRS) bzw. als sog. Boost-Rekuperations-Maschine (BRM) verwendet. Eine derartige Boost-Rekuperations-Maschine (BRM) kann im Generatorbetrieb insbesondere Antriebsmoment aufnehmen und mechanische
Energie in elektrische Energie umwandeln und im Motorbetrieb elektrische Energie wieder in mechanische Energie umwandeln und somit ein
Antriebsmoment erzeugen.
Im Zuge des Betriebs eines derartigen Boost-Rekuperations-Systems kann die elektrische Maschine für verschieden Funktionen verwendet werden,
insbesondere für eine Rekuperation, also eine Energierückgewinnung beim Bremsen, für eine Drehmomentunterstützung, insbesondere beim Anfahren und Beschleunigen, für eine Start/Stopp-Funktion, im Zuge welcher eine
Brennkraftmaschine nach einem automatischen Stopperneut gestartet werden kann, und/oder für einen Segelbetrieb, beispielsweise beim Ausrollen oder leichten Bergabfahren.
Für den Einsatz als derartiger Startergenerator eignen sich bevorzugt
fremderregte Drehstrom-Synchronmaschinen, da deren motorisches Moment besonders gut regelbar ist. Ein erwünschtes Drehmoment kann durch
entsprechende Ansteuerung der Läuferwicklung (Erregerspule) und/oder der Ständerwicklung eingestellt werden. Es kann eine zeitliche Modulation des Drehmoments bevorzugt sein, um einen möglichst geräusch- und
vibrationsarmen Startvorgang zu erzielen.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Mikrocontroller oder ein
Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des
Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die
Zeichnung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt schematisch eine elektrische Maschine mit einer
bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Figur 2 zeigt schematisch einen Teil einer elektrischen Maschine mit einer bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Figuren 3 bis 5 zeigen jeweils schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm.
Figur 6 zeigt schematisch ein Stromstärken-Zeit-Diagramm, welches im
Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden kann.
Figur 7 zeigt schematisch ein Evaluationswert-Zeit-Diagramm, welches im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden kann.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In Figur 1 ist eine elektrische Maschine schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet. Die elektrische Maschine 100 kann beispielsweise als ein riemengetriebener Startergenerator (RSG) ausgebildet sein und in einem Kraftfahrzeug in einem Boost-Rekuperations-System (BRS) als sog. Boost- Rekuperations-Maschine (BRM) verwendet werden.
Die elektrische Maschine 100 ist in diesem Beispiel als eine fünfphasige elektrische Maschine ausgeführt, wobei Ständerinduktivitäten (Phasen) eines Stators 110 zu einer Pentagrammschaltung verbunden sind und ein Rotor 120 eine Erregerwicklung 121 aufweist.
Die elektrische Maschine 100 weist weiterhin eine mit dem Stator 110 verbundene Inverterschaltung 130 auf, die zwischen einen
Gleichspannungsanschluss 141 und einen Massenanschluss 142 geschaltet ist. Beispielsweise kann ein Bordnetz und/oder eine Kraftfahrzeugbatterie mit diesen Anschlüssen 141 , 142 verbunden sein. Mittels der Inverterschaltung 130 kann eine an dem Stator 110 anliegenden fünfphasigen Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichgerichtet werden und umgekehrt kann eine an den Anschlüssen 141 , 142 anliegende Gleichspannung in eine fünfphasige
Wechselspannung wechselgerichtet werden.
Die Inverterschaltung 130 weist fünf Halbbrücken mit jeweils einem Highside- Schalter 131 und einem Lowside-Schalter 132 auf. Die Highside- und Lowside- Schalter 131 , 132 sind in diesem Beispiel jeweils als MOSFETs ausgebildet. Jede Halbbrücke weist zwischen ihrem Highside- und Lowside-Schalter 131 , 132 jeweils einen Mittelabgriff auf, über welchen die jeweilige Halbbrücke mit einem Phasenanschluss U, V, W, X, Y des Stators 110 verbunden ist.
Zwischen jeden der Lowside-Schalter 132 und den Massenanschluss 142 ist jeweils ein Messwiderstand 133 bzw. Shunt-Widerstand geschaltet. Diese Messwiderstände 133 sind insbesondere jeweils als niederohmige, elektrische Widerstandselemente ausgebildet und dienen insbesondere zur Messung elektrischer Stromstärken. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, jeweils einen Messwiderstand zwischen jeden der Highside-Schalter 131 und den
Gleichspannungsanschluss 141 zu schalten. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, jeweils einen Messwiderstand zwischen jeden der Highside- Schalter 131 und den Lowside-Schalter 132 zu schalten.
Es ist angedacht, anstelle von Messwiederständen alternative
Strommesseinrichtungen zu nutzen (z.B. LEM-Wandler).
Eine Recheneinheit 150 ist zum Ansteuern der elektrischen Maschine 100 vorgesehen. Beispielsweise kann die Recheneinheit 150 als ein Mikrocontroller eines Steuergeräts des entsprechenden Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.
Ein Teil der elektrischen Maschine 100 aus Figur 1 ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, kann eine Messanordnung
vorgesehen sein, welche beispielsweise mit den Messwiderständen 133 verbundene Operationsverstärker 134 aufweisen kann, welche mit Analog- Digital-Umsetzern 135 des Mikrocontrollers 150 verbunden sind.
Über diese Messanordnung können Stromstärken von durch die
Messwiderstände 133 fließenden Strömen als Phasenströme der Phasen des Stators 110 messtechnisch erfasst werden. Zum derartigen Erfassen der Stromstärke eines Phasenstroms ist insbesondere der mit dem Phasenanschluss dieser jeweiligen Phase verbundene Lowside-Schalter 132 geschlossen.
Insbesondere wird als jeweiliger Phasenstrom eine Stromstärke eines Stroms erfasst, welcher durch den mit diesem geschlossenen Lowside-Schalter 132 verbundenen Messwiderstand 133 fließt.
Der Mikrocontroller 150 ist dazu eingerichtet, eine Erkennung von
Fehlerzuständen der elektrischen Maschine 100 durchzuführen. Zu diesem Zweck ist der Mikrocontroller 150, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wie nachfolgend in Bezug auf die Figuren 3 bis 7 erläutert wird.
In Figur 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch als ein Blockdiagramm dargestellt.
In einem Schritt 201 werden dabei mit Hilfe der Messwiderstände 133 eine erste Stromstärke eines ersten Phasenstroms, eine zweite Stromstärke eines zweiten Phasenstroms und eine dritte Stromstärke eines dritten Phasenstroms erfasst. Insbesondere werden dabei zeitliche Verläufe dieser Stromstärken erfasst, insbesondere solange der mit der jeweiligen Phase verbundene Lowside- Schalter geschlossen ist.
Insbesondere werden Phasenströme von drei Phasen erfasst, deren jeweilige Lowside-Schalter 132 im Zuge des Betriebs der elektrischen Maschine gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig geschlossen sind. Insbesondere stehen die elektrischen Phasenwinkel des ersten Phasenstroms PHli, des zweiten Phasenstroms PHI2 und des dritten Phasenstroms PHI3 in folgender Beziehung zueinander:
PHI2 = PHh - 3607h und
PHI3 = PHh + 3607h.
Alternativ ist es auch denkbar, dass die elektrischen Phasenwinkel in folgender Beziehung zueinander stehen:
PHI2 = PHI1 - 7207n und
PHI3 = PHh + 7207n.
In einem Schritt 202 wird für den ersten Phasenstrom eine theoretische erste Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten dritten Stromstärke bestimmt. Insbesondere wird ein theoretischer zeitlicher Verlauf der ersten Stromstärke bestimmt.
Beispielsweise können dabei in Schritt 201 Stromstärken der Phasenströme der Phasen U, V und W erfasst werden. Für den Phasenstrom der Phase V als ersten Phasenstrom kann dabei in Schritt 202 die theoretische erste Stromstärke aus den erfassten Stromstärken der Phase U als zweitem Phasenstrom und der Phase W als drittem Phasenstrom bestimmt werden.
Auf analoge Weise können in Schritt 201 beispielsweise auch Stromstärken der Phasen V, W und X erfasst werden. Die theoretische erste Stromstärke der Phase W kann in Schritt 202 beispielsweise aus den erfassten Stromstärken der Phasen V (als zweitem Phasenstrom) und X (als drittem Phasenstrom) bestimmt werden.
Beispielsweise können in Schritt 201 auch Stromstärken der Phasen W, X und Y erfasst werden. Für die Phase X kann in Schritt 202 die theoretische erste Stromstärke aus den erfassten Stromstärken der Phasen W (als zweitem Phasenstrom) und Y (als drittem Phasenstrom) bestimmt werden.
Es ist beispielsweise auch denkbar, in Schritt 201 Stromstärken der Phasen X, Y und U zu erfassen. In diesem Fall kann in Schritt 202 beispielsweise für die Phase Y die theoretische erste Stromstärke aus den erfassten Stromstärken der Phasen X (als zweitem Phasenstrom) und U (als drittem Phasenstrom) bestimmt werden.
Weiterhin ist es beispielsweise denkbar, in Schritt 201 Stromstärken der Phasen Y, U und V zu erfassen und in Schritt 202 für die Phase U die theoretische erste Stromstärke aus den erfassten Stromstärken der Phasen Y (als zweitem
Phasenstrom) und V (als drittem Phasenstrom) zu bestimmen.
In Schritt 203 wird aus der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke ein Evaluationswert bestimmt. Beispielsweise wird eine Differenz zwischen der erfassten und der theoretischen ersten Stromstärke als dieser Evaluationswert bestimmt.
In Schritt 204 wird ein Schwellwertvergleich des Evaluationswerts durchgeführt. Wenn der Evaluationswert dabei einen Grenzwert von beispielsweise 5% der erfassten ersten Stromstärke oder von beispielsweise 5% der Amplitude der erfassten ersten Stromstärke nicht überschreitet, wird in Schritt 205 bewertet, dass kein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 vorliegt. Überschreitet der Evaluationswert hingegen den Grenzwert, wird in Schritt 206 bewertet, dass
ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 vorliegt. In diesem Fall wird in Schritt 207 eine Maßnahme durchgeführt, beispielsweise kann eine
Fehlermeldung ausgegeben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung können auch mehr als drei
Phasenströme gleichzeitig erfasst werden. Eine derartige bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 4 schematisch als Blockdiagramm dargestellt.
In diesem Fall können in Schritt 301 mit Hilfe der Messwiderstände 133 beispielsweise die erste Stromstärke, die zweite Stromstärke, die dritte
Stromstärke und eine vierte Stromstärke eines vierten Phasenstroms erfasst werden.
In Schritt 302 wird in diesem Fall neben der theoretischen ersten Stromstärke weiterhin für den zweiten Phasenstrom eine theoretische zweite Stromstärke aus der erfassten ersten Stromstärke und aus der erfassten vierten Stromstärke bestimmt.
Beispielsweise können in Schritt 301 die Stromstärken der Phasenströme der Phasen V, W, X und Y erfasst werden. Beispielsweise kann als erste
Stromstärke die Stromstärke der Phase V, als zweite Stromstärke die
Stromstärke der Phase Y, als dritte Stromstärke die Stromstärke der Phase X und als vierte Stromstärke die Stromstärke der Phase W erfasst werden.
In Schritt 302 wird für den ersten Phasenstrom der Phase V wird die theoretische erste Stromstärke Ivjh aus der erfassten zweiten Stromstärke V erfasst der Phase Y und der erfassten dritten Stromstärke lx_erfasst der Phase X bestimmt, beispielsweise gemäß folgender Formel:
I v_th = (Ix erfasst + ^erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Weiterhin wird für den zweiten Phasenstrom der Phase Y die theoretische zweite Stromstärke lyjh aus der erfassten ersten Stromstärke lv_erfasst der Phase V und
aus der erfassten vierten Stromstärke lw_erfasst der Phase W bestimmt, beispielsweise gemäß der Formel:
I Y_th = (Iv erfasst + lw_erfasst) / (ooe(4*p/h) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Die elektrischen Phasenwinkel des ersten Phasenstroms PHh, des zweiten Phasenstroms PH und des dritten Phasenstroms PHI3 stehen dabei insbesondere in folgender Beziehung zueinander:
PHI2 = PHh - 720 h und
PHI3 = PHh + 7207n.
Analog stehen die elektrischen Phasenwinkel des zweiten Phasenstroms PHh, des ersten Phasenstroms PHh und des vierten Phasenstroms PHU insbesondere in folgender Beziehung:
PHh = PHI2 + 7207n und
PHI4 = PHI2 - 720°/n.
Alternativ könnten die Phasenwinkel zweckmäßigerweise auch in folgender Beziehung zueinander stehen:
PHI2 = PHh - 3607n und
PHI3 = PHh + 3607n bzw.
PHh = PHI2 + 3607n und
PHU = PHI2 - 360°/n.
Es ist beispielsweise auch denkbar in Schritt 301 die Stromstärken der Phasen U, W, X, Y zu erfassen. Beispielsweise kann dabei die erste Stromstärke der Phase W erfasst werden, die zweite Stromstärke der Phase U, die dritte
Stromstärke der Phase Y und die vierte Stromstärke der Phase X.
Demgemäß kann in Schritt 302 die theoretische erste Stromstärke Iwjh der Phase W aus der erfassten zweiten Stromstärke lu_erfasst der Phase U und aus der erfassten dritten Stromstärke Iv erfasst der Phase Y bestimmt werden, insbesondere gemäß der Formel:
Iwjh = (lv_erfasst + lu_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Die theoretische zweite Stromstärke lujh der Phase U kann in Schritt 302 dabei aus der erfassten ersten Stromstärke lw_erfasst der Phase W und aus der erfassten vierten Stromstärke lx_erfasst der Phase X bestimmt werden, beispielsweise wie folgt:
I u _ th = ( I w erfasst + lx_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Beispielsweise können in Schritt 301 auch die Stromstärken der Phasen U, V, X, Y erfasst werden. Dabei kann beispielsweise die erste Stromstärke der Phase X erfasst werden, die zweite Stromstärke der Phase V, die dritte Stromstärke der Phase U und die vierte Stromstärke der Phase Y.
In Schritt 302 kann dabei beispielsweise die theoretische erste Stromstärke lx_th der Phase X aus der erfassten zweiten Stromstärke lv_erfasst der Phase V und aus der erfassten dritten Stromstärke lu_erfasst der Phase U bestimmt werden, insbesondere gemäß der Formel:
lx_th = (lu erfasst + lv_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Weiterhin kann dabei in Schritt 302 die theoretische zweite Stromstärke Ivjh der Phase V aus der erfassten ersten Stromstärke lx_erfasst der Phase X und aus der erfassten vierten Stromstärke Iv erfasst der Phase Y bestimmt werden,
insbesondere wie folgt:
I v_th = (Ix erfasst + lv_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Auf analoge Weise können in Schritt 301 z.B. auch die Stromstärken der Phasen U, V, W, Y erfasst werden. Beispielsweise wird dabei die erste Stromstärke der Phase Y erfasst, die zweite Stromstärke der Phase W, die dritte Stromstärke der Phase V und die vierte Stromstärke der Phase U.
In Schritt 302 wird beispielsweise die theoretische erste Stromstärke lv_th der Phase Y aus der erfassten zweiten Stromstärke lw_erfasst der Phase W und aus der erfassten dritten Stromstärke lv_erfasst der Phase V wie folgt bestimmt:
I Y_th = (Iv erfasst + lw_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Ferner wird die theoretische zweite Stromstärke lw_th der Phase W aus der erfassten ersten Stromstärke V erfasst der Phase Y und aus der erfassten vierten Stromstärke lu_erfasst der Phase U wie folgt bestimmt:
Iwjh = (^erfasst + lu_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Ebenso ist es denkbar die Stromstärken der Phasen U, V, W, X in Schritt 301 zu erfassen, wobei z.B. die erste Stromstärke der Phase U erfasst wird, die zweite Stromstärke der Phase X, die dritte Stromstärke der Phase W und die vierte Stromstärke der Phase V.
Demgemäß werden in Schritt 302 beispielsweise die theoretische erste
Stromstärke lujh der Phase U aus der erfassten zweiten Stromstärke lx_erfasst der Phase X und aus der erfassten dritten Stromstärke lw_erfasst der Phase W wie folgt bestimmt:
I u _ th = ( I w erfasst + lx_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Die theoretische zweite Stromstärke lx_th der Phase X wird beispielsweise aus der erfassten ersten Stromstärke lu_erfasst der Phase U und aus der erfassten vierten Stromstärke lv_erfasst der Phase V wie folgt bestimmt:
lx_th = (lu erfasst + lv_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
In Schritt 303 wird aus der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke ein erster Evaluationswert bestimmt und aus der erfassten zweiten Stromstärke und der theoretischen zweiten Stromstärke ein zweiter Evaluationswert, beispielsweise indem jeweils die Differenz zwischen der jeweiligen erfassten und der der jeweiligen theoretischen Stromstärke bestimmt wird.
Analog zu Schritt 204 aus Figur 3 wird in Schritt 304 jeweils ein
Schwellwertvergleich des ersten und des zweiten Evaluationswerts durchgeführt. Beispielsweise kann der Grenzwert für den ersten Evaluationswert 5% der Amplitude der erfassten ersten Stromstärke betragen und der Grenzwert für den zweiten Evaluationswert 5% der Amplitude der erfassten zweiten Stromstärke.
Wenn die beiden Evaluationswerte ihren jeweiligen Grenzwert nicht
überschreiten, wird in Schritt 305 bewertet, dass kein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 vorliegt. Wenn wenigstens einer der Evaluationswerte den jeweiligen Grenzwert überschreitet, wird in Schritt 306 bewertet, dass ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 vorliegt und eine Fehlermeldung wird in schritt 307 ausgegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung können auch fünf Phasenströme gleichzeitig erfasst werden. Eine derartige bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 5 schematisch als Blockdiagramm dargestellt.
In diesem Fall kann in Schritt 401 mit Hilfe der Messwiderstände 133 neben der ersten, zweiten, dritten und vierten Stromstärke eine fünfte Stromstärke eines fünften Phasenstroms erfasst werden. In Schritt 402 wird neben der
theoretischen ersten Stromstärke weiterhin für den vierten Phasenstrom eine theoretische vierte Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten fünften Stromstärke bestimmt.
Insbesondere stehen die elektrischen Phasenwinkel des ersten Phasenstroms PHh, des zweiten Phasenstroms PHI2 und des dritten Phasenstroms PHI3 dabei in folgender Beziehung zueinander:
PHI2 = PHh - 7207h und
PHI3 = PHh + 7207n.
Alternativ können die Phasenwinkel beispielsweise auch in folgender Beziehung zueinander stehen:
PHI2 = PHh - 3607n und
PHI3 = PHh + 3607n.
Analog stehen die elektrischen Phasenwinkel des vierten Phasenstroms PHU, des zweiten Phasenstroms PHh und des fünften Phasenstroms PHI5
insbesondere in folgender Beziehung:
PHI2 = PHU + 7207n und
PHI5 = PHU - 7207h.
Alternativ wäre auch die Beziehung denkbar:
PHI2 = PHU - 3607h und
PHIs = PHI4 + 3607h.
Beispielsweise kann in Schritt 401 die erste Stromstärke der Phase U erfasst werden, die zweite Stromstärke der Phase X, die dritte Stromstärke der Phase W, die vierte Stromstärke der Phase V und die fünfte Stromstärke der Phase Y.
Demgemäß wird in Schritt 402 die theoretische erste Stromstärke lujh der Phase U aus der erfassten zweiten Stromstärke lx_erfasst der Phase X und der erfassten dritten Stromstärke lw_erfasst der Phase W bestimmt, beispielsweise gemäß der Formel:
I u _ th = ( I w erfasst + lx_erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Ferner wird die theoretische vierte Stromstärke lv_th der Phase V aus der erfassten zweiten Stromstärke Ix erfasst der Phase X und der erfassten fünften Stromstärke V erfasst der Phase Y beispielsweise wie folgt bestimmt:
I v_th = (Ix erfasst + ^erfasst) / (cos(4*Tt/n) - sin(4*7i/n)/tan(-4*7i/n)).
Analog zu Schritt 303 werden in Schritt 403 ein erster Evaluationswert als Differenz der erfassten und der theoretischen ersten Stromstärke und ein zweiter Evaluationswert als Differenz der erfassten und der theoretischen vierten Stromstärke bestimmt.
Analog zu den Schritten 304 bis 307 wird in Schritt 404 ein Schwellwertvergleich dieses ersten und zweiten Evaluationswerts durchgeführt. Dabei kann Grenzwert für den ersten Evaluationswert 5% der Amplitude der erfassten ersten
Stromstärke betragen und der Grenzwert für den vierten Evaluationswert 5% der Amplitude der erfassten vierten Stromstärke.
Wenn beide Evaluationswerte ihren jeweiligen Grenzwert nicht überschreiten, wird in Schritt 405 bewertet, dass kein Fehlerzustand vorliegt. Überschreitet
mindestens ein Evaluationswert seinen Grenzwert, wird in Schritt 406 bewertet, dass ein Fehlerzustand vorliegt und eine Fehlermeldung wird in schritt 407 ausgegeben.
In Figur 6 ist schematisch ein Stromstärken-Zeit-Diagramm dargestellt. Dabei sind zeitliche Verläufe der Stromstärken der fünf Phasenströme lu, lv, Iw, Ix und Ig dargestellt, wie sei beispielsweise in Schritt 401 erfasst werden.
Wie in Figur 6 zu erkennen ist, besitzen die zeitlichen Verläufe der Stromstärken lu, lv, Iw, Ix und Ig bis zu einem Zeitpunkt von 0,2 s im Wesentlichen dieselbe Amplitude und sind zueinander um einen Phasenwinkel von 72°
phasenverschoben. Die Phasenströme lu, lv, Iw, Ix und Ig der einzelnen Phasen sind somit bis zu dem Zeitpunkt von 0,2 s zueinander symmetrisch. Bis zu diesem Zeitpunkt von 0,2 s liegt kein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vor.
Ab dem Zeitpunkt von 0,2 s liegt im dargestellten Beispiel ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 vor. Wie zu erkennen ist, ist die Symmetrie der Phasenströme lu, lv, Iw, Ix und ly ab diesem Zeitpunkt nicht mehr gegeben, die Amplituden der zeitlichen Verläufe der Stromstärken lu, lv, Iw, Ix und Ig unterscheiden sich und eine reguläre Phasenverschiebung ist nicht mehr gegeben. Diesen Umstand macht sich die Erfindung zu Nutze, um einen
Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 zu erkennen.
In Figur 7 ist schematisch ein Evaluationswert-Zeit-Diagramm dargestellt. Dabei ist beispielsweise ein zeitlicher Verlauf des ersten Evaluationswerts Di und des zweiten Evaluationswert D2 dargestellt, wie sie beispielsweise in Schritt 403 bestimmt werden.
Wie in Figur 7 zu erkennen ist, sind die Evaluationswerte Di und D2 bis zu dem Zeitpunkt von 0,2 s verschwindend gering und liegen in diesem Bereich unter ihrem jeweiligen Grenzwert. Ab dem Zeitpunkt von 0,2 s, zu welchem ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine 100 eintritt, sind die Evaluationswerte Di und D2 deutlich höher und liegen jeweils über ihrem jeweiligen Grenzwert,
wodurch erkannt wird, dass ein Fehlerzustand vorliegt.
Claims
Ansprüche
1. Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands einer elektrischen Maschine (100) mit einem Rotor (120), einem Stator (110) und einer mit dem Stator (110) verbundenen Inverterschaltung (130),
wobei eine erste Stromstärke eines ersten Phasenstroms, eine zweite Stromstärke eines zweiten Phasenstroms und eine dritte Stromstärke eines dritten Phasenstroms erfasst werden (201 , 301 , 401),
wobei für den ersten Phasenstrom eine theoretische erste Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten dritten
Stromstärke bestimmt wird (202, 302, 402),
wobei aus der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke ein Evaluationswert bestimmt wird (203, 303, 403) und wobei in Abhängigkeit von diesem Evaluationswert bewertet wird (204, 304, 404), ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine (100) vorliegt (206, 306, 406) oder nicht (205, 305, 405).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei als Evaluationswert eine Differenz
zwischen der erfassten ersten Stromstärke und der theoretischen ersten Stromstärke bestimmt wird (203, 303, 403).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Evaluationswert ein
statistischer Wert bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei als Evaluationswert eine
Standardabweichung und/oder ein Mittelwert und/oder eine Abweichung zwischen einem Mittelwert und der erfassten ersten Stromstärke und/oder eine Abweichung zwischen einem Mittelwert und der theoretischen ersten Stromstärke bestimmt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bewertet wird, dass ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt, wenn der Evaluationswert einen Schwellwert erreicht (206, 306, 406).
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens drei und höchstens n Stromstärken von n Phasenströmen mit n>3 erfasst werden und wobei die erste Stromstärke des ersten Phasenstroms, die zweite Stromstärke des zweiten Phasenstroms und die dritte Stromstärke des dritten Phasenstroms aus den erfassten Stromstärken der n Phasenströme ausgewählt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der zweite Phasenstrom und der dritte Phasenstrom in Abhängigkeit von dem ersten Phasenstrom anhand ihrer elektrischen Phasenwinkel PHh, PH und PHI3 ausgewählt werden, wobei
PHI2 = PHh - 7207h und PHI3 = PHh + 7207n oder
PHI2 = PHh - 3607h und PHI3 = PHh + 3607n.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei eine vierte Stromstärke eines vierten Phasenstroms erfasst wird (301),
wobei für den zweiten Phasenstrom eine theoretische zweite
Stromstärke aus der erfassten ersten Stromstärke und aus der erfassten vierten Stromstärke bestimmt wird (302),
wobei aus der erfassten zweiten Stromstärke und der theoretischen zweiten Stromstärke ein zweiter Evaluationswert bestimmt wird (303) und wobei in Abhängigkeit von dem Evaluationswert und von dem zweiten Evaluationswert bewertet wird (304), ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt (306) oder nicht (305).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei eine vierte Stromstärke eines vierten Phasenstroms und eine fünfte Stromstärke eines fünften Phasenstroms erfasst werden (401),
wobei für den vierten Phasenstrom eine theoretische vierte Stromstärke aus der erfassten zweiten Stromstärke und aus der erfassten fünften Stromstärke bestimmt wird (402),
wobei aus der erfassten vierten Stromstärke und der theoretischen vierten Stromstärke ein zweiter Evaluationswert bestimmt wird (403) und wobei in Abhängigkeit von dem Evaluationswert und von dem zweiten Evaluationswert bewertet wird (404), ob ein Fehlerzustand der elektrischen Maschine vorliegt (406) oder nicht (405).
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein
Fehlerzustand einer oder mehrere der folgenden Zustände ist:
ein Kurzschluss eines oder mehrerer Schalter (131 , 132) der
Inverterschaltung (130) nach Batterie (141),
ein Kurzschluss eines oder mehrerer Schalter (131 , 132) der
Inverterschaltung nach Masse (142),
ein Kurzschluss in einer Phasenwicklung des Stators (110),
ein Kurzschluss zwischen zwei oder mehreren Phasenwicklungen des Stators (110),
ein Kurzschluss einer Phasenwicklung des Stators (110) nach Batterie
(141),
ein Kurzschluss einer Phasenwicklung des Stators (110) nach Masse
(142),
ein Fehlerzustand in einer Messanordnung zum Erfassen der
Stromstärken der Phasenströme.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine (100) ein Startergenerator ist, insbesondere eine Boost- Rekuperations-Maschine.
12. Recheneinheit (150), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
13. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (150) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (150) ausgeführt wird. 14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten
Computerprogramm nach Anspruch 13.
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