[發明專利]用于診斷變流器的方法

有效

• 申請號: 201510039355.6
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104808079B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 弗朗茨·里茨;諾貝特·胡貝爾
• 申請（專利權）人: 約翰內斯﹒海德漢博士有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明提供一種用于診斷變流器的方法，通過利用PWM信號驅控相(u，v，w)的開關元件(T)的方式，變流器的正的和負的中間回路電壓(+Uz，?Uz)通過由開關元件(T)構成的電橋交替地施加到電機(M)的相(u，v，w)上，其中，電流傳感器(S)檢測相電流(iu，iv，iw)。本方法包括以下步驟：將PWM信號作為測試波形(Lu，Lu′)施加到開關元件(T)上，借助電流傳感器接收傳感器信號(iu1，iu2)，以及在傳感器信號(iu1，iu2)中識別出位移電流時，通過確認中間回路電壓(+Uz，?Uz)的施加，評估傳感器信號(iu1，iu2)。

技術領域

本發明涉及一種用于診斷變流器中的故障的方法。這種方法用于在出現故障的情況下迅速定位故障源。

背景技術

在現代車床中使用電驅動裝置，以便受控地移動不同的機器部分。因此，軸驅動器負責讓車床的各個軸移動到要求的位置中。主軸驅動器負責工具、例如銑刀或鉆頭的旋轉運動。數控系統為此將預設給子程序的運動轉換為位置額定值，這些位置額定值傳輸給由位置調節器、轉速調節器和電流調節器構成的調節單元。在電流調節器中，為各個電機相生成電壓額定值，這些電壓額定值由變流器借助所謂的脈寬調制來轉換。

變流器從多相的交流電網中獲取電能，為此首先借助整流器產生直流電壓，利用該直流電壓使中間回路電容器加載所期望的中間回路電壓。借助逆變器使電機的相分別經由兩個開關元件與正的和負的中間回路電壓相連。這些開關按照脈寬調制模式(PWM)適當地切換，以便在電機的每個相上生成所要求的、為了實現電機中的電流額定值而必要的電壓電勢。在變流器的輸出端上測量實際的電機電流，并且該電機電流反饋給電流調節器。

在現有技術中已知了許多用于檢驗變流器的工作能力并且能夠在故障的情況下定位故障源的方法。

如在DE 10148740 B4中提供了一種用于變流器的中間回路的充電電路，其能夠識別電機中的接地故障。具有整流器、中間回路和逆變器的變流器的由現有技術公知的構造在此例如在圖1中連同饋電網和相連的電機一同示出。

在EP 1355163 B1中提供了一種方法和一種裝置，應利用二者檢驗變流器的工作能力。為此，在充電的中間回路中將PWM測試波形提供到逆變器的開關元件處。此時在電機接線上出現的電壓借助電容性的傳感器來檢測，并且與所期望的電壓模式相比較。即使僅利用一個唯一的、電容地耦合到電機接線上的測試導線和相應的電壓表也能夠實現這種方法，但如此為安裝這些組件也花費了一定的附加耗費。

經常要檢測的一種故障類型是以下問題，電機受到相應的驅控卻停止不動的原因是否是缺少中間回路電壓，或是因為存在其他故障，例如電機沒有正確的連接。因為變流器中的中間回路電壓典型地位于幾百伏的范圍內，所以直接測量是耗費很大的。通常出于安全原因需要與下游的評估電子件電隔離。

發明內容

因此，本發明的目的是，實現一種用于變流器的中間回路電壓的診斷可行性，其在沒有或者僅有少量的附加組件的情況下也可行。

該目的通過一種根據權利要求1所述的方法來實現。這種方法的有利的細節也從與權利要求1有關的權利要求中得出。

提供了一種用于診斷變流器的方法，通過利用PWM信號驅控相的開關元件，變流器的正的和負的中間回路電壓通過由開關元件構成的電橋交替地施加到電機的相上，其中電流傳感器檢測相電流。該方法包括以下步驟：

-將PWM信號作為測試波形施加到開關元件上，

-借助電流傳感器接收傳感器信號，

-當在傳感器信號中識別出位移電流時，通過確認中間回路電壓的施

加，評估傳感器信號。