[發(fā)明專利]超溫保護

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680028860.3
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN107636920B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·布爾克特;S·卡姆萊特;G·哈斯;D·柯尼希
• 申請（專利權(quán)）人: 依必安派特穆爾芬根有限兩合公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085;H02P29/024;H02H3/05;H02H1/00
• 代理公司: 11277 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉新宇<國際申請>=PCT/EP2016

本發(fā)明涉及一種用于防止EC電動機(M)的定子繞組(U,V,W)過熱的保護電路(1)，所述定子繞組連接半導體輸出級(2)，所述保護電路被配置為通過電子換向控制器的驅(qū)動電路(7)對所述電動機(M)的定子繞組(U,V,W)實施錯時控制，以達到產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場這一目的，其特征在于，所述保護電路(1)配置有兩個冗余傳感器回路(10,20)，其中在所述第一傳感器回路(10)中設(shè)有兩個串聯(lián)的電阻依賴型傳感元件(11,12)，并且在所述第二傳感器回路(20)中設(shè)有電阻依賴型傳感元件(21)，其中所述第一和第二傳感器回路(10)各連接兩個彼此分離的評估電路(30,31)或(40,41)，當達到所述傳感器回路分別所對應(yīng)的傳感元件(11,12)或(21)的系統(tǒng)特定極限電阻值時，所述評估電路優(yōu)選觸發(fā)關(guān)斷構(gòu)件將所述驅(qū)動電路(7)斷開，以便使所述電動機(M)的定子繞組(U,V,W)斷電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于防止設(shè)備、特別是電動機發(fā)生熱過載的保護電路。

背景技術(shù)

由現(xiàn)有技術(shù)已知，為了防止電動機熱過載，除了使用根據(jù)電動機的電流消耗來識別電動機熱過載的過載繼電器外，例如還使用檢測并評估電動機繞組溫度的熱敏電阻保護電路。其中，使用各種溫度檢測元件來檢測電動機繞組的溫度，例如溫度傳感器，特別是電阻變化與檢測到的溫度有關(guān)的PTC熱敏電阻(PTC:positive temperature coefficient，正溫度系數(shù))、PTIOO傳感器和KTY傳感器(具有PTC特性)?，F(xiàn)有技術(shù)中利用PTC傳感器來實現(xiàn)超溫保護的已知解決方案的工作方式基于以下原理：使用兩個與溫度相關(guān)的電阻范圍。在電動機繞組處于沒有問題的溫度范圍期間，這樣一個溫度檢測元件的電阻處于第一電阻范圍。在此情況下，電阻值例如大于第一電阻范圍的電阻值的第二電阻范圍則對應(yīng)于超過系統(tǒng)特定閾值的溫度。

此外，也可以將所謂的Thermoclick元件(Thermo-Click-Element)用作溫度檢測元件，Thermoclick元件又稱溫度監(jiān)測器。Thermoclick元件通常是簡易開關(guān)，一般是借助在第一溫度范圍內(nèi)閉合并且在第二溫度范圍內(nèi)(即超過溫度閾值時)斷開的雙金屬構(gòu)建而成。也就是說，電阻在接近于0Ω到無窮大的范圍內(nèi)變化。

第一類溫度檢測元件(即溫度傳感器)是通過溫度檢測元件在預(yù)定義值域內(nèi)的電阻變化來評估電動機的過載。而在Thermoclick元件的一般應(yīng)用領(lǐng)域，Thermoclick元件會在達到溫度閾值時切斷通過電動機繞組的回路。對于溫度傳感器的評估則是借助保護電路而實現(xiàn)，保護電路實質(zhì)上測定相關(guān)溫度檢測元件的電阻并且向開關(guān)、評估電路或類似元件輸出指示信號，借此在根據(jù)測得溫度識別到熱過載時，例如觸發(fā)設(shè)備的關(guān)斷或啟動其他的預(yù)設(shè)功能。其中，當繞組電流較大時，傳感元件或溫度監(jiān)測器并非直接對繞組電流實施操作，而是對功率輸出級的供電或控制施加影響。

由EP 2535993 A1已知一種用于電子換向無刷直流電動機(即半導體輸出級在供電直流電壓上的EC電動機)的控制電路，該控制電路由電子換向控制器通過驅(qū)動級加以控制，以便對電動機的定子繞組實施錯時控制(zeitlich versetztes Ansteuern)，進而達到根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置來為轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場這一目的。

根據(jù)現(xiàn)行的國家標準和國際標準的規(guī)定，這類EC電動機運行異常時必須為其提供過熱保護。

此外，還已知將電動機實施為阻抗保護，意即，繞組電阻和線徑都采用運行異常時不會發(fā)生過熱的尺寸。然而，特別是包含單齒繞組的EC電動機，由于繞組電阻太小而無法采用阻抗保護的實施方式。

因此，以往是在換向控制器中整合軟件限流器，該軟件限流器通過軟件來規(guī)定起動電流的下閾值和工作電流的上閾值。當在起動階段達到或超過下閾值時，關(guān)斷電動機。但若電動機正確起動，就轉(zhuǎn)而在上閾值方面監(jiān)測工作電流，當達到或超過上閾值時，關(guān)斷電動機。

然而，某些認證機構(gòu)如UL(Underwriters Laboratories，美國保險商實驗室)在根據(jù)現(xiàn)行的UL標準進行合格認證檢驗時，不會考慮為這類單純通過軟件而實現(xiàn)的保護措施頒發(fā)所需認證標志。