[發(fā)明專(zhuān)利]用于檢測(cè)電力系統(tǒng)中的電刷火花的電路和方法及電力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710651861.X
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107688138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬丁·格雷夫林;京特·霍費(fèi)爾;克里斯托夫·塞德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/12;G01R31/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;杜誠(chéng)

公開(kāi)了一種用于檢測(cè)電力系統(tǒng)中的電刷火花的電路和方法及電力系統(tǒng)。在一些示例中，檢測(cè)電路被配置成基于來(lái)自電力系統(tǒng)的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)電力系統(tǒng)中的電刷火花。檢測(cè)電路還被配置成響應(yīng)于對(duì)電刷火花的檢測(cè)而設(shè)置位。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容涉及具有電刷的電力系統(tǒng)，例如，交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

交流發(fā)電機(jī)是由機(jī)械能產(chǎn)生交流(“AC”)電信號(hào)的機(jī)器。交流發(fā)電機(jī)可以以被稱(chēng)為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的形式接收機(jī)械能。轉(zhuǎn)子可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，其使電流在交流發(fā)電機(jī)的被稱(chēng)為定子的靜止部分中流動(dòng)。轉(zhuǎn)子有兩種主要的方式來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。首先，轉(zhuǎn)子可以包含產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)的永磁體。使用永磁體的交流發(fā)電機(jī)可稱(chēng)為磁電機(jī)。其次，轉(zhuǎn)子可以通過(guò)使電流通過(guò)轉(zhuǎn)子內(nèi)的繞組而產(chǎn)生磁場(chǎng)。

交流發(fā)電機(jī)可以包含向轉(zhuǎn)子提供激勵(lì)電流以產(chǎn)生通過(guò)轉(zhuǎn)子內(nèi)的繞組的電流的電刷。電刷可以具有將電刷按壓在轉(zhuǎn)子上的電刷架。如果電刷接觸轉(zhuǎn)子，則電刷可以與轉(zhuǎn)子傳導(dǎo)電流。如果電刷與轉(zhuǎn)子之間存在間隙，則由于電刷與馬達(dá)之間的電位差產(chǎn)生的跨越間隙的電弧而可能會(huì)發(fā)生電刷火花(brushfire)。

類(lèi)似的配置可以存在于其他電力系統(tǒng)中，例如，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)可以以與交流發(fā)電機(jī)相似的原理工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。電動(dòng)機(jī)可將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。發(fā)電機(jī)(electric generator)和電動(dòng)機(jī)可以包括轉(zhuǎn)軸和將電流傳導(dǎo)至轉(zhuǎn)軸的電刷。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)內(nèi)容描述了用于檢測(cè)電路的技術(shù)，檢測(cè)電路被配置成基于來(lái)自電力系統(tǒng)的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)電力系統(tǒng)中的電刷火花。檢測(cè)電路還被配置成響應(yīng)于對(duì)電刷火花的檢測(cè)而設(shè)置位。

在一些示例中，一種方法包括基于來(lái)自電力系統(tǒng)的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)在電力系統(tǒng)中的電刷火花。該方法還包括響應(yīng)于對(duì)電刷火花的檢測(cè)而設(shè)置位。

在一些示例中，一種系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)軸和被配置成與轉(zhuǎn)軸傳導(dǎo)電的一個(gè)或更多個(gè)電刷。該系統(tǒng)還包括控制單元和檢測(cè)電路，檢測(cè)電路被配置成基于電信號(hào)檢測(cè)在轉(zhuǎn)軸與一個(gè)或更多個(gè)電刷之間的電刷火花。檢測(cè)電路還被配置成響應(yīng)于對(duì)電刷火花的檢測(cè)而設(shè)置位。

在附圖和下面的描述中闡述一個(gè)或更多個(gè)示例的細(xì)節(jié)。其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書(shū)和附圖以及權(quán)利要求書(shū)中變得明顯。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的包括交流發(fā)電機(jī)、電源和引擎的系統(tǒng)的概念框圖和電路圖；

圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的包括交流發(fā)電機(jī)、電源和引擎控制單元的系統(tǒng)的概念框圖和電路圖；

圖3是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的在電刷與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的電刷火花的概念框圖；

圖4是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的可以指示電刷火花的兩個(gè)電信號(hào)曲線圖的圖形比較；

圖5是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的檢測(cè)電路的概念框圖和電路圖；

圖6是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的耦合至天線的檢測(cè)電路的概念框圖和電路圖；

圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的展現(xiàn)指示電刷火花的一個(gè)或更多個(gè)特征的輸出的診斷用戶(hù)界面；

圖8是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的用于檢測(cè)電刷火花的示例過(guò)程的流程圖；

圖9是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的與引擎控制單元通信的交流發(fā)電機(jī)控制IC的概念框圖；

圖10是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的電刷架外部的交流發(fā)電機(jī)控制IC的概念框圖；

圖11是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的具有集成的基于接觸的電刷火花檢測(cè)器的交流發(fā)電機(jī)控制IC的概念框圖；

圖12是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一些示例的具有集成無(wú)線電刷火花檢測(cè)器的交流發(fā)電機(jī)控制IC的概念框圖；