[發明專利]具有測試電路的變壓器

在審

• 申請號: 201980053737.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN112567205A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: S·萊曼
• 申請（專利權）人: 大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 汪勤;吳鵬

本發明涉及一種變壓器，其包括：具有初級電感(Lprim)的初級電路，具有與初級電感(Lprim)電分離的并且與初級電感(Lprim)耦合的第一次級電感(Ls1.1)的第一次級電路，具有與初級電感電分離的并且與初級電感耦合的第二次級電感(Ls2.1)的第二次級電路，其中，第二次級電感(Ls2.1)設計成相對于第一次級電感(Ls1.1)冗余，尤其是使得第一次級電感包圍第二次級電感或者第二次級電感包圍第一次級電感，其中，第一和第二次級電感(Ls1.1、Ls2.1)耦合到一個或者分別耦合到一個直流電壓源(V、V1、V2)上并且分別聯接到一個具有用于量取測試電壓(TRCHK1.1、TRCHK2.1)的量取點的測試電路。

技術領域

本發明涉及一種變壓器以及一種具有這種變壓器的傳感器。

背景技術

從專利文獻DE 44 259 03C3和EP 238 922Bl中已知一種變壓器，該變壓器作為位置傳感器根據以永磁的線性無接觸移動為基礎的線性行程測量的原理(所謂的PLCD)工作。這種類型的位置傳感器也作為線性感應的位置傳感器，所謂的LIPS已知。

典型地，這種變壓器具有連續的初級繞組，確切的說在軟磁的核芯上的初級電感。在核芯的側邊端部上布置次級線圈或次級電感。該次級電感尤其是在用于具有最高安全要求的應用的傳感器中也是冗余的，也就是說，分別上下布置。原則上，根據轉換器的結構，初級電感和次級電感也僅僅部分地重疊，從而在故障情況中可出現電連接，該電連接使測量結果失真。通過次級繞組的斷路可產生其它有誤差的測量結果。

尤其是，在具有最高的安全要求的行程或角度傳感器(例如其用于在電子液壓的制動器中獲取制動意愿)中，尤其是在不同的次級線圈組之間的、以及在初級繞組和次級繞組之間的電連接或短路更為重要，因為其常常表現為所謂的同源故障。由于這種故障，不再給出原本冗余的工作方式，因為同源故障使變壓器的兩個冗余的路徑相似地或甚至相同地失真。因此，在這種故障情況中，將兩個路徑信號比較不再合理。

發明內容

因此本發明的目的是，給出一種變壓器/變量器(Transformator)以及傳感器，其允許可靠且精確的且全面的故障識別。

該目的通過獨立權利要求所述的特征實現。從屬權利要求的對象是優選的改進方案。

根據本發明的一個方面，變壓器包括：具有初級電感的初級電路、具有與初級電感電分離的并且與初級電感耦合的第一次級電感的第一次級電路、具有與初級電感電分離的并且與初級電感耦合的第二次級電感的第二次級電路，其中，第二次級電感設計成相對于第一次級電感冗余，尤其是使得第一次級電感包圍第二次級電感或者第二次級電感包圍第一次級電感，其中，第一和第二次級電感耦合到一個或者分別耦合到一個直流電壓源上并且分別聯接到一個具有用于量取測試電壓的量取點的測試電路。借助于測試電壓，不僅可識別不同的故障狀態，而且也可區分故障狀態。

本發明首先基于這樣的認識，即，通過將確定的直流電壓電勢與實際傳輸的交變電壓疊加，同時直流電壓不會干擾地作用到感應耦合上，使得可識別故障狀態。然而，作為對以直流電壓電勢比較為基礎的診斷方法的基本限制是，唯獨能識別僅僅在正常的、因此無故障的運行或狀態中不電連接的線圈組之間的短路故障。

在本發明的構思中，彼此設計成冗余的次級電感優選地理解成，冗余的次級電感滿足與其它次級電感相同的功能，確切的說冗余的次級電感對滿足與另一(相同的)次級電感對相同的功能。相應地，彼此冗余的次級電感幾乎作用相同地定位在變壓器中，例如通過上下或彼此纏繞。

優選地，冗余的電感不分享共同的腳點，從而分散地作用到變壓器的次級電感的所有可用的端子上實現了識別并區分所有可能的電連接的可能出現的故障情況。

如果第一和第二次級電感耦合到共同的直流電壓上，優選地借助于分壓器從共同的電壓源中導出為了每個次級電感獨立所需的直流電壓電勢。