[發明專利]逆變器和饋電功率構件的輸入回路和中間回路的預測性維護

在審

• 申請號: 202010089965.8
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111562451A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: K·科拉爾;J·賴特爾;R·維爾豪爾;M·雅諾恰
• 申請（專利權）人: 海德堡印刷機械股份公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種用于借助計算機(2)和測量元件(3)來確定電壓供給設備(1)的直流電壓中間回路中的電構件的狀態和故障概率的方法。本發明的特征在于，在所述直流電壓中間回路中，在所述直流電壓中間回路的限定的運行狀態下，通過所述測量元件(3)測量電壓(U_ZWK)和/或電流(I_ZWK)，由此在所述計算機(2)中計算并存儲電構件(R1，R2，C_ZWK)的當前值，并將所述當前值與所述電構件(R1，R2，C_ZWK)的相應的存儲值進行比較。

技術領域

本發明涉及一種用于借助計算機和測量元件來確定電壓供給設備中的直流電壓中間回路中的電構件的狀態和故障概率的方法。

背景技術

這種電壓供給設備，尤其是以整流器電路或逆變器電路以及轉換器電路的形式用在許多電設備和電機器中。電壓供給設備尤其用于電子地調節電驅動馬達的轉速。這些電壓供給設備為此具有直流電壓中間回路，由交流電壓網絡以經整流的線路電壓(Netzspannung)供給該直流電壓中間回路，并且該直流電壓中間回路在輸出端側具有半導體橋電路，以能夠轉速變化地運行電驅動馬達。為此，電壓供給設備具有多個電構件和電子構件，例如電阻、電容器、晶體管和二極管。然而，這些電構件尤其根據周圍環境條件和負載而受到老化的影響。所述老化一方面可能改變構件的電參數，另一方面可能導致構件的故障。這又導致電設備或電機器的故障。

在工業中的生產機器的情況下，避免這種故障尤其重要，并且替代地及時更換有風險的構件。為此存在監測電構件老化的方法。由公開文獻DE 10 2004 036 211 A1得出這種用于求取電設備中的電解電容器的老化的方法。在此，監測逆變器電路的直流電壓中間回路中的電解電容器的老化。在此，電解電容器通過可接通的預充電電阻進行充電。在預充電過程期間，在兩個不同的時刻分別檢測電解電容器上存在的電壓，然后在跨接預充電電阻時檢測電解電容器上存在的電壓，并又根據該所測量的電壓和時刻來計算預充電過程的時間常數，接下來將其與預先確定的所存儲的時間常數進行比較。所存儲的時間常數與所求取的時間常數之間的偏差在此表示電解電容器的老化程度。如此獲得一種方法，借助該方法可以在接通電設備時以簡單的類型和方式來確定直流電壓中間回路中的電解電容器的老化，并且因此也可以預測電解電容器的故障。

根據現有技術的方法的缺點在于，用該方法僅能夠檢測電解電容器的老化，其中，所述求取此外也相對較不準確，因為其假定預充電電阻的電阻值是恒定的，而實際上不是這種情況，因為電阻也隨時間而老化。

發明內容

因此，本發明的任務在于，提出一種用于借助計算機和測量元件來確定電壓供給設備中的直流電壓中間回路中的電構件的狀態和故障概率的方法，該方法可靠地求取電構件的當前狀態。

根據本發明，該任務通過本發明的技術方案來解決。本發明的其他構型由優選的實施方式、說明書和附圖得出。

根據本發明的方法尤其用于借助計算機和測量元件可靠地求取電壓供給設備中的直流電壓中間回路中的電構件的故障概率。為此，在直流電壓中間回路的限定的運行狀態的情況下，在直流電壓中間回路中通過測量元件來測量電壓和/或電流，并且由此在計算機中計算并存儲電構件的當前值，并將該電構件的當前值與電構件的相應的存儲值進行比較。與現有技術相比，通過使用電壓和電流的測量值可以更可靠地計算相應的組件的當前狀態，因為在現有技術中在計算時沒有考慮變化的電阻值，然而在本發明中通過電壓和電流的實際的測量值考慮了該電阻值的變化。

在本發明的第一構型中設置，以多個時間間距多次計算電構件的當前值，并且由此在計算機中生成并存儲趨勢曲線。通過多次檢測電構件的當前值，可以準確地檢測電構件的值隨時間的變化，從而在計算機中形成并存儲趨勢曲線。