[发明专利]用于指示电驱动装置的维护需求的方法及电驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气自动化设备的测试和维护例如电驱动装置的测试和维护的领域以及用于工业应用例如用于交通运输业、能源业、加工业和制造业中的应用的电驱动器的领域，并且更特别地涉及用于指示电驱动装置的维护需求的方法以及电驱动装置。

背景技术

电驱动器在工业中用于不同的应用，例如用于驱动交通运输业中的电机、用于驱动加工制造业中以及能源业中的不同装置。存在通常用于交通运输业中——例如，在地铁和铁路交通应用中——以及海洋业的船舶推进单元应用中的电驱动器的应用。在加工制造业中，电驱动器可以用于例如输送机应用中、混合器应用中、或者甚至造纸机应用中。在能源业中，电驱动器可以例如用作用于风力发电业的风力涡轮机的电驱动器以及用作太阳能发电业的电驱动器。

用于电动机的电驱动器可以分为DC电机驱动器(DC，直流)和AC驱动器(AC，交流)。在DC电机驱动器的DC电机中，通过穿过定子中的磁场绕组的电流生成磁场。该磁场始终保持与由电枢绕组生成的磁场成直角。以这种方式，生成DC电机的扭矩，然后可以通过改变电枢电流并保持磁化电流恒定在DC电机驱动器中容易地控制该扭矩。在DC电机驱动器中，也可以通过电枢电流直接控制DC电机转速。

在电驱动器中，AC驱动器可以进一步划分为频率控制AC驱动器、通量矢量控制AC驱动器和利用直接扭矩控制(DTC，Direct Torque Control)的AC驱动器。在通量矢量控制AC驱动器和直接扭矩控制AC驱动器中，可以控制三相电机的扭矩，而在频率控制AC驱动器中，负载决定了扭矩水平。

在下文中，将参照附图描述现有技术，在附图中：

图1示出了根据现有技术的电驱动器的框图；

图2示出了根据现有技术的用于指示电驱动装置的维护需求的布置的框图；

图3示出了根据现有技术的用于指示电驱动装置的维护需求的方法的流程图；

图4示出了根据现有技术的用于指示包括一个或更多个电驱动装置的设备中的电驱动装置的维护需求的布置的时间安排图。

图1示出了根据现有技术的电驱动器的框图。根据现有技术的电驱动器包括输入馈电1、频率控制器2和负载3。负载3可以是例如电机3。频率控制器2通常包括整流器单元4、固定DC电压中间电路5和逆变器单元6。频率控制器2的整流器单元4将来自输入馈电1的AC输入电力转换为DC中间电力。频率控制器2中的整流可以例如用6脉冲二极管桥来实现。来自频率控制器2的整流器单元4的DC中间电力被存储在用作中间能量存储器的固定DC电压中间电路5中。频率控制器2的固定DC电压中间电路5可以例如用电容器来实现。频率控制器2的逆变器单元6将固定DC电压中间电路5的DC电力以对作为负载3的电机3适合的频率转换成三个通道的AC能量。频率控制器2的逆变器单元6可以例如用IGBT晶体管(IGBT，绝缘栅双极晶体管)来实现。

电驱动器通常用于要求非常高的应用中。特别地，在大多数使用的应用中，对可靠操作和操作效率的需求不断增加。电驱动装置的操作取决于最优配置、设置和维护程序。当电驱动器用于应用中以最优地驱动负载例如电机时，将大大节省能量。另一方面，当电驱动器在应用中没有正确使用或没有最优配置时，节能将不会那么好。

在典型的电驱动应用中，在电驱动装置和应用设置中存在可以全部有助于电驱动应用的可靠操作和总体操作效率的几个子系统。例如，在图1中，整流器单元4、固定DC电压中间电路5和逆变器单元6作为频率控制器2的子系统4至6的运行以及输入馈电1和负载3的运行可以全部有助于特定电驱动应用的可靠操作和总体操作效率。

图2示出了根据现有技术的用于指示电驱动装置的维护需求的布置的框图。根据现有技术的用于指示电驱动装置例如频率转换器的维护需求的布置包括计算单元7、确定单元8和警报指示单元9。

首先，电驱动装置的计算单元7收集并接收维护数据，即与电驱动器的维护相关的数据。可以从电驱动装置中和应用设置中包括电驱动子系统、输入馈电和负载的各个子系统收集并接收维护数据。此后，电驱动装置的计算单元7计算根据现有技术的电驱动装置的维护算法。然后，计算单元7将维护计算数据转发至确定单元8。

电驱动装置的确定单元8分析所收集和计算的维护数据以及为电驱动装置的维护方案设定的适用值，并且确定用于电驱动装置的维护的维护警报。然后，确定单元8将所确定的维护警报的信息转发至警报指示单元9。