[发明专利]用于限制电机的转矩的方法和保护设备

说明书

为了提供一种构建得特别简单的用于限制通过至少单相的变流器（207）来馈电的电机（200）的转矩的方法，该电机在有故障地激励变流器时转变到主动短路运行而在低于转速阈（DS）时转变到空转运行，提出：•在主动短路运行下，探测电机的至少一个相电流（I2、I3）的至少一个当前的实际值；•根据该至少一个相电流的所探测到的至少一个当前的实际值，得出包含当前的转速信息的转速信号（D1、D2）；•将转速信号的当前的转速信息与可预先给定的转速阈进行比较；•一旦当前的转速信息表明转速低于可预先给定的转速阈，就产生转接信号（U、U1、U2），用于从主动短路运行转接到空转；而且•利用该转接信号来激励变流器。同样提出了一种特别简单的用于限制电机的转矩的保护设备（100）。

技术领域

本发明涉及一种用于限制通过至少单相的变流器来馈电的电机的转矩的方法，该电机在有故障地激励变流器时转变到主动短路运行并且在低于转速阈时转变到空转运行。本发明还涉及一种用于限制电机的转矩的保护设备，该电机被设置为：通过至少单相的变流器来馈电，在有故障地激励变流器时转变到主动短路运行并且在低于转速阈时转变到空转运行。本发明还涉及一种电驱动装置以及一种车辆、尤其是一种公路行驶车辆。

背景技术

从出版文献DE 10 2013 216 31 1 A1公知一种用于限制电机的转矩的保护设备，该保护设备准备用于：在用于最终的励磁电流额定值规定的第一输出端上输出如下值，该值部分或完全补偿电机的励磁磁通。在第一方面，该保护设备具有第二输出端，用于将变流器控制转接到空转运行。在第二方面，该保护设备准备用于：在已经识别出有故障之后，至少当电机处在其转速范围的较高的范围时，将指令输出给该电机运行在其上的变流器电路，用于转变到主动短路运行。也描述了一种变流器电路以及一种相对应的方法，该变流器电路具有用于运行电机的功率半导体开关模块，其中该变流器电路具有所提到的类型的保护设备。

从出版文献WO 2013 023 807 A2公知一种用于激励逆变器的工作状态电路，该逆变器通过相连接端来给单相或多相电机供应单相或多相供电电压。为此，该逆变器包括具有高压侧开关装置的上半桥支路和具有低压侧开关装置的下半桥支路。该工作状态电路包括分析装置，该分析装置与逆变器的相连接端连接并且被设计为：检测逆变器在相连接端上的输出电压并且基于所检测到的输出电压来确定电机的转速。激励装置与分析装置耦合并且被设计为：根据所确定的转速来将逆变器切换到空转状态或者切换到主动短路。在此，通过使逆变器的所有开关装置截止，建立空转状态。或者通过在低压侧开关装置断开时闭合所有的高压侧开关装置或者通过在高压侧开关装置断开时闭合所有低压侧开关装置，建立主动短路。

如果在逆变器中识别出有故障，则可以将电机切换到主动短路。在此，逆变器关于电源、尤其是直流电源、例如牵引电池表现得电中性，从所述电源出发，在常规运行下通过逆变器来给电机馈电。在主动短路下，没有向电源释放功率或者没有消耗功率。但是，有短路电流流经由旋转的电机驱动得活跃的逆变器，即流经逆变器的相对应的功率半导体。在此，电机在轴上产生短路转矩或制动转矩。替选地，逆变器可以设定空转状态，在该空转状态下，电机通过感应来产生与转速有关的磁极转子电压。

然而在转速低的情况下，电机可以在主动短路下产生高制动转矩，使得激励装置被设计为：如果在分析装置中所确定的当前转速低于预先确定的转速阈值，则在逆变器中设定空转状态。而在转速高的情况下，被感应的高的磁极转子电压可能超过在直流电压中间电路中的电压并且在逆变器的高压侧产生高的充电电流，这可能导致功率电子装置和高压能量源的损坏。在这种工作状态下，电机也可能产生不容许地高的制动转矩。在这种情况下，激励装置被设计为：如果在分析装置中所确定的当前转速超过预先确定的转速阈值，则在逆变器中设定主动短路。