[发明专利]用于识别电机的故障状态的方法

说明书

本发明涉及一种用于识别电机的故障状态（100A）的方法，所述电机具有转子（120）、定子（110）和与所述定子（110）连接的整流器电路（130），其中检测所述电机的电压值（UB+）的时间变化曲线，其中从所述电压值（UB+）的所检测到的时间变化曲线中确定估值，其中将所确定的估值与参考值进行比较，并且其中根据这种比较的比较结果来评估，是否存在所述电机的故障状态（100A）。

技术领域

本发明涉及一种用于识别电机的故障状态的方法以及用于执行所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。

背景技术

能够使用各种类型的发电机来供应电网或者负荷电路。例如能够借助于交流发电机产生多相电流。为了由这样的交流发电机给直流电网馈电，能够使用作为整流器运行的变流器，以便将由三相电流源产生的多相电流转换为直流电流。所述整流能够借助于无源的（二极管）或有源的（半导体开关）整流器元件来进行。对于有源的整流器来说，除了场调节器之外，相应的操控电路也是发电机调节器的一部分。通常，交流发电机能够作为以下电机来实现，所述电机能够按发电机方式来运行以用于产生电能或者按马达方式来运行以用于将电能转换成机械能。

例如，这样的发电机能够在机动车中用于供应机动车车载电网。相应的电机例如能够按发电机方式来运行，以便供应机动车车载电网或者给机动车电池充电。为此目的，所述电机能够通过所谓的输出级或者输出级电路与车载电网相连接或者与其分开。

发明内容

根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的、一种用于识别电机的故障状态的方法以及用于执行所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明的主题。

所述电机尤其能够构造为发电机、例如构造为爪极发电机和/或尤其构造为电机，所述电机能够按马达方式或者按发电机方式来运行。所述电机尤其具有转子和定子以及与所述定子相连接的整流器电路，所述整流器电路用于对加载在定子上的交流电压进行整流。所述整流器电路尤其能够具有由无源的开关元件、尤其是二极管的桥电路或者由有源的开关元件（尤其是半导体开关、如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET））构成的桥电路。

通过本发明提供了一种可行方案，用于以简单的方式来识别所述电机的不同的故障状态及其严重性。

在所述方法的范围内，检测所述电机的电压值、尤其是由电机提供的直流电压的电压值、尤其是经过整流的发电机电压的时间变化曲线。从所述电压值的所检测的时间变化曲线中确定估值。将所确定的估值与参考值进行比较，并且根据这种比较的比较结果来评估，是否存在所述电机的故障状态。

尤其这个参考值是描述无故障的电机的理论值。通过参考值和估值的比较，尤其能够识别电机的不同的故障状态。因此，对于故障识别来说，尤其仅仅需要一个信号，即时间上的电压变化曲线，所述时间上的电压变化曲线尤其能够以结构上简单的方式通过测量技术来检测并且尤其本来在电机的常规运行的过程中来检测。因此，适宜地不需要例如附加的测量仪形式的附加的硬件。

对于无故障的电机来说，相应的电压变化曲线尤其具有表征性的特性。在此，所述估值具有特征值，该特征值尤其相应于参考值。在电机的故障状态下，所述电压变化曲线的特性发生改变。根据当前的故障状态，所述特性以不同的方式和方法而变化并且因此尤其是所述估值也变化。通过对于所述电压变化曲线或估值的评估，能够由此推断出当前的故障状态。尤其所述故障识别与电机的转速和负荷无关，也就是说，故障状态能够在任意的转速和负荷下可靠地被识别。

有利地将所述电压值的时间变化曲线的统计值确定为估值。优选将能够从电压值的时间变化曲线中确定的重复特征的标准偏差和/或方差确定为估值。

在电机无故障地运行时，所述时间上的电压变化曲线尤其具有表征的、周期性重复的形式。因此，能够确定的重复特征的统计值、尤其是标准偏差或方差对于无故障的电机来说尤其比较小并且适宜地用作参考值。