在发电机单元中的故障的识别制造技术

本发明专利技术涉及用于识别在发电机单元中的故障的方法，所述发电机单元包括具有转子绕组和定子绕组的电机以及与之连接的整流器，电机通过所述整流器与电网连接，其中在至少一时间段期间，励磁电流（IE）的时间上的变化过程（V1、V2）通过转子绕组分别获取，开关单元在时间段中处于位置（S）中，开关单元用于将励磁电压（UE）施加在转子绕组处，并且其中，故障被推断出，当所述励磁电流（IE）的所获取的变化过程（V1、V2）中的至少一个变化过程关于至少一个能够预先给定的标准从在开关单元的相应的位置（S）时的所述励磁电流（IE）的比较变化过程（V'1、V'2）偏移时，故障涉及在发电机单元中的至少一个缺陷。

Fault identification in the generator unit

The present invention relates to a method for identifying faults in a generator unit, the generator unit including a motor with a rotor winding and a stator winding and a rectifier connected to it. The motor is connected to the grid through the rectifier, in which the time change process of the excitation current (IE) is in the period of at least a period of time. (V1, V2) are obtained separately by the rotor winding, in which the switch unit is in the position (S) in the time period, and the switch unit is used to apply the excitation voltage (UE) to the rotor winding, and in which the fault is inferred, at least one of the changes in the variable path (V1, V2) obtained when the excitation current (IE) is obtained is changed. The fault involves at least one defect in the generator unit when at least one of the pre given criteria can be shifted from the corresponding position (S) of the switching unit (IE) at the corresponding position of the switch unit (V'1, V'2).

【技术实现步骤摘要】
在发电机单元中的故障的识别
本专利技术涉及一种用于识别在发电机单元中的故障的方法以及一种计算单元和一种用于所述方法的执行的计算机程序。
技术介绍
机动车具有车载电网，所述车载电网通过电机（例如：他励的同步电机）被供应电压，所述电机作为发电机被运行。在此，为了调节车载电网电压，所述电机的励磁电流能够被控制或者被调节。在此，所述电机通常通过整流器与所述车载电网连接并且与这个车载电网构成发电机单元，所述整流器具有作为整流器元件的二极管或者半导体开关。就这种发电机单元而言，故障（例如：短路）可能出现，所述故障应当尽可能地被识别。在此，故障（例如：在相位处的低电压、发电机停止运转、在励磁回路中的短路或者在励磁回路或者励磁晶体管中的中断以及在车载电网接口处的过电压）能够例如根据阈值监控或者可信度检验利用当前的运行状态被实施。然而，存在其它的故障，所述故障不能够以这种方式被识别出。
技术实现思路
根据本专利技术，提出了具有独立权利要求的特征的、用于识别在发电机单元中的故障的方法以及计算单元和用于所述方法的执行的计算机程序。有利的方案是从属权利要求的以及下面的描述的对象。根据本专利技术的方法用于识别在发电机单元中的故障，所述发电机单元包括具有转子绕组和定子绕组的电机以及与其连接的整流器，所述电机通过所述整流器与电网连接。所述电网尤其能够是机动车的车载电网。现在，在至少一个时间段期间，励磁电流的时间上的变化过程通过所述转子绕组被分别获取，开关单元在所述时间段中处于一位置中，所述开关单元用于将励磁电压施加在所述转子绕组处。例如晶体管被考虑为切换单元，然而，也被称为励磁晶体管。所述切换单元能够是发电机单元的一部分，然而，也能够单独地被设置在例如发电机控制器中，所述发电机控制器被布置或者加装在所述发电机处或者是外部的发电机控制器。当所述励磁电流的所获取的所述变化过程中的至少一个变化过程关于至少一个能够预先给定的标准从在所述开关单元的相应的位置时的所述励磁电流的比较变化过程偏移时，故障被推断出，所述故障涉及在所述发电机单元中的至少一个缺陷。为了获取所述励磁电流的所述至少一个变化过程，所述励磁电流能够例如在这样的时间段期间、尤其是以足够高的扫描频率（Abtastrate）地被多次检测，所述开关单元在所述时间段中处于（不变的）位置中。于是，对所述故障的评估或者识别能够尤其在所述发电机控制器中进行。就所述比较变化过程而言，能够注意的是，它们关于所述发电机单元的不同运行参数（尤其是，所述发电机单元的转速）与所述变化过程相一致，或者至少充分精确地相一致。因此，在整流器和/或电机中的、不同类型的故障能够以简单的方式被识别出。这是可能的，因为这样的故障影响所述励磁电流。在例如完整的相位从所述整流器的分离不能够例如通过在相电压和例如电池电压或者车载电路电压之间的、简单的比较而被识别出时，这样的分离然而影响所述励磁电流。同样地，尤其是在两个相位之间的短路影响所述励磁电流。对此的原因在于：在所述定子绕组中的电流耦合到所述转子绕组以及因此至所述励磁电流上，并且，因此，在所述定子绕组中的、不规律的或者非设置的电流也耦合到所述转子绕组以及因此至所述励磁电流上。此外，所述励磁电流的所述变化过程视所述开关单元的位置而定地不同。例如所述励磁电流在所述开关单元的一位置时上升，所述位置使所述励磁电压施加在所述转子绕组处（即，接通-位置），而所述励磁电流在所述开关单元的一位置处下降，所述位置没有使所述励磁电压施加在所述转子绕组处（即，断开-位置），如果不存在干扰或者故障。现在，已经识别出了，当在所述发电机单元中存在故障时，通过将定子电流耦合到所述励磁电流上，在所述开关单元的、相应的位置时的变化过程成通常不再与在发电机单元不受干扰时的变化过程相一致。因此，通过考虑开关的位置以及所获取的变化过程与比较变化过程（即，尤其是这样的变化过程，就所述变化过程而言不存在故障）的比较，因此能够非常简单并且也可靠地推断出故障。当已经识别出故障时，则这尤其也能够被存储在故障存储器或者类似物中。同样地，例如用于机动车的驾驶员的、声学的和/或视觉的显示是能够设想的。优选地，所述至少一个标准包括在所述励磁电流的上升的和下降的趋势之间的区别。因此，是否存在故障能够变得非常简单。如所提及的，所述励磁电流应当在所述接通-位置处上升并且在所述断开-位置处下降。当目前例如所述励磁电流的平均值在所述断开-位置处连续上升或者在所述接通-位置处连续下降时，那么，存在故障。有利地，所述至少一个标准包括所述励磁电流的上升的和/或下降的部段（或者区域或者时间的份额）的数目。如所提及的，在所述励磁电流在所述接通-位置处应当上升时，那么，所述励磁电流在存在故障时也能够在所述开关单元的、不变的位置期间上升和下降，尤其也能够分别多次地上升和下降。因此，在上升的和下降的部段之间的、在开关位置之内的交替给出故障的指示。应当理解，充分精确的测量和评估是必要的，以便能够在仅仅一个上升的或者下降的趋势和多个上升的或者下降的部段之间进行区分。有利地，即将出现的缺陷被推断为故障，当就所述励磁电流的所获取的所述变化过程中的所述至少一个变化过程而言斜率小于能够预先给定的第一阈值时。因为并非在存在缺陷（例如：在两个相位之间的短路）时在变化过程和比较变化过程之间的、能够识别的或者能够测量的偏移才存在，而是就开始的缺陷（即例如：由于剥离的绝缘或者类似物的、变小的电阻）而言故障也已经能够非常早地被识别出。于是，所述第一阈值能够被相应地选择，例如以便实现区分实际存在的缺陷（即，例如：短路）。也有利的是，已经出现的缺陷被推断为故障，就所述励磁电流的所获取的所述变化过程中的所述至少一个变化过程而言斜率大于能够预先给定的第二阈值。然后，所述第二阈值同样能够相应地被选择，例如根据比较测量或者测试测量，相应的缺陷在所述比较测量或者测试测量中被模拟。在此，所述第二阈值不必对应于所述第一阈值，尤其地，它能够是更大的，以便实现在两种故障类型之间的、明确的区分。然而，两个阈值也能够是一样的。优选地，作为所述至少一个缺陷考虑在两个不同的相位之间的短路和/或相位的中断和/或二极管（或者半导体开关）的中断和/或二极管（或者半导体开关）的短路和/或在相位之间和/或二极管之间（即，所提到的部件）之间的电连接的降级（Degradation）（例如：扩大（Aufweitung））。这些故障是这样的故障，视所述开关单元的位置而定，所述故障具有对所述励磁电流的所述变化过程的影响。就这方面来说，这些故障能够特别简单地利用所提出的方法被获取。根据本专利技术的计算单元（尤其是发电机控制器或者例如机动车的控制装置）尤其是在程序技术上设置用于执行根据本专利技术的方法。所述方法的、以计算机程序的形式的实施也是有利的，因为这导致特别低的成本，尤其是当执行的控制装置还被用于其它的任务并且因此总归是现存的时。用于提供所述计算机程序的、适当的数据载体尤其是磁性的、光学的和电学的存储器，例如是硬盘、闪存存储器、EEPROM、DVD以及其它等等。通过计算机网络（互联网、内联网等）下载程序也是可能的。本专利技术的、其它的优点和方案从描述和附上的附图中得出。本专利技术根据在附图中的实施例被示意性地示出，并且，在下文中参考所述附本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于识别在发电机单元（100）中的故障的方法，所述发电机单元包括具有转子绕组（110）和定子绕组（120）的电机（105）以及与之连接的整流器（130），所述电机（105）通过所述整流器与电网（150）连接，其中，在至少一时间段期间，通过所述转子绕组（110）分别获取励磁电流（IE）的时间上的变化过程（V1、V2），开关单元（150）在所述时间段中处于位置（S）中，所述开关单元用于将励磁电压（UE）施加在所述转子绕组（110）处，并且其中，推断出故障，当所述励磁电流（IE）的所获取的所述变化过程（V1、V2）中的至少一个变化过程关于至少一个能够预先给定的标准从在所述开关单元（150）的相应的位置（S）时的所述励磁电流（IE）的比较变化过程（V'1、V'2）偏移时，所述故障涉及在所述发电机单元（100）中的至少一个缺陷。

【技术特征摘要】
2016.10.17 DE 102016220235.91.用于识别在发电机单元（100）中的故障的方法，所述发电机单元包括具有转子绕组（110）和定子绕组（120）的电机（105）以及与之连接的整流器（130），所述电机（105）通过所述整流器与电网（150）连接，其中，在至少一时间段期间，通过所述转子绕组（110）分别获取励磁电流（IE）的时间上的变化过程（V1、V2），开关单元（150）在所述时间段中处于位置（S）中，所述开关单元用于将励磁电压（UE）施加在所述转子绕组（110）处，并且其中，推断出故障，当所述励磁电流（IE）的所获取的所述变化过程（V1、V2）中的至少一个变化过程关于至少一个能够预先给定的标准从在所述开关单元（150）的相应的位置（S）时的所述励磁电流（IE）的比较变化过程（V'1、V'2）偏移时，所述故障涉及在所述发电机单元（100）中的至少一个缺陷。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个标准包括在所述励磁电流（IE）的上升的和下降的趋势之间的区别。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，所述至少一个标准包括所述励磁电流（IE）的上升的和/或下降的部段的数目。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，即将出现的缺陷推断为故障，当就所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B舒夫，C迪特曼，H聚尔兹勒，R米勒，
申请(专利权)人：索恩格汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE