用于识别电机的故障状态的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于识别电机（100）的故障状态（100C）的方法，电机带有转子（120）、定子（110）和与定子（110）连接的整流器电路（130），其中，检测（310）电机（100）的接通值（UB+、IB+；U

【技术实现步骤摘要】
用于识别电机的故障状态的方法
本专利技术涉及一种用于识别电机的故障状态的方法以及一种计算单元和一种用于执行所述方法的计算机程序。
技术介绍
为了供给电网或负载电流回路，可以使用不同类型的发电机。例如可以借助交流发电机产生多相的电流。为了由这种交流发电机馈给直流电网，可以使用作为整流器运行的变流器，以便将由交流电源产生的多相的电流转化成直流电。整流可以借助无源的（二极管）或有源的（半导体开关）整流元件进行。在有源的整流器中，除了场调节器外，相应的驱控电路也是发电机调节器的一部分。交流发电机经常可以实现为电机，电机可以发电机式运行，以便产生电能，或者马达式运行，以便将电能转化成机械能。这种发电机可以例如使用在机动车中以供给机动车车载电网。相应的电机可以例如发电机式运行，以便供给机动车车载电网或者给机动车电池充电。为了这个目的，电机可以通过所谓的末级（Endstufen）或末级电路与车载电网连接或与这个车载电网分离。
技术实现思路
按照本专利技术，建议了带有独立权利要求特征的一种用于识别电机的故障状态的方法以及一种计算单元和一种用于执行所述方法的计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求和接下来的说明书的主题。电机可以尤其构造成发电机，例如构造成爪极发电机（Klauenpolgenerator）或凸极发电机（Schenkelpolgenerator），和/或尤其构造成能马达式和/或发电机式运行的电机。电机尤其具有转子和定子以及与定子连接的整流器电路以对施加在定子上的交流电压进行整流。整流器电路可以尤其具有由无源的开关元件、特别是二极管构成的桥接电路或者由有源的开关元件、特别是例如金属氧化半导体场效应晶体管（MOSFET）的半导体开关构成的桥接电路。通过本专利技术提供了下述可能性：以简单的方式识别电机的不同的故障状态和故障状态的强度。因此原则上能按照故障的种类、范围和进展进行分类。在所述方法的范畴内检测电机的接通值的时间变化曲线，特别是检测由电机提供的直流电压、特别是经整流的发电机电压或相应的电流的电压值或电流值的时间变化曲线。在求出了相应的接通值之后，求出了接通值的统计参量，其中，当所述统计学的参量低于阈值时，就推断出了在整流器电路中的故障。利用统计参量尤为有利，因为由此原则上使附加的滤波器的使用或数据的求平均值可有可无，其中，所述统计参量与相应的阈值相比较，所述阈值优选特定于机器地确定。优选地，利用接通值（Anschlusswert）的分位数作为统计参量。分位数的使用具有优点：能特别简单地在电压变化曲线或电流变化曲线中表现出来的故障图中实施，其特征在于相对于小的或大的电压值和/或电流值的尤其强烈的摆幅（Ausschlag）。此外，在最大值范围内，可以借助分位数特别良好地消除与电压信号或电流信号叠加的噪声。作为分位数原则上指的是下述统计参量，其说明了，所求出的数据的哪个份额处在由分位数限定的值之上或之下。优选使用在1%和10%、优选2%区间内的分位数。这种优选能特定地与相应的电机和/或有待探测的故障相协调的分位数的使用是有利的，因为由此能使相应的分位数与相应的故障图或在电机的电压值和/或电流值中的典型的噪声特性相匹配。因此2%的分位数例如指的是下述电压值，在该电压值中，所求出的电压值的2%处在这个极限之下并且所求出的电压值的98%等于这个极限或处在这个极限之上。在所述方法的另一种优选的设计方案中，在优选小于或等于100ms、进一步优选小于或等于10ms的时间区间内求出统计参量。当前的方法特别良好地适用于：借助少量的电压特征或电流特征也以极大的可靠性求出相应的故障，其中，所述电压特征或电流特征携带有关特别是在电机的整流器电路内的故障结构的信息（故障图）。因此10ms的极小的时间窗口通常已经够用，该时间窗口视电机的转速而定可以包含数量约为10的相应的电压特征。在区间内，相应的数量10或者甚至更少的电压特征已经典型地足以用于借助所述方法可靠地识别相应的故障。在本专利技术的另一种优选的设计方案中，在无故障的电机中基于接通值的最小值求出阈值。相应的阈值可以例如在无故障的电机中摆脱电机的不同的运行状态，例如电机的不同的转速和负荷程度地被求出并且存储在相应的控制器中。这是有利的，因为在阈值与相应的分位数或相应的统计参量比较后能可靠地推断出相应的故障。在所述方法的另一种优选的设计方案中，借助形式为分位数的统计参量与阈值的差值推断出故障的范围和/或进展，特别是推断出在整流器电路的其中一个半桥的两个开关元件之间的电阻提高。分位数与阈值的比较在当前因此可以不仅用于探测故障，而且在考虑到在特别是形式为分位数的统计参量与阈值的差值的情况下也用于求出故障的范围和/或进展。在此适用的是，在分位数和阈值之间的差越大，故障的范围或进展就越大并且因此中断的电阻也越大。因此相应地求出了中断电阻。在也优选能够为差值设置相应的阈，故障按照所述阈表现为仅轻微的、中等程度的或相应强烈的。借助相应的阈优选可以设置相应的措施，例如设置了转达警示信号的故障、电机的紧急运行等。有利地检测电机的施加在电机的整流器电路上的直流电压的电压值的时间变化曲线。尤其可以用测量技术在电机的或整流器电路的直流电压接头之间检测电压值并且大多本来就针对电机的正常运行进行检测。检测其中至少一个相电压和/或相电流作为接通值也是可能的，以便在所述方法的范畴内检验电机的功能良好性。本专利技术尤为有利地适用于使用在机动车中。在此可以通过电机例如馈给机动车车载电网和/或给机动车电池充电。机动车车载电网在此可以连接到整流器电路的直流电压接头上。在所述方法的范畴内尤其检测施加在这些直流电压接头之间的直流电压和/或至少一个相电压的时间变化曲线，并且基于这个电压变化曲线来按照本专利技术求出功能良好性（Funktionstuechtigkeit）。用于识别故障状态的方法在此可以例如由机动车的控制器执行。本专利技术例如尤其适用于带有功能的机动车，该机动车具有更高的安全要求、例如自动化行驶或自主行驶，或者适用于有长保养区间的车辆，例如商用车辆。按本专利技术的计算单元，例如机动车的控制器，尤其在编程技术上设置用于执行按本专利技术的方法。所述方法的形式为计算机程序的实施也是有利的，因为这引起了特别小的成本，特别是当实施的控制器还能用于其它任务并且因此本来就存在时。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是磁的、光的和电的存储器，例如硬盘、闪存、EEPROM、DVD等。也可以通过计算机网络（因特网、内联网等）下载程序。附图说明本专利技术的其它的优点和设计方案由说明书和附图得出。本专利技术借助实施例在附图中示意性地示出并且在下文中参考附图加以说明：图1示意性示出了电机，其带有按本专利技术的计算单元的优选的设计方案，该计算单元设置用于，执行按本专利技术的方法的一种优选的实施方式；图2示意性示出了电流值的时间变化曲线的电压-时间图表，电流值可以在按本专利技术的方法的优选的实施方式的过程中进行确定；图3a、b示意性示出了在故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于识别电机（100）的故障状态（100C）的方法，所述电机带有转子（120）、定子（110）和与所述定子（110）连接的整流器电路（130），其中，检测（310）电机（100）的接通值（UB+、IB+；U

【技术特征摘要】
20181220 DE 102018222575.31.用于识别电机（100）的故障状态（100C）的方法，所述电机带有转子（120）、定子（110）和与所述定子（110）连接的整流器电路（130），其中，检测（310）电机（100）的接通值（UB+、IB+；Uph、IPh）的时间变化曲线（200C），其特征在于，求出（204）所述接通值（UB+、IB+；Uph、IPh）的统计参量（Q），其中，当所述统计参量（Q）低于阈值（S）时，推断出在所述整流器电路（130）中的故障（F）。


2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述统计参量是所述接通值（UB+、IB+；Uph、IPh）的分位数（Q）。


3.按照权利要求2所述的方法，其中，所述分位数（Q）处在1%和10%、优选2%之间的区间中。


4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在时间区间（△t）内、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祎，C迪特曼，R米勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE