损耗功率的测量制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定电子开关的损耗功率的方法。依据所述方法，检测物理量的瞬时值，从第一存储器中查询与瞬时值相关的数值，以预定的方式同时处理这两个数值，以及输出处理的结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定电子开关的损耗功率的方法和设备。本 专利技术此外还涉及一种逆变器以及一种用于控制逆变器的方法和一种 风力发电设备。
技术介绍
已知下列文件作为现有技术US 2004/0196678 Al 、 US 2004/0125523 Al、 US 5,841,262 A、 US 2004/0085117 Al、 DE 101 41 125 Al、 DE 103 19 354A1、 DE35 26 836A1、 DE39 05 701A1、 EP 0 397 514 A2、WO 02/080343 Al、WO 2004/012326 Al、 WO 03/065567 Al、 WO 02/07315 Al。现在逆变器经常使用称作为IGBT形式的开关，以便从直流电产 生交流电，其中这种逆变器的结构本身公知。这些开关的开关损耗完 全不可避免，所述开关损耗可以借助于公知的公式计算。在这里需要 指出的是，与IGBT相关的自振荡二极管应当同时包括在概念"开关" 内。因此在设计逆变器时，能够确定工作参数并将工作参数作为计算 的依据使用。为了使计算与事实相一致，在逆变器工作期间必须保持 这些参数。实际上，逆变器通常在监测开关温度的情况下进行控制。这种控 制基于如下事实，即开关由于损耗而温度增加并因此温度增加是这种 损耗的度量。如果现在确定监测温度超过预定的极限值，那么切断逆 变器以避免损坏。此外，基于半导线构成的这种开关对热过载反应灵 敏。这种开关的热负荷越高，其热老化就相应地越快并因此其必须被 更早地更换。如果这种逆变器在风力发电设备上使用，那么切断逆变器的后果 是也必须切断风力发电j殳备。为了能够测量损耗功率，例如需要在接通IGBT的情况下测量集 电极-发射极电压。该电压是在下单数位范围内的数值并必须尽可能 精确地被检测，以便在非常高的电流(几百安培)时得到足够精确的 结果。但在断开状态下全部中间电路的电压(几百伏)仍存在于这些 接线端上。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，能够确定开关中实际出现的损耗功率。依据本专利技术该目的通过一种用于确定电子开关损耗功率的方法 得以实现，其特征在于，检测物理量的瞬时值，从第一存储器查询与 瞬时值相关的数值，以预定的方式同时处理两个数值并输出处理的结 果。在此方面本专利技术基于这种认识，即在数据表中公开的开关已知的 数据中可以获得与通过测量确定的测量值相关的数值。在本示例中， 在已知通过开关的电流时，可以从数据表中确定例如集电极-发射极 电压(Vce)。流动的电流与该集电极-发射极电压相乘得出通过开关 流动的瞬时电流的损耗功率。此外还有接通和断开开关时的开关损耗。为了可以确定不但开关的损耗功率，而且全部逆变器的损耗功 率，在本专利技术的改进方案中，检测多个开关的物理量并从存储器中读 出相应多个的相关数值。特别优选储存处理的测量值和中间结果。由此以后也可以例如为 了统计计算等存取这些数值。为了实施该方法，提供一种用于确定电子开关的损耗功率的设 备，其特征在于用于检测电子开关的至少一个物理量瞬时值的数据 输入端，存储与物理量相关数据的笫一存储器，用于以预定的方式同 时处理物理量和从该存储器调用数值的处理单元，以及用于输出处理 结果的装置。依据本专利技术的这种解决方案的优点是，可以检测开关的实际损耗 功率。这一点不仅取决于流动电流而且取决于开关的特征值。确切地 说，例如像环境温度这种环境影响也具有重要作用。因此通过依据本 专利技术的设备可以在所要求的时间点上检测实际损耗功率。因此可以比 利用现有技术中公开的计算机预测更精确地确定开关的实际负荷。在一种优选的改进方案中，该设备包括用于检测多个开关物理量 瞬时值的多个输入端。按照这种方式，利用该设备可以检测例如整个 逆变器的损耗功率。为了能够在较长时间上的算出损耗功率的变化，特别优选的是设 有用于储存测量值和中间结果的第二存储器。但该存储器在结构上可 与第一存储器结合。因为电子开关具有用于其工作的预定极限值，超过该极限值它们 则不能工作，所以该设备的特征优选在于用于将处理结果与预定的极限值进行比较且在达到或超过极限值时输出信号的装置。在此方面， 该设备可以有利地构成为独立的设备，其在需要时可以按照简单方式 运输到每个的使用地点。或者，该设备也可与逆变器或者风力发电设 备的控制装置一体化。除了输出可以用于例如通知这种设备的操作者或者操作机构的 信号外，该信号特别优选还可以输出到逆变器或者风力发电设备的控 制装置以便以预定的方式影响控制装置。在根据公差带方法工作的逆变器的情况下，这种影响有利地提供 了在设备输出表示超过极P艮值的信号时增加公差带宽。也就是说，如 果开关的损耗功率过高，可以加大公差带宽。因此开关频率和与之相 关的接通或断开损耗降低，并且因此开关(包括自振荡二极管)的整 体损耗功率降低。特别优选的是，风力发电设备装备有至少一个这种逆变器。在此 方面， 一种用于控制风力发电设备的方法，其特征在于，通过表示超 过预定极限值的信号，降低由风力发电设备产生的功率。因此减少通 过逆变器处理的功率并相应也减少开关上的损耗功率。在此方面，依据本专利技术的设备连接在风力发电设备的控制装置 上，以便能够直接影响风力发电设备的控制而不必通过逆变器来影风力发电设备的控制。 附图说明下面借助于附图对本专利技术进行详细说明。其中图1示出依据本专利技术的设备简图；图2示出该设备在风力发电设备上使用的示例；图3示出本专利技术在风力发电设备上的第二应用示例；图4示出依据本专利技术方法的简图；图5示出用于逆变器相位的开关电桥简图；以及图6示出依据本专利技术方法的视图。具体实施方式在图1所示的仿4l本专利技术的i史备筒图中，附图标记10表示导线， 其连接在开关12 (例如IGBT)上并输出所产生的交流电。开关由控制 装置14控制。在导线10中所测量的电流利用测量传感器16检测并输 送到处理单元18。该处理单元18从控制装置14收到作为触发结果的控 制信息，以便可以精确确定各个开关瞬间。根据通过测量传感器16确 定的导线10中的电流，中调用集电极-发射极电压的相应电压 值并从这些数值中可以确定开关12的实际损耗功率。该结果例如可以 在显示器22上显示。当然，这些数值也可以存入(附图中未示出的) 存储器内。该存储器然后可以收集数据，所述数据为了计值目的例如通 过(同样未示出的)接口传输到计算机。图2的视图与图l的视图基本上相应。此外该附图示出了风力发电 设备24的吊抢的视图，其中设有的控制装置26。因此取决于处理单元 18的计算结果，不仅可以在显示器22上显示计算结果，而且还可以同 时或者替代地影响风力发电设备24的控制装置26，以便例如可以按照 这种方式对超过极P艮值作出反应。相应地可以使风力发电设备降低所产 生的功率。在节距可调节的风力发电设备情况下，这可以以公知的方式 通过改变转子叶片的迎角进行。图3与图2相比补充了测量传感器和控制装置。该附图示出多个导 线100、 101、 102,利用测量传感器161、 162、 163检测在导线中流过 的电流。为了使附图更清楚没有示出附加的开关。导线169表示，作为 检测物理量的示例，这里当然还可有多个测量传感器连接于处理单元 18。根据导线的数量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定电子开关的损耗功率的方法，其特征在于，检测物理量的瞬时值，从第一存储器中查询与瞬时值相关的数值，以预定的方式同时处理两个数值，以及输出处理的结果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾劳埃斯乌本，
申请(专利权)人：艾劳埃斯乌本，
类型：发明
国别省市：DE[德国]