一种用于监测电机定子（１）的以星形连接运行的绕组（２ａ，２ｂ，２ｃ）接地的方法，该绕组具有不起接地作用的星形点（３），其中， －在获得零电压测量值的条件下测量定子（１）端子上的零电压， －在获得零电流测量值的条件下测量由定子（１）绕组（２ａ，２ｂ，２ｃ）给出的零电流， －分别从该零电压或零电流测量值中确定出模型值， －将所确定的模型值从各自所属的零电压或零电流的测量值中减掉，以构成差值， －如果该差值超出预定的阈值，则产生一个指示绕组接地的故障信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于监测电机定子的星形连接运行的绕组接地的方法，该绕组具有不起接地作用的星形点。
技术介绍
众所周知，在具有非接地星形点、星形连接运行的绕组内，可以借助按照零电流或零电压标准工作的接地采集继电器来识别接地。其中，可以以较高的可靠性识别直到大约绕组长度90％的接地；在星形点附近或者在星形点本身的故障可以借助于构成零相序系统的谐波来识别。因此在德国专利公开文献DE 19629483 A1中公开了一种用于监测电机定子的星形连接运行的绕组的方法，其中，在电机定子绕组上采集零电压和零电流测量值。为了进一步处理，借助于带通滤波器从所采集的测量值中分别孤立出一基波振荡和一个(例如第三次)谐波。对这样构成的测量信号在一个所谓的处理部分中例如按其相位变化以及是否超过预定的阈值进行检验，并在必要时为在定子中中断电流的功率开关产生触发信号。借助于零电压或零电流测量值的谐波还可以对给出的测量信号这样设置可变的阈值级别，即，在电机短暂的不对称工作方式下，或者在接通和断开过程中不为功率开关产生触发信号。对于例如磁悬浮轨道的长定子段，对称绕组的实现在技术上是昂贵的，并且要例如通过周期性的绕组位置置换和附加的接地措施达到。相反，没有位置置换的、简单廉价的绕组机械敷设则必然导致绕组的不对称，其在按照零电流和零电压标准采集接地时造成零电流和零电压处于测量值响应阈值的数量级上。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于监测电机定子星形连接运行的绕组接地的方法，该绕组具有不起接地作用的星形点，利用该方法也可以在具有非对称绕组的定子中可靠地识别接地。为了解决该技术问题，提出了本文开始提到类型的方法，在本专利技术的方法中，在获得零电压测量值的条件下测量定子端子上的零电压，在获得零电流测量值的条件下测量由定子绕组给出的零电流，分别从该零电压或零电流测量值中确定出模型值，将所确定的模型值从各自所属的零电压或零电流的测量值中减掉，以构成差值，如果该差值超出预定的阈值，则产生一个指示绕组接地的故障信号。按照本专利技术方法的重要优点在于，接地识别是在差值的基础上，而不是在例如由于绕组不对称影响的各零电压测量值或零电流测量值的基础上进行的。优选地，借助于一个转换单元确定模型值，其中，该转换单元这样配置，即，在定子不带接地的情况下，由其给出的模型值在由零电压测量值构成时，与各所属的零电流测量值相对应，而在由零电流测量值构成时，与各所属的零电压测量值相对应。借助于由所述方法构成的模型值可以消除各零电流测量值或零电压测量值在没有接地情况下由于例如绕组不对称而形成的测量值成分。即在没有接地情况下形成的差值具有一个接近零的值，从而可以借助于阈值比较以简单的方式识别没有接地的情况。反之，在发生接地的情况下，形成一个明显大于零的差值，从而也可以借助于阈值比较以简单的方式识别接地故障。这种关联随后将具体说明。优选地，为了确定模型值使用一个数字滤波器。由此可以极其简单地用数据处理装置实现按照本专利技术的方法。此外，在按照本专利技术的一种优选实施方式中，将用于设置数字滤波器的系数在校准阶段中由零电压测量值或零电流测量值以及各自所属的零电流测量值或零电压测量值来确定。按照这种方式可以使数字滤波器与定子的传递函数相匹配，而不必事前已知定子的某些参数，如电感、电阻和电容。为了确定数字滤波器的系数，优选地对该数字滤波器对零电压测量值或零电流测量值的滤波响应补偿各自所属的零电流测量值或零电压测量值，以优化该数字滤波器的系数。按照这种方式，数字滤波器在优化过程中被精确地这样设置，即，借助于数字滤波器从零电压测量值或零电流测量值中确定的比较值与各自所属的零电流测量值或零电压测量值之间的平均误差为最小。优选地，数字滤波器参数的确定按照Steiglitz-McBride算法实现。作为另一种选择，在本专利技术方法的另一优选实施方式中，根据定子传递函数的给定特征量来确定用于设置数字滤波器的系数。由此，可以对于这样的情况，即事先已知定子的确切特征量如阻抗和电容，借助于这些特征量进行数字滤波器的设置。在这种情况下，定子的传递函数可以分析地导出，使得可以去掉校准处理。在按照本专利技术方法的另一实施方式中，在由零电压测量值构成的模型值产生差值测量值时，从零电流测量值中减掉各自所属的模型值，当该差值超过一个预定的电流阈值时，产生一故障信号。将由零电压测量值确定的模型值与各自所属的零电流测量值进行比较，然后从由此确定的电流相关的差值中进行阈值评价，与类似进行的电压相关的方法相比，由于转换单元的预期传递函数而实现起来更稳定。本专利技术还涉及一种用于监测电机定子的星形连接运行的绕组接地的电气设备，该绕组具有不起接地作用的星形点，该设备具有用于测量和预处理零电压测量值的电压采集装置，用于测量和预处理零电流测量值的电流采集装置，和处理装置，当由零电压测量值和/或零电流测量值确定的值超过一个预定的阈值时，该处理装置产生一个指示接地的故障信号。这样一种装置同样在本文开始提到的德国专利公开文献DE 19629483 A1中提及。在公知装置的基础上，本专利技术要解决的技术问题还在于，提出一种用于监测电机定子星形连接运行的绕组接地的电气设备，该绕组具有不起接地作用的星形点，利用该设备也可以在定子绕组不对称制成的情况下识别定子的接地。为了解决上述技术问题，按照本专利技术，这样地构成上述类型的电气设备，即，电压采集装置的输出端与转换单元的输入相连接，该转换单元从各零电压测量值中确定模型值；该转换单元的输出端与一个求差器的一个输入相连接，该求差器的另一个输入与电流采集装置的一个输出相连接，该求差器的输出端与处理装置相连接。通过将零电压测量值在转换单元中进行转换来确定模型值，利用该模型值可以在没有接地的情况下对例如由于定子绕组的不对称而引起的零电流的成分进行补偿。按照这种方式可以通过一个随后的阈值比较，非常简单地对是否出现接地进行判断，因为在包含接地的情况下模型值不再对应于零电流测量值并由此也不能对其进行补偿；由于在没有接地和有接地情况下的定子的不同传递函数，在产生接地的情况下，在求差器中产生的差值甚至具有比在没有接地情况下由于不对称引起的零电流测量值更高的振幅。附图说明为了对本专利技术作进一步的说明，图中示出了图1示出了一个电机定子的示意图，图2示出了一个按照本专利技术设备的实施方式的示意图，图3示出了一个用于说明校正过程的示意图，图4a和4b示出了对于无接地和有接地的定子零电流和零电压的简化矢量图。具体实施例方式在图1中示意地示出了在一个没有进一步示出的电机中的定子1，其具有绕组2a，2b和2c。在等效电路中示出的绕组2a，2b和2c在一个不起作用的接地的星形点3上相互电气连接。定子1的表示还显示，绕组2a，2b和2c的导线分别具有显示出的对地电容4a，4b和4c。绕组2a，2b和2c的输入端子5a，5b和5c通过功率开关6分别与汇流排7的一个相线电气连接。在功率开关6的定子一侧，例如借助于高压电阻8对定子1的绕组2a，2b和2c上的零电压进行采集，并借助于电压变换器9将其送至接地采集装置10的输入21。在接地采集装置10的另一个输入22上为接地采集装置10输入通过转换变换器确定的关于绕组2a，2b和2c的零电流。通过在图1中用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·朱里希，迈克尔·施文克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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