设置有电流传感器和诊断模块的旋转电机制造技术

本发明专利技术主要涉及旋转电机(10)，包括：转子(12)，其设置有转子绕组(13)；定子(11)，其设置有包括多个相的绕组(14)；转换器(16)，其包括与所述定子(11)的相连接的整流部件(17)；调压器(24)，其可以根据输出电压(Liait)与参考电压之间的差适配施加到所述转子绕组(13)的励磁电流(lexc)；至少一个电流传感器(27)，其被设置在所述旋转电机(10)的输出处或所述旋转电机(10)的至少一个相上；以及诊断模块(30)，其能够基于所述电流传感器(27)提供的电流测量值检测所述旋转电机(10)的故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设置有电流传感器和诊断模块的旋转电机
本专利技术涉及一种设置有电流传感器和诊断模块的旋转电机。本专利技术在装备机动车辆的交流发电机和交流发电机-起动器方面具有特别有利的应用。
技术介绍
已知的是，旋转电机包括两个同轴部分，即转子和围绕转子主体的定子。转子可以与驱动轴和/或从动轴成一体，并且可以属于交流发电机形式的旋转电机，例如文献EP0803962和WO02/093717中所描述的，或者属于文献EP0831580中所描述的电机。旋转电机可以是可逆的，例如文献WO01/69762、WO2004/040738、WO2006/129030和FR3005900中所描述的。这种类型的同步可逆旋转电机被称为交流发电机-起动器。在交流发电机模式中，电机将机械能转换为电能，以便具体地向耗电体(consumer)供电和/或给电池充电。为了基本上减少在认证周期(homologationcycles)或周期之外，即在机动车的实际行驶寿命期间的污染物颗粒的排放，电机以交流发电机模式运行，尤其是在非常频繁的再生制动阶段(recuperativebrakingphases)。因此，电机及其子组件经受了(taxedto)其运行极限。因此存在实现保护以在保持高水平的可靠性的同时最大化电机的性能水平的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出一种旋转电机满足该需求，所述旋转电机包括：-转子，其设置有转子绕组；-定子，其设置有包括多个相的绕组；-转换器，其包括与所述定子的相连接的整流部件；-调压器，其可以根据所述旋转电机的输出电压与参考电压之间的差适配施加到所述转子绕组的励磁电流，其中，所述旋转电机还包括：-至少一个电流传感器，其被设置在所述旋转电机的输出处或所述旋转电机的至少一个相上；以及-诊断模块，其可以基于从所述电流传感器获得的电流测量值检测所述旋转电机的故障。因此，由于使用了所述电流传感器和所述诊断模块，本专利技术使得可以检测旋转电机的性能水平中的任何故障和/或偏差并将其通知给发动机控制。根据一实施例，所述诊断模块集成在所述调压器中。根据一实施例，所述诊断模块是相对于所述调压器的外部模块。根据一实施例，借助于所述整流部件的端子处的电压降的变化定律，所述诊断模块可以估计所述整流部件的结点温度。根据一实施例，所述诊断模块可以限制所述结点温度，以便保护所述整流部件。根据一实施例，所述诊断模块可以基于从所述电流传感器获得的电流测量值检测所述旋转电机的相的故障。根据一实施例，所述诊断模块可以确定所述旋转电机的理论输出，并将其与参考输出进行比较，以便由此推断出代表所述旋转电机性能水平下降的任何偏差。根据一实施例，所述诊断模块可以测量所述旋转电机的输出电流的波动，并在所述输出电流的整个周期内电流的变化超过参考值的情况下检测所述旋转电机的故障。根据一实施例，所述诊断模块可以基于所述旋转电机的输出电流测量值和所述激励电流的测量值建立所述旋转电机的运行诊断。根据一实施例，所述诊断模块可以基于在所述整流部件的给定电流下电压降的测量值检测所述整流部件的性能水平的偏差。附图说明通过参阅下面的描述并查看所附的附图，将会更好地理解本专利技术。这些附图仅以举例说明的方式提供，绝非限制本专利技术。-图1a是具有用于交流发电机的输出电流传感器和结合在调压器中的诊断模块的本专利技术的第一实施例的示意图；-图1b是具有外部诊断模块的变型实施例的示意图；-图2a是具有用于交流发电机的相的电流传感器和结合在调压器中的诊断模块的本专利技术的第二实施例的示意图；-图2b是具有外部诊断模块的变型实施例的示意图；-图3是使得可以针对给定的励磁电流基于旋转电机的旋转速度确定扭矩的制图的图形表示；-图4是输出电流变化的图形表示，使得可以借助于根据本专利技术的电流传感器的输出电流测量值检测电机的故障；-图5是使得可以检测电机的故障的在交流发电机电流/励磁电流平面上测得和预期获得的曲线的图形表示；-图6是使得可以确定处于导通状态的整流部件的电压降的相电压的示意图；-图7是存储在调压器或外部诊断模块中的使得可以确定二极管形式的整流部件的温度的变化定律；-图8是示出了诊断模块对性能水平的偏差的检测的图示，性能水平的偏差可以通过整流部件的电压和电流测量值而检测；在这些附图中，相同、相似或类似的元件保留了相同的附图标记。具体实施方式图1和图1b示意性地示出了交流发电机形式的旋转电机10，其包括定子11和设置有绕组13的转子12。转子12可以产生与定子11相互作用的磁通量。定子11包括绕组14，绕组14具有连接到AC/DC转换器16的多个相Ph1-PhN。在附图中，以非限制性的方式示例地示出了具有三相Ph1-Ph3的定子11。实际上，显然定子11可以一般地包括更多的N个相，N是整数。例如，对于三相定子，N可以等于3，对于五相定子，N可以等于5，对于六相定子，N可以等于6，对于七相定子，N可以等于7，N可以等于任何整数。AC/DC转换器16通常由整流部件17形成，在这种情况下，整流部件17由二极管表示，但是也可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)类型的晶体管的形式。在这种情况下，AC/DC转换器16是可逆的，以便将电池19的直流电压转换成交流电压，该交流电压向绕组的相Ph1-PhN供电，以使机器以电机模式运行。在交流发电机10的操作期间，在端子B+和地之间测得的输出电压Ualt可以通过转换器16由定子11提供给电池19。更具体地，在定子11的绕组的相Ph1-PhN的每个中都存在电动势，并且电动势被转换器16处理，以产生输出电压Ualt。类似地，在通过转换器16进行处理之后，可以通过定子11将输出电流lalt提供给电池19和充电器(electricalcharges)22。在这种情况下，充电器22与电池19并联连接。交流发电机10还包括调压器24，使得可以使输出电压Ualt受制于(subjectto)通常由车辆的发动机计算机25提供的参考电压。为此目的，调压器24根据交流发电机10的输出电压Ualt与参考电压之间的差适配励磁电流lexc，该励磁电流lexc通过脉冲宽度调制施加到定子绕组13。另外，如图1a和图1b所示，电流传感器27可以在端子B+处的交流发电机10的输出处设置。作为变型，电流传感器27至少设置在交流发电机10的相Ph1-PhN上。在所示的示例中，每个相使用一个传感器27，但是，作为变型，可以在单个相上使用传感器27，并根据该传感器的测量值推导出其他相的信号。传感器27可以是霍尔效应传感器或被称为分流器(shunt)的电阻传感器的形式。诊断模块30可以基于从至少一个电流传感器27获得的电流测量值检测交流发电机10的故障。诊断模块30可以被结合在调压器24中，如图1a和图2a所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旋转电机(10)，包括：/n-转子(12)，其设置有转子绕组(13)；/n-定子(11)，其设置有包括多个相(Ph1-PhN)的绕组(14)；/n-转换器(16)，其包括与所述定子(11)的相(Ph1-PhN)连接的整流部件(17)；/n-调压器(24)，其能够根据所述旋转电机(10)的输出电压(Ualt)与参考电压之间的差适配施加到所述转子绕组(13)的励磁电流(lexc)，/n其特征在于，所述旋转电机(10)还包括：/n-至少一个电流传感器(27)，其被设置在所述旋转电机(10)的输出处或所述旋转电机(10)的至少一个相(Ph1-PhN)上；以及/n-诊断模块(30)，其能够基于从所述电流传感器(27)获得的电流测量值检测所述旋转电机(10)的故障。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180627 FR 18558171.旋转电机(10)，包括：
-转子(12)，其设置有转子绕组(13)；
-定子(11)，其设置有包括多个相(Ph1-PhN)的绕组(14)；
-转换器(16)，其包括与所述定子(11)的相(Ph1-PhN)连接的整流部件(17)；
-调压器(24)，其能够根据所述旋转电机(10)的输出电压(Ualt)与参考电压之间的差适配施加到所述转子绕组(13)的励磁电流(lexc)，
其特征在于，所述旋转电机(10)还包括：
-至少一个电流传感器(27)，其被设置在所述旋转电机(10)的输出处或所述旋转电机(10)的至少一个相(Ph1-PhN)上；以及
-诊断模块(30)，其能够基于从所述电流传感器(27)获得的电流测量值检测所述旋转电机(10)的故障。


2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述诊断模块(30)集成在所述调压器(24)中。


3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述诊断模块(30)是相对于所述调压器(24)的外部模块。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，借助于所述整流部件(17)的端子处的电压降的变化定律，所述诊断模块(30)能够估计所述整流部件(17)的结点温度。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M卡迪里，P法韦罗勒，M马莱韦，L多菲，G里克伯尔，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR