環(huán)形磁芯的信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)，始終可以對(duì)信號(hào)進(jìn) 行相應(yīng)的可信性控制。可以通過(guò)模擬或測(cè)量嘗試簡(jiǎn)單求出的標(biāo)準(zhǔn)適合于此。
[0043]為此以下根據(jù)圖2至圖4再次詳細(xì)地說(shuō)明，經(jīng)過(guò)時(shí)間t(毫秒)在不同的接地故障中 在環(huán)形磁芯38,50,60的線(xiàn)圈中給出了哪些信號(hào)。被測(cè)量的以安培為單位的共模電流相應(yīng)地 作為圖中的縱坐標(biāo)給出。
[0044]在圖2中示出了在發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)路24上或在電機(jī)14中有接地故障時(shí)，環(huán)形磁芯60的線(xiàn) 圈的信號(hào)的變化曲線(xiàn)70。變化曲線(xiàn)具有單個(gè)的切換峰值72,為了清晰的目的在圖2中僅僅兩 個(gè)切換峰值具有參考標(biāo)號(hào)。通過(guò)再充電過(guò)程，在經(jīng)過(guò)電容式耦合66引起漏電電流的發(fā)動(dòng)機(jī) 線(xiàn)路24上形成單個(gè)的切換峰值72。因此對(duì)于切換峰值72的持續(xù)時(shí)間不再通過(guò)評(píng)估單元62檢 測(cè)變化曲線(xiàn)70的值是否位于預(yù)定的閾值之上。在單個(gè)的切換峰值72之間，變化曲線(xiàn)70具有 不是通過(guò)功率開(kāi)關(guān)S22的切換過(guò)程得出、而是通過(guò)接地得出的數(shù)值?？傮w上由此得出了框形 變化曲線(xiàn)70,也就是說(shuō)近似于矩形脈沖的序列。沒(méi)有接地的話(huà)，變化曲線(xiàn)70將僅僅具有(近 似于狄拉克函數(shù)形D i rac s t〇0-t75rmige的）切換峰值?；诮拥?，變化曲線(xiàn)的數(shù)值因此緊接 著在每個(gè)切換峰值72出現(xiàn)之后增大。評(píng)估單元62以用作檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的閾值為基礎(chǔ)將這種情況 識(shí)別出，變化曲線(xiàn)70在每個(gè)切換峰值72之后的數(shù)值超過(guò)該閾值。因此評(píng)估單元在阻斷狀態(tài) 通過(guò)抑制控制單元C22的切換脈沖來(lái)對(duì)功率開(kāi)關(guān)S22進(jìn)行切換。
[0045] 在圖3中示出了環(huán)形磁芯50的線(xiàn)圈的信號(hào)的變化曲線(xiàn)74,其例如在在中間電路18 中接地故障時(shí)得出。除了通過(guò)在整流器16中的切換過(guò)程引起的單個(gè)的切換峰值，變化曲線(xiàn) 64具有由評(píng)估單元54借助于帶通濾波器識(shí)別的150Hz-信號(hào)部分。該部分通過(guò)接地引起。評(píng) 估單元54因此產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，通過(guò)該信號(hào)來(lái)斷開(kāi)保護(hù)器58。變化曲線(xiàn)74的評(píng)估可以在評(píng)估 單元54中也受限于位于單個(gè)切換峰值之間的時(shí)間段。此外評(píng)估單元54可以經(jīng)過(guò)信號(hào)線(xiàn)78和 控制單元Cl 6連接。
[0046] 在圖4中示出了環(huán)形磁芯38的線(xiàn)圈的信號(hào)的變化曲線(xiàn)78,其例如在接地時(shí)由電網(wǎng) 相導(dǎo)線(xiàn)36得出。通過(guò)故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)26的低通濾波器過(guò)濾出變化曲線(xiàn)78的、通過(guò)整流器 16的功率開(kāi)關(guān)S16的切換過(guò)程引起的單個(gè)切換峰值。評(píng)估單元34根據(jù)過(guò)濾后剩余的50Hz-信 號(hào)部分80識(shí)別出接地。其因此斷開(kāi)保護(hù)器32。
[0047] 通過(guò)該實(shí)例示出，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)路上和電動(dòng)機(jī)中提供防接地保護(hù)，并且在此可 以對(duì)此使用集成在電動(dòng)機(jī)模塊(逆變器22)中的監(jiān)測(cè)功能，例如減弱基于逆變器22的切換沿 而形成的涉及運(yùn)行的漏電電流。在饋電單元(整流器16)中的共模電流測(cè)量確保在中間電路 上和發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)路中的防接地保護(hù)。此外將通過(guò)電網(wǎng)電壓的整流形成的信號(hào)部分上的故障保 護(hù)進(jìn)行集中，即故障保護(hù)例如試圖有針對(duì)性地尋找具有150Hz頻譜信號(hào)部分的漏電電流部 分或?qū)ふ彝ㄟ^(guò)主動(dòng)的電網(wǎng)整流器形成的切換沿。通過(guò)電網(wǎng)方面的A型故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)使 這種保護(hù)方案完善。這樣有意地選擇故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，即其相對(duì)于涉及運(yùn)行的漏電電流 和故障電流在脈沖頻域中是"不可見(jiàn)(blind)"的。這在此通過(guò)低通來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于脈沖部分所 需的保護(hù)功能在此甚至已經(jīng)集成在逆變器中。
[0048] 通過(guò)該措施可以在電網(wǎng)方面應(yīng)用具有帶限的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(低通濾波器）。其 不再被變頻器的涉及運(yùn)行的漏電電流觸發(fā)，這是因?yàn)槔缤ㄟ^(guò)接通功率開(kāi)關(guān)S16，S22引起 的干擾存在于帶限制之上的頻率中。因此僅僅剩余可以通過(guò)電網(wǎng)電壓中的和EMV-濾波器的 濾波電容器中的非對(duì)稱(chēng)性形成的漏電電流。在此存在的可能性是，使用帶有低接地電容的 低漏電電流的濾波器，其漏電電流在電網(wǎng)電壓的非對(duì)稱(chēng)性相等時(shí)小于常規(guī)EMV-濾波器的漏 電電流。因?yàn)樵诖瞬槐卦購(gòu)?qiáng)制應(yīng)用大接地電容，用于中斷變頻器中的高頻的涉及運(yùn)行的漏 電電流，因此可以無(wú)問(wèn)題地應(yīng)用低漏電電流的濾波器。
[0049]帶受限的故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)的應(yīng)用通過(guò)將一些監(jiān)視功能從電網(wǎng)方面的故障電流 保護(hù)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)移到整流器或逆變器中來(lái)實(shí)現(xiàn)。該監(jiān)視功能具有關(guān)于切換沿的時(shí)間點(diǎn)以及中間 電路電壓的電壓形態(tài)的信息，借助于這些信息可以簡(jiǎn)單地在可能的故障和涉及運(yùn)行的漏電 電流之間進(jìn)行區(qū)分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變頻器(10)，用于從具有預(yù)定交流頻率的電網(wǎng)交流電壓(Ur，Us，Ut)中產(chǎn)生具有 可預(yù)定的交流頻率的交流電壓，包括:作為第一組件的整流器（16)，作為第二組件的中間電 路（18)和作為第三組件的逆變器(22)，其中借助于所述整流器（16)從所述電網(wǎng)交流電壓中 能產(chǎn)生中間電路直流電壓(Uzk)，并且借助于所述逆變器（22)從所述中間電路直流電壓 (Uzk)中能產(chǎn)生具有所述可預(yù)定的交流頻率的交流電壓，其特征在于，至少一個(gè)所述組件 (16，18,22)具有用于測(cè)量共模電流的電流大小的測(cè)量裝置(50,60)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器（10)，其特征在于，所述測(cè)量裝置(50,60)包括軟磁的 環(huán)形磁芯(50,60)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變頻器（10)，其特征在于，所述整流器（16)具有已知類(lèi)型 的測(cè)量裝置(50)，并且在此所述測(cè)量裝置的變流器(50)在電網(wǎng)交流電壓輸入端(52)和所述 整流器（16)的半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)(S16)之間與用于所述電網(wǎng)交流電壓(Ur，Us，Ut)的線(xiàn)路裝置 (36)耦合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的變頻器（10)，其特征在于，所述逆變器(22)具有 已知類(lèi)型的測(cè)量裝置(60)，并且在此借助于變流器(60)的測(cè)量裝置(60)將共模電流與用于 所述交流電壓的線(xiàn)路裝置(24)耦合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的變頻器（10)，其特征在于，所述逆變器具有用于 測(cè)量由所述逆變器(22)產(chǎn)生的交流電壓的變化曲線(xiàn)(70)的電壓測(cè)量裝置，其中所述電壓測(cè) 量裝置電容地與用于所述交流電壓的線(xiàn)路裝置(24)耦合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的變頻器（10)，其特征在于一種用于評(píng)估所述已知 類(lèi)型的至少一個(gè)測(cè)量裝置(50,60)的信號(hào)的評(píng)估裝置(54,62)，其中所述評(píng)估裝置(54,62) 為此與至少一個(gè)測(cè)量裝置(50,60)耦合，以及與控制裝置(C16，C22)耦合，用于被所述組件 (16，22)中任一個(gè)的半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)(SI 6，S22)控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的變頻器（10)，其特征在于一種故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān) (26)，所述故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)方面前接所述整流器（16)，并且所述故障電流保護(hù)開(kāi) 關(guān)通過(guò)帶限制具有低頻的觸發(fā)頻譜，并且所述故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)僅僅在故障電流(80)具有 的交流頻率小于150Hz、特別是小于100Hz時(shí)被觸發(fā)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變頻器（10)，其特征在于一種低漏電電流的EMV-濾波器(28)， 所述EMV-濾波器在網(wǎng)絡(luò)方面前接于所述整流器（16)，并且所述EMV-濾波器在所述變頻器 (10)常規(guī)運(yùn)行時(shí)具有涉及運(yùn)行的漏電電流，所述漏電電流小于所述故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(26) 的觸發(fā)電流大小。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種變頻器，其應(yīng)經(jīng)過(guò)故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)運(yùn)行用于人員保護(hù)和/或阻燃，出現(xiàn)的問(wèn)題是，無(wú)法在實(shí)際的故障電流和涉及運(yùn)行產(chǎn)生的漏電電流之間進(jìn)行區(qū)分。本發(fā)明的目的在于，可以在變頻器中應(yīng)用故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，為了識(shí)別并且在一定條件下阻斷變頻器(10)中的故障電流而求出流過(guò)變頻器(10)的電流的電流大小的變化曲線(xiàn)。取決于變化曲線(xiàn)在變頻器(10)的什么地方被求出，為求出的變化曲線(xiàn)預(yù)定信號(hào)部分，由其已知，信號(hào)部分在變頻器(10)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)取決于變頻器(10)內(nèi)部的切換過(guò)程。為了識(shí)別故障電流的存在而檢測(cè)求出的變化曲線(xiàn)是否滿(mǎn)足取決于信號(hào)部分的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。如果是這種情況，則中斷流過(guò)變頻器(10)的電流。
【IPC分類(lèi)】H02H7/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105591366
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610125408
【發(fā)明人】賴(lài)因霍爾德·迪爾利格, 貝恩德·赫爾曼, 胡貝特·席爾林, 本諾·魏斯
【申請(qǐng)人】西門(mén)子公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2012年9月7日
【公告號(hào)】CN103001187A, EP2568560A1, EP2568560B1, US9007790, US20130235618