DE10139860A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit

Info

Publication number
DE10139860A1
DE10139860A1 DE10139860A DE10139860A DE10139860A1 DE 10139860 A1 DE10139860 A1 DE 10139860A1 DE 10139860 A DE10139860 A DE 10139860A DE 10139860 A DE10139860 A DE 10139860A DE 10139860 A1 DE10139860 A1 DE 10139860A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
connection
current
monitoring
supply unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10139860A
Other languages
English (en)
Inventor
Leo Monter
Viktor Barinberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10139860A priority Critical patent/DE10139860A1/de
Priority to EP02794725A priority patent/EP1419572A1/de
Priority to PCT/DE2002/003018 priority patent/WO2003017460A1/de
Priority to JP2003522252A priority patent/JP4083120B2/ja
Priority to US10/486,813 priority patent/US7053626B2/en
Publication of DE10139860A1 publication Critical patent/DE10139860A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/004—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of incorrect phase sequence; with switching for obtaining correct phase sequence
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/34—Arrangements for starting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit vorgeschlagen, mit einer Spannungserfassung 32, die die Phasenspannung 14 ermittelt, mit einer Stromerfassung 32, die die Phasenströme 38 ermittelt, mit einer Transformationseinheit 66, die die Phasenströme 38 nach der feldorientierten Regelung in zumindest einen Querstrom 62 umsetzt, wobei zur Überwachung zumindest eines Versorgungsanschlusses 28, 36, über den eine elektrische Versorgungseinheit 32 gespeist ist, eine Überwachungseinrichtung 34 vorgesehen ist, die den Verlauf des Querstroms 62 zur Anschlußüberwachung auswertet.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der DE 42 13 443 C1 ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen bekannt. Die Sicherungen sind jeweils in die Strompfade eines Drehstromnetzes zur Versorgung eines Verbrauchers geschaltet. Die Schaltungsanordnung weist einen ersten Schaltkreis in Dreiecksschaltung zur Erfassung der Phase einer Spannung zwischen jeweils zwei Leitern des Drehstromnetzes vor den Sicherungen und einen zweiten Schaltkreis in Dreiecksschaltung zur Erfassung der Phase einer Spannung zwischen jeweils zwei Leitern des Drehstomnetzes nach den Sicherungen auf. Die jeweiligen Phasen vor und nach den Sicherungen werden miteinander verglichen, und es wird ein Ausfallsignal abgegeben, wenn eine Phasendifferenz auftritt bzw. eine oder mehrere Phasen fehlen. Diese Schaltung eignet sich auch zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anschlußüberwachung anzugeben, welche insbesondere den hierfür erforderlichen Hardwareaufwand reduziert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit weist eine Spannungserfassung auf, die die Phasenspannungen ermittelt. Weiterhin ist eine Stromerfassung vorgesehen zur Ermittlung der Phasenströme. Eine Transformationseinheit setzt die Phasenströme nach der Theorie der feldorientierten Regelung in zumindest einen Querstrom um. Erfindungsgemäß ist zur Überwachung zumindest eines Versorgungsanschlusses, über den eine elektrische Versorgungseinheit gespeist ist, eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die den Verlauf des Querstroms zur Anschlußüberwachung auswertet. Insbesondere bei Servoantrieben wird auf die feldorientierte Regelung zurückgegriffen. Im Zuge der feldorientierten Regelung werden die erforderlichen Koordinatentransformationen der Phasengrößen in Quer- und Längsgrößen vorgenommen. Insbesondere der Querstrom steht somit bei der feldorientierten Regelung ohnehin zur Verfügung. Erfindungsgemäß wird nun dieser Querstrom zur Anschlußüberwachung ausgewertet. Denn es hat sich gezeigt, dass insbesondere die Polarität des Querstroms während des Einschaltverlaufs einen eindeutigen Hinweis darauf gibt, ob die Phasenanschlüsse der Versorgungseinheit vertauscht wurden. Lediglich bei korrektem Anschluß ist der Querstromverlauf immer kleiner als ein bestimmter Grenzwert, in diesem Falle I = 0. Bei allen anderen Fällen hingegen, bei welchen der Querstrom dauernd oder kurzzeitig während des Einschaltvorgangs einen positiven Wert annimmt, kann auf eine fehlerhafte Anschlußverdrahtung geschlossen werden. Diese Anschlußüberwachung kann somit rein softwaremäßig erfolgen. Zusätzliche Hardware ist nicht mehr notwendig. Dadurch verbilligt sich die entsprechende Überwachungseinrichtung.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung zur Anschlußüberwachung aus den Phasenspannungen und Phasenströmen die jeweiligen Phasenleistungen ermittelt und auswertet. Insbesondere das Vorzeichen der hierbei entstehenden Leistungen ist wiederum als Hinweis auszuwerten, ob und welche Phasen in welcher Art und Weise miteinander vertauscht worden sind. Bei der Überwachung eines dreiphasigen Drehstromnetzes zur Speisung der elektrischen Versorgungseinheit kann bei lediglich einer positiven Phasenleistung darauf geschlossen werden, dass die anderen beiden Phasen mit negativer Leistung gegeneinander vertauscht wurden. Durch die Einbeziehung der phasenbezogenen Leistungen kann rein rechnerisch eine eindeutige Anschlußfehlerdiagnose erreicht werden, ohne dass zusätzlicher Hardwareaufwand notwendig wäre.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung den Längsstrom zur Anschlußüberwachung auswertet. Insbesondere wenn alle phasenbezogenen Leistungen negativ sind, kann anhand des Längsstroms eindeutig die Phasenverschiebung um entweder +120° oder -120° detektiert werden. Durch die Einbeziehung des Längsstroms können nun alle fehlerhaften Anschlußmöglichkeiten eindeutig detektiert werden. Da andererseits der Längsstrom bereits im Rahmen der feldorientierten Regelung ohnehin zur Verfügung steht, so gewährleistet diese Auswertung einen geringen Rechenaufwand.
  • Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
  • Es zeigen die
  • Fig. 1a und 1b den prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung zur Anschlußüberwachung, die
  • Fig. 2 das Überwachungsprogramm, welches in der Vorrichtung zur Anschlußüberwachung abläuft, sowie die
  • Fig. 3 bis 8 typische Verläufe von Längsstrom und Querstrom mit zugehöriger Zwischenkreisspannung bei unterschiedlichen Anschlüssen der drei Phasen eines Drehstromnetzes.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Einer Netzanschalteinheit 10 werden über einen Netzanschluß 12 die drei Phasen U, V, W eines Drehstromnetzes (360 bis 510 V; 50/60 Hz) zugeführt. Jede der drei Phasen U, V, W ist über eine Sicherung 20 abgesichert. Netzseitig betrachtet nach den Sicherungen 20 werden die Phasenspannungen Uu, Uv, Uw 14 abgegriffen und einem Regelungs- und Steuerungsblock 34 einer Versorgungseinheit 32 zugeführt. Dieser Regelungs- und Steuerungsblock 34 liefert ein erstes und zweites Schützansteuersignal 16, 18 zur Ansteuerung eines Ladeschützes 22 und eines Netzschützes 24, die in der Netzanschalteinheit 10 integriert sind. Wird das Ladeschütz 22 durch das entsprechende Ansteuersignal 16 im Sinne eines Schließens angesteuert, so gelangen die Phasenströme Iu, Iv, Iw über Ladewiderstände 26 an die jeweiligen Drosselanschlußpunkte 28 als Ausgänge der Netzanschalteinheit 10. Die Ladewiderstände 26 werden vom Netzschütz 24 überbrückt, wenn der Ladevorgang der Zwischenkreiskondensatoren 44 beendet ist. Das wird durch eine Messung der Zwischenkreisspannung 46 erkannt. Für jede der Phasen U, V, W sind nun Kommutierungsdrosseln 30 vorgesehen, die an den drei Drosselanschlußpunkten 28 anzuschließen sind. Die anderen Anschlüsse der Kommutierungsdrosseln 30 werden mit den versorgungseinheitsseitigen Drosselanschlüssen 36 der Versorgungseinheit 32 verbunden. Die über diese versorgungseinheitsseitigen Drosselanschlüsse 36 zugeführten Phasenströme Iu, Iv, Iw werden in der Versorgungseinheit 32 erfaßt und dem Regelungs- und Steuerungsblock 34 zugeführt. Sechs Leistungstransistoren der Endstufe 40 bilden, als B6- Brücke verschaltet, den Umrichter- bzw. Wechselrichterblock der Versorgungseinheit 32. Jeder der Transistoren ist mit einer antiparalell verschalteten Diode als Freilaufdiode versehen. Die Endstufe 40 wird durch Endstufenansteuersignale 42 von dem Regelungs- und Steuerungsblock 34 geschaltet, um zur Speisung beispielsweise eines elektrischen Antriebs die eingespeiste dreiphasige Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln. Diese Gleichspannung steht in einem Gleichspannungszwischenkreis als Zwischenkreisspannung 46 zur Verfügung. Zur weiteren Glättung dieser Spannung sind Zwischenkreiskondensatoren 44 vorgesehen. Die an den Zwischenkreiskondensatoren 44 anstehende Zwischenkreisspannung 46 wird ebenfalls dem Regelungs- und Steuerungsblock 34 zugeführt.
  • Der Regelungs- und Steuerungsblock 34 der Versorgungseinheit 32 ist in Fig. 1b näher dargestellt. Ein im Regelungs- und Steuerungsblock 34 angeordneter Spannungsregler 50 erhält als Eingangsgrößen einen Zwischenkreisspannungssollwert 48 sowie die Zwischenkreisspannung 46 als Ist-Wert. Hieraus ermittelt der Spannungsregler 50 einen Querstromsollwert 52, der sowohl einem Stromregler 56 als auch einer Transformations- und PWM-Umsetzeinheit 60 als Eingangsgröße zugeführt wird. Die Phasenspannungen Uu, Uv, Uw 14 werden sowohl einer Spannungstransformation 74 als auch einem Referenzwinkelgenerator 68 zugeführt. Der Referenzwinkelgenerator 68 ermittelt daraus den Phasenwinkel 67, der wiederum als Eingangsgröße einer Stromtransformation 66 und der Spannungstransformation 74 sowie der Transformations- und PWM-Umsetzeinheit 60 zugeführt wird. Die Stromtransformation 66 erzeugt aus den ebenfalls zugeführten Phasenströmen Iu, Iv, Iw 38 nach den Prinzipien der feldorientierten Regelung sowohl einen Querstrom-Istwert 62 als auch einen Längsstrom-Istwert 64, welche neben einem Längsstrom-Sollwert 54 dem Stromregler 56 als Eingangsgrößen dienen. Als Ausgangsgrößen stellt der Stromregler 56 der Transformations- und PWM-Umsetzeinheit 60 einen Querspannungs-Sollwert 57 sowie einen Längsspannungs- Sollwert 59 zur Verfügung. Weiterhin ist der Transformations- und PWM-Umsetzeinheit 60 ein Querspannungs- Istwert 70 und ein Längsspannungs-Istwert 72 zugeführt, beide von der Spannungstransformation 74 erzeugt. Die Transformations- und PWM-Umsetzeinheit 60 führt eine Rücktransformation der Längs- und Querkomponenten in die entsprechenden phasenbezogenen Komponenten durch und generiert pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für die sechs Transistoren der Endstufe 40. Außerdem sind dem Regelungs- und Steuerungsblock 34 externe Interfacesignale 19 zugeführt. Das in dem Regelungs- und Steuerungsblock 32ablaufende Überwachungsverfahren zur Anschlußüberwachung ist in Fig. 2 gezeigt.
  • In Fig. 3 sind die Verläufe von Querstrom(-Istwert) 62 und Längsstrom(-Istwert) 64 sowie der Zwischenkreisspannung 46 zeitabhängig dargestellt. Die Zwischenkreisspannung 46 steigt zum Zeitpunkt des Einschaltens mit dem Verlauf einer e-Funktion an. Zum gleichen Zeitpunkt fällt der Querstrom 62 sprungmäßig und steigt anschließend mit dem Verlauf einer e- Funktion an. Allerdings bleibt der Querstrom 62 immer negativ, d. h. er überschreitet nie den Wert I = 0. Der Längsstrom 64 oszilliert um die Null-Linie. In Fig. 3 sind die Verläufe der genannten Größen bei korrektem Anschluß gezeigt. Bei Fig. 4 sind die Phasen U, V, W zyklisch um +120° versetzt, d. h. sie wurden in der Folge V, W, U angeschlossen. Sowohl Querstrom 62 als auch Längsstrom 64 weisen hierbei immer positive Werte auf und nähern sich der Null-Linie. Fig. 5 zeigt eine um -120 zyklisch vertauschte Anordnung der Phasen: die Anschlussreihenfolge lautet W, U, V. Wiederum ist der Querstrom 62 nur positiv und nähert sich oszillierend dem Wert I = 0 an. Der Längsstrom 64 hingegen besitzt nur negative Werte, dessen Verlauf sich ebenfalls dem Wert I = 0 annähert. Bei Fig. 6 wurde zwei Phasen vertauscht: Die Anschlußfolge lautet hierbei W, V, U. Sowohl Querstrom 62 wie auch Längsstrom 64 oszillieren um die Null- Linie und erreichen sowohl positive als auch negative Werte. Dieses Verhalten läßt sich auch in den Fig. 7 und 8 feststellen. In Fig. 7 wurden die Phasen W und V miteinander vertauscht (Anschlußfolge: U, W, V), in der Fig. 8 die Phasen V und U (Anschlußfolge: V, U, W).
  • Diese charakteristischen Stromverläufe werden in dem Überwachungsprogramm gemäß Fig. 2 gezielt zur Anschlußüberwachung abgefragt.
  • Die Versorgungseinheit 32 wird feld- bzw. netzorientiert geregelt. Gemäß der Theorie der Vektorregelung kann der erfaßte Phasenstrom Iu, Iv, Iw nach Überführung in ein feldbezogenes orthogonales Zweiphasensystem (D-Q-Koordinaten- System) in zwei Komponenten, nämlich Querstrom 62 und Längsstrom 64 aufgeteilt werden. Die Längsstromkomponente 64 (Blindstromkomponente) baut die ein- bzw. rückgespeiste Blindleistung der Versorgungseinheit 32 auf und wird normalerweise auf den Wert Null gesetzt. Der Querstrom 62 steht rechtwinklig auf dem Längsstrom 64, ist in der gleichen Richtung wie die Netzspannung orientiert und bildet ein Maß für die eingespeiste Wirkleistung.
  • Die Versorgungseinheit 32 ist so ansteuerbar, dass sie die Wechselspannung des dreiphasigen Wechselspannungsnetzes in die Zwischenkreisspannung 46 gleichrichtet und mit dieser Energie aus dem Netz einen nicht näher gezeigten elektrischen Verbraucher wie beispielsweise einen Inverter, der wiederum einen Elektromotor versorgt, speist. Die Versorgungseinheit 32 umfaßt beispielsweise sechs gesteuerte Leistungstransistoren der Endstufe 40, die pulsweitenmoduliert angesteuert werden beispielsweise mit einer Taktfrequenz von 8 kHz bei variablem Pulsbreitenverhältnis.
  • Somit stellt die Stromtransformation 66 im Rahmen der feldorientierten Regelung ohnehin den Querstrom-Istwert 62 und den Längsstrom-Istwert 64 zur Verfügung. Erfindungsgemäß werden nun unter anderem diese Komponenten gezielt für die Erfassung der Netzphasenlage ausgewertet. Die drei Phasen U, V, W eines Drehstromnetzes werden einer Netzanschalteinheit 10 phasenrichtig in der vorgesehenen Weise zugeführt. Die Drosselanschlußpunkte 28 sollen für jede Phase U, V, W mit den versorgungseinheitsseitigen Drosselanschlüssen 36 in korrekter Weise über die Kommutierungsdrosseln 30 verbunden werden. Ein korrekter Anschluß ist in der Fig. 1a dargestellt. Nun bestehen allerdings Möglichkeiten, durch Falschanschluß die Netzphasenfolge gegenüber dem Netzanschluß 12 zu vertauschen. Dies könnte zur Folge haben, dass die Ausgänge der Netzanschalteinheit 10 für die Phasen U, V, W nicht korrekt mit den phasenbezogenen Anschlüssen der Versorgungseinheit 32 verbunden werden. Im korrekten Betrieb sollten die Phasen U, V, W der Versorgungseinheit 32 in der Reihenfolge U, V, W von links nach rechts, wie in Fig. 1a dargestellt, zugeführt werden. Falschanschlüsse werden anhand des in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Überwachungsverfahrens detektiert.
  • Zur Inbetriebnahme der Versorgungseinheit 32 soll über das externe Interfacesignal 19 das Ladeschütz 22 im Sinne eines Schließens angesteuert werden, um über die der Strombegrenzung dienenden Ladewiderstände 26 und die Freilaufdioden der Endstufe 40 den Zwischenkreiskondensator 44 aufzuladen. Der Netzschütz 24 ist geöffnet. In einer Abfrage 103 entscheidet jedoch der Regelungs- und Steuerungsblock 34 zuvor durch Vergleich der Zwischenkreisspannung 46 mit einem festgelegten Grenzwert, welcher Steuermechanismus gewählt werden soll (Schritt 105 oder Schritt 107). Wird beispielsweise eine Zwischenkreisspannung 46 kleiner als 30% der Zwischenkreisnennspannung detektiert (z. B. die Versorgungseinheit 32 war noch nicht am Netz zugeschaltet und die Zwischenkreiskondensatoren 44 sind vollständig entladen), so wird die Routine in Schritt 107 gestartet. Wird dagegen eine Zwischenkreisspannung 46 größer 30% der Zwischenkreisnennspannung detektiert, (z. B. die Versorgungseinheit 32 war eingeschaltet und die Zwischenkreiskondensatoren 44 sind noch nicht vollständig entladen, bzw. kann nach dem Zuschalten des Ladeschützes 22 kein Ladestrom fließen), wird die Routine gemäß Schritt 105gestartet, bzw. werden über die IGBT-Ansteuerungen 42 alle drei oberen Transistoren 1.1, 1.3, 1.5 oder alle drei unteren 2.2, 2.4, 2.6 angesteuert. Damit wird über diese Transistoren und Ladewiderstände 26 für eine im Regelungs- und Steuerungsblock 34 festgelegte Zeit ein gezielter Kurzschluß herbeigeführt, so dass der Kurzschlußstrom in diesem Fall als Ersatz-Ladestrom wirkt, der zu überwachen ist. Danach schließt sich ebenfalls Schritt 107 an. In Schritt 107 wird das Ladeschütz 22 zugeschaltet und überprüft, ob der Netzstrom 38 (Ladestrom oder Kurzschlußstrom) fließt. Für eine vorgebbare Zeitdauer werden die Strom- und Spannungsverläufe der Phasenströme Iu, Iv, Iw 38 und der Phasenspannungen Uu, Uv, Uw 14 erfaßt und beispielsweise in digitalisierter Form abgespeichert. Aus diesen phasenbezogenen Strom- und Spannungsverläufen wird nun für jede Phase die elektrische Leistung ermittelt: Pu = Σ Iu.Uu; Pv = Σ Iv.Uv; Pw = Σ Iw.Uw über ein ganzzahliges Vielfaches einer Periodendauer. Weiterhin wird im Schritt 107 auch der zeitliche Verlauf des Querstrom 62 und des Längsstroms 64 ermittelt, wie er sich beispielsweise gemäß den Fig. 3 bis 8 ergibt.
  • Als erstes Kriterium, ob ein korrekter Phasenanschluß der Versorgungseinheit 32 vorliegt, wird in der Abfrage 109 der Querstrom 62 mit einem Grenzwert verglichen. Überschreitet der zeitliche Verlauf des Querstroms 62 innerhalb eines Zeitintervalls von 20 ms - realisiert über die Abfrage 111 - niemals den Wert I = 0, wird auf korrekten Phasenanschluß geschlossen. Es wird beispielsweise eine Meldung ausgegeben, dass Phasengleichheit herrscht (Anschlußfolge: U, V, W), Schritt 121. Kein Momentanwert des Querstroms 62 darf größer als Null sein. Nur dann ist das Kriterium IQ < 0 erfüllt.
  • Überschreitet irgendein Momentanwert des Querstroms 62 innerhalb des vorgebbaren Zeitintervalls den Wert I = 0, wird in einer weiteren Abfrage 113 festgestellt, ob die in Schritt 107 ermittelten phasenbezogenen Leistungen Pu, Pv, Pw sämtlich alle größer als Null sind. Dann kann auf ein zyklisches Vertauschen der Phasen entweder um +120° oder -120° geschlossen werden. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 115 der zeitliche Verlauf des Längsstroms 64 ausgewertet. Ist einer der Momentanwerte des Längsstroms 64 positiv, so deutet dies auf eine Phasenverschiebung um +120° hin. In diesem Fall wurde die Versorgungseinheit 32 in folgender Weise verkabelt: V, W, U. Eine entsprechende Meldung wird in Schritt 129 ausgegeben. Das korrespondierende zeitliche Verhalten der Quer- und Längsströme ist in Fig. 4 dargestellt. Überschreitet jedoch keiner der zeitlichen Momentanwerte des Längsstroms 64 den Wert Null, so läßt dies auf eine Phasenverschiebung um -120° schließen. Die Anschlußfolge hierbei lautet: W, U, V. Dies korrespondiert mit dem zeitlichen Verlauf der Ströme in Fig. 5.
  • Wird in der Abfrage 113 jedoch festgestellt, dass zumindest eine der phasenbezogenen Leistungen Pu, Pv, Pw einen positiven Wert annimmt, so wird ermittelt, welche der phasenbezogenen Leistungen Pu, Pv, Pw, dies ist. Ist die Leistung der Phase U größer Null, wie in Schritt 117 abgefragt, so bedeutet dies, dass die Phasen V und W vertauscht sind, die Anschlußfolge lautet U, W, V. In Schritt 123 wird eine entsprechende Meldung generiert. Die zugehörigen Stromverläufe sind in Fig. 7 dargestellt. Ist jedoch die Leistung der Phase U kleiner Null, so wird in Schritt 119 abgeprüft, ob die Leistung in der Phase V positiv ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt 127 folgende Meldung ausgegeben: die Phasen U und W sind gegeneinander vertauscht. Die Anschlußfolge sieht nun folgendermaßen aus:
    W, V, U mit zugehörigem Stromverlauf gemäss Fig. 6. Ist auch die Leistung in der Phase V nicht größer Null, so verbleibt als letzte Fehlermöglichkeit, dass die Phasen U und V gegeneinander vertauscht sind. Die entsprechende Fehlermeldung wird in Schritt 125 erzeugt. Die Phasenfolge ist nun V, U, W mit zugehörigem, in Fig. 8 gezeigten Stomverlauf.
  • Somit sind nun alle Vertauschungsmöglichkeiten der Phasenanschlüsse der Versorgungseinheit 32 sicher detektiert. Neben den entsprechenden Anzeigen können auch weitere Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, in denen beispielsweise die PWM-Ansteuerung 60 und damit die Transistoren der Endstufe 60 auf die tatsächliche detektierte Netzphasenfolge synchronisiert werden. Damit lässt sich die Versorgungseinheit 40 mit "falscher Phasenlage" betreiben.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit, mit einer Spannungserfassung (32), die die Phasenspannungen (14) ermittelt, mit einer Stromerfassung (32), die die Phasenströme (38) ermittelt, mit einer Transformationseinheit (66), die die Phasenströme (38) nach der feldorientierten Regelung in zumindest einen Querstrom (62) umsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung zumindest eines Versorgungsanschlusses (28, 36), über den eine elektrische Versorgungseinheit (32) gespeist ist, eine Überwachungseinrichtung (34) vorgesehen ist, die den Verlauf des Querstroms (62) zur Anschlußüberwachung auswertet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlerhafter Anschluß festgestellt ist, wenn der Querstrom (62) einen vorgebbaren Grenzwert (I = 0) überschreitet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (34) zur Anschlußüberwachung aus Phasenspannung (14) und Phasenstrom (38) die jeweilige Phasenleistung (Pu, Pv, Pw) ermittelt und auswertet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (34) die Phasenleistung (Pu, Pv, Pw) mit einem Grenzwert vergleicht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (34) den Längsstrom (64) zur Anschlußüberwachung auswertet.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Phasenströme (38) und/oder -spannungen (14) beim Zuschalten der Netzspannung für ein bestimmtes Zeitintervall erfaßt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines fehlerhaften Anschlusses Gegenmaßnahmen und/oder ein Ansteuern einer Anzeige eingeleitet werden/wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenkreisspannung (46) eines Gleichspannungszwischenkreises erfaßt ist zur Erkennung, ob zumindest ein Zwischenkreiskondensator (44) entladen ist, und im Falle eines nicht entladenen Zwischenkreiskondensators (44) ein gezielter Kurzschluß über zumindest einen Transistoren der Leistungsstufe (60) der Versorgungseinheit (32) herbeigeführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungserfassung (32) netzanschlußseitig und die Stromerfassung (32) versorgungseinheitsseitig erfolgt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querstrom (62) eine die Wirkleistung beeinflussende Komponente ist.
11. Verfahren zur Anschlußüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Laden zumindest eines Zwischenkreiskondensators (44),
- Erfassen der Verläufe der Phasenströme (38) und der Phasenspannungen (14) für eine bestimmte Zeitspanne während der Ladephase des Zwischenkreiskondensators,
- Ermitteln eines Verlaufs des Querstroms (62) und/oder Längsstroms (64) aus den Phasenströmen (38) und/oder den Phasenspannungen (14) nach der feldorientierten Regelung,
- Vergleich des Verlaufs des Querstroms (62) und/oder Längsstroms (64) mit einem Grenzwert, wobei ein Fehler des Anschlusses der Versorgungseinheit (32) erkannt wird, wenn der Grenzwert über- oder unterschritten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt aus den Verläufen der Phasenströme (38) und der Phasenspannungen (14) die phasenbezogenen Leistungen ermittelt und mit einem Grenzwert verglichen werden, wobei ein Fehler des Anschlusses der Versorgungseinheit (32) erkannt wird, wenn der Grenzwert über- oder unterschritten wird.
DE10139860A 2001-08-14 2001-08-14 Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit Withdrawn DE10139860A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10139860A DE10139860A1 (de) 2001-08-14 2001-08-14 Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit
EP02794725A EP1419572A1 (de) 2001-08-14 2002-08-14 Vorrichtung und verfahren zur anschlussüberwachung einer elektrischen versorgungseinheit
PCT/DE2002/003018 WO2003017460A1 (de) 2001-08-14 2002-08-14 Vorrichtung und verfahren zur anschlussüberwachung einer elektrischen versorgungseinheit
JP2003522252A JP4083120B2 (ja) 2001-08-14 2002-08-14 電気供給ユニットの接続監視のための装置及び方法
US10/486,813 US7053626B2 (en) 2001-08-14 2002-08-14 Device and method for monitoring the connection of an electrical supply unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10139860A DE10139860A1 (de) 2001-08-14 2001-08-14 Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10139860A1 true DE10139860A1 (de) 2003-03-13

Family

ID=7695388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10139860A Withdrawn DE10139860A1 (de) 2001-08-14 2001-08-14 Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7053626B2 (de)
EP (1) EP1419572A1 (de)
JP (1) JP4083120B2 (de)
DE (1) DE10139860A1 (de)
WO (1) WO2003017460A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2251702A1 (de) 2009-05-05 2010-11-17 SMA Solar Technology AG Verdrahtungs-Prüfvorrichtung
DE102009022056A1 (de) 2009-05-22 2010-11-25 Siemens Building Technologies Hvac Products Gmbh Verfahren zur Erfassung und Überwachung einer elektrischen Wechselspannung
DE102010015312A1 (de) * 2010-04-17 2011-10-20 Audi Ag Hochvoltsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Diagnose eines Hochvoltsystems für ein Kraftfahrzeug
DE102014223052B4 (de) 2013-11-19 2022-12-22 Ford Global Technologies, Llc Fahrzeugdiagnosesystem und Verfahren zur Erkennung falscher Kabelverbindungen

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5420484B2 (ja) * 2010-07-02 2014-02-19 株式会社日立製作所 電力変換装置のゲートパルス誤配線検出方法
CN102005729B (zh) * 2010-12-10 2013-05-22 丹东华通测控有限公司 一种智能型电动机保护控制器自适应交流输入信号的方法
US9298252B2 (en) 2012-04-17 2016-03-29 SMART Storage Systems, Inc. Storage control system with power down mechanism and method of operation thereof
US9323637B2 (en) 2013-10-07 2016-04-26 Sandisk Enterprise Ip Llc Power sequencing and data hardening architecture
US9280429B2 (en) 2013-11-27 2016-03-08 Sandisk Enterprise Ip Llc Power fail latching based on monitoring multiple power supply voltages in a storage device
US9250676B2 (en) 2013-11-29 2016-02-02 Sandisk Enterprise Ip Llc Power failure architecture and verification
US9214198B2 (en) * 2014-04-30 2015-12-15 Sandisk Enterprise Ip Llc Continuous capacitor health monitoring and power supply system
US9665451B2 (en) 2014-10-07 2017-05-30 Sandisk Technologies Llc Method and device for distributing holdup energy to memory arrays
CN105974263B (zh) * 2016-06-06 2019-07-30 珠海格力电器股份有限公司 一种电机接错线检测装置及方法
CN114280359A (zh) 2016-10-28 2022-04-05 因特莱索有限责任公司 具有控制的负载识别ac电源及方法
WO2018080604A1 (en) 2016-10-28 2018-05-03 Mark Telefus High efficiency ac direct to dc extraction converter and methods
US11671029B2 (en) 2018-07-07 2023-06-06 Intelesol, Llc AC to DC converters
US11056981B2 (en) 2018-07-07 2021-07-06 Intelesol, Llc Method and apparatus for signal extraction with sample and hold and release
US11581725B2 (en) 2018-07-07 2023-02-14 Intelesol, Llc Solid-state power interrupters
US11334388B2 (en) 2018-09-27 2022-05-17 Amber Solutions, Inc. Infrastructure support to enhance resource-constrained device capabilities
US11205011B2 (en) 2018-09-27 2021-12-21 Amber Solutions, Inc. Privacy and the management of permissions
US11349296B2 (en) 2018-10-01 2022-05-31 Intelesol, Llc Solid-state circuit interrupters
US10985548B2 (en) 2018-10-01 2021-04-20 Intelesol, Llc Circuit interrupter with optical connection
CA3123586A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 Intelesol, Llc Ac-driven light-emitting diode systems
US11336199B2 (en) 2019-04-09 2022-05-17 Intelesol, Llc Load identifying AC power supply with control and methods
US11348752B2 (en) 2019-05-18 2022-05-31 Amber Solutions, Inc. Intelligent circuit breakers with air-gap and solid-state switches
EP4088125A4 (de) 2020-01-21 2024-03-06 Amber Semiconductor, Inc. Intelligente schaltungsunterbrechung
CN116195158A (zh) 2020-08-11 2023-05-30 安泊半导体公司 智能能源监测和选择控制***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213443C1 (de) * 1992-04-21 1994-01-20 Schleicher Relais Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen
DE10035783A1 (de) * 1999-08-07 2001-02-08 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Überwachung eines Meßsystems eines elektrischen Antriebs

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161011A (en) * 1978-02-21 1979-07-10 General Electric Company Ground distance relay employing phase comparator measurement
US5477133A (en) * 1993-07-29 1995-12-19 Etcon Corporation Device for measuring a wide range of voltages and for determining continuity using visual and tactile indicators
JP3229520B2 (ja) * 1995-06-16 2001-11-19 三菱電機株式会社 相回転異常検出装置
FR2756049B1 (fr) * 1996-11-18 1998-12-31 Schneider Electric Sa Dispositif de detection preventive de defauts avec identification du type de charge
US6559651B1 (en) * 2000-10-25 2003-05-06 Robert G. Crick Method for locating an open in a conductive line of an insulated conductor
GB2382878B (en) * 2001-12-04 2005-09-07 Adwel Internat Ltd A method and apparatus for testing laminated cores of electrical machines
DE10301826A1 (de) * 2003-01-20 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Regelsystem mit einer einfachen Hardware-Einheit zur Regelung einer elektrischen Maschine wahlweise im PWM-oder Blockbetrieb

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213443C1 (de) * 1992-04-21 1994-01-20 Schleicher Relais Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen
DE10035783A1 (de) * 1999-08-07 2001-02-08 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Überwachung eines Meßsystems eines elektrischen Antriebs

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2251702A1 (de) 2009-05-05 2010-11-17 SMA Solar Technology AG Verdrahtungs-Prüfvorrichtung
DE102009022056A1 (de) 2009-05-22 2010-11-25 Siemens Building Technologies Hvac Products Gmbh Verfahren zur Erfassung und Überwachung einer elektrischen Wechselspannung
DE102010015312A1 (de) * 2010-04-17 2011-10-20 Audi Ag Hochvoltsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Diagnose eines Hochvoltsystems für ein Kraftfahrzeug
DE102014223052B4 (de) 2013-11-19 2022-12-22 Ford Global Technologies, Llc Fahrzeugdiagnosesystem und Verfahren zur Erkennung falscher Kabelverbindungen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003017460A1 (de) 2003-02-27
US20050134288A1 (en) 2005-06-23
JP4083120B2 (ja) 2008-04-30
US7053626B2 (en) 2006-05-30
EP1419572A1 (de) 2004-05-19
JP2004538493A (ja) 2004-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10139860A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Anschlussüberwachung einer elektrischen Versorgungseinheit
DE102012221376B4 (de) System zum Erfassen eines Verdrahtungsfehlers eines Parallelinvertersystems
DE102005042093B4 (de) Elektromotorische Servolenksteuerung
DE102005013246B4 (de) Fehlererfassungssystem für Umrichter
DE102015106069A1 (de) Elektrische Motoransteuerungsvorrichtung
DE102012104560B4 (de) Erkennung der Stringkonfiguration für einen Multistring-Wechselrichter
EP3145750B1 (de) Verfahren zum schalten eines wechselrichters eines elektrischen antriebs eines kraftfahrzeugs und entsprechend schaltbarer wechselrichter
DE102008030075A1 (de) Systeme und Verfahren zum Betreiben von Induktivitäten eines Impedanzwechselrichters in einem Modus mit kontinuierlichem Strom
DE112016004878T5 (de) Wechselrichtervorrichtung
DE102013213802A1 (de) Überspannungsschutz für aktive Gleichrichter bei Lastabwurf
EP3219005A1 (de) Stromrichter und verfahren zum betreiben eines stromrichters
WO2017084863A1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlers in einer generatoreinheit
WO2019170495A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur totzeitkompensation mittels überlagerung eines korrektursignals
DE68928108T2 (de) System zum Begrenzung des Stromes eines Spannungsumrichters
DE102007016330A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Zwischenkreisstromes, einer Zwischenkreisleistung und eines Phasenstromes sowie eine dazu korrespondierende Stromversorgungseinrichtung
WO2017084857A1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlers in einer generatoreinheit
DE112020002507T5 (de) Umrichtervorrichtung
WO2007062612A1 (de) Überwachungseinheit zur lastüberwachung eines elektrischen motors
EP2068416A1 (de) Vorsteuerung eines Voltage Source Converters
WO2016139010A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines ansteuerverfahrens eines wechselrichters
WO2017089065A1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlers in einer generatoreinheit
DE102015220005B4 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Halbleiterschalters, Wechselrichter
EP3490132A1 (de) Zwischenkreisumrichter mit gezielter kopplung mit mindestens einem anderem zwischenkreisumrichter
DE102020204900B4 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Vorladen einer Eingangskapazität eines Fahrzeugs beim Ausbilden eines elektrischen Kontaktes mit einer Oberleitung
DE10159645B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer Versorgungsspannung einer Stromversorgung einer Elektronik eines Matrixumrichters bei Netzunterbrechung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130301