[发明专利]识别发电机系统中的电气故障的方法及执行该方法的器具

说明书

本发明涉及一种用于确定一发电机系统（1）、尤其是一陆上交通工具的发电机系统中的电气故障的方法，所述发电机系统具有一发电机（10）和一整流器（30），其中，所述发电机具有一发电机调节器（20），所述整流器具有整流器元件（D1‑D6），其中，所述方法包括，在通过所述发电机（10）的一激励绕组（21）的至少一个激励电流的激励电流值（Ierr）的情况下，分别获知至少一个特征参量，所述至少一个特征参量相应于所述整流器元件（D1‑D6）中的至少一个整流器元件的通电时间份额，并且当所述至少一个特征参量与一配属的期望值以大于一预设的程度存在偏差时，确定存在一电气故障。用于执行该方法的器具同样是本发明的主题。

技术领域

本发明涉及用于识别发电机系统中的电气故障的方法以及用于执行该方法的器具。

背景技术

用于陆上交通工具的发电机系统典型地具有一他励发电机，其具有一激励绕组和一定子绕组、一联接在该定子绕组之后的整流器和一发电机调节器。该发电机调节器通过相应地设定通过所述激励绕组的电流来调节通过所述发电机产生的电压。所述发电机常常构造成爪极发电机。但本发明不限于在陆上交通工具中使用，而是也可以在空中交通工具和/或水上交通工具中的发电机系统的情况下使用。

相应的交通工具的机载电网包括至少一个发电机系统、至少一个电池和大量的电消耗器。随着在交通工具中、在陆上交通工具中例如在电子稳定性程序等等中的与安全相关的电气系统的提高的推广度，对于机载电网的保护越来越重要。在此，特别重要的是防止过压。

过压尤其会从发电机系统中的电气故障，例如定子场中的匝间短路、激励绕组中的匝间短路、电机（例如由于在那里构建的永磁铁的去磁引起）的磁性质的改变、整流器中的短路，或者影响所述发电机系统的怠速电压的故障中得出。电气故障在本申请的范畴中理解为会影响通过发电机系统馈入到联接的机载电网中的电压的所有故障。

为了能够识别电气故障，在JP 3374543 B2中记载到，在发电机系统的整流器的直流电压侧和交流电压侧所施加的电压利用比较仪相互进行比较。通过所述方法可以识别到整流器中的短路，但无法识别到发电机内部的故障，例如在其定子绕组和/或激励绕组中的匝间短路。

因此，还需要用于识别在相应的发电机系统中的电气故障的更好的可能性。

发明内容

在该背景下，本申请建议一种用于识别发电机系统中的电气故障的方法以及用于执行该方法的器具。

发明优点

如前所述，通过已知的方法，即在发电机系统的整流器的直流电压侧和交流电压侧所施加的电压利用比较仪相互进行比较，例如无法识别到发电机的定子绕组和/或激励绕组中的匝间短路。本发明克服了该缺点。本发明能够识别所有的、文章开头所提到的发电机系统中的电气故障，例如定子场中的匝间短路、激励绕组中的匝间短路、电机的磁性质的改变、整流器中的短路以及影响所述怠速电压的故障。

本发明在一发电机系统、尤其是陆上交通工具的发电机系统中使用。如前所述，这种发电机系统具有一发电机，该发电机具有一发电机调节器和一带有整流器元件的整流器。

相应的整流器一般是已知的。所述整流器元件可以在整流器中构造成传统的二极管或齐纳二极管。常见的用于对三相电流进行整流的六脉冲整流器具有例如六个整流器元件。在此，一个整流器元件也可以例如具有一对并联的二极管或多对并联的二极管。但本发明也可以在有源整流器中使用，其中，所述整流器元件构造成半导体开关，例如构造成金属氧化物半导体场效应晶体管。具有有源整流器的发电机系统能够实现所述发电机的马达运行，其中，所述整流器被用于换向。

如前所述，所述发电机调节器通过向所述激励线圈的相应供电，例如通过脉冲宽度调制地操控一相应的半导体开关来调节所述发电机的输出电压。根据本发明的方法包括，在通过所述发电机的激励绕组的一激励电流的至少一个激励电流值的情况下，分别获知至少一个特征参量，其与所述整流器元件中的至少一个的通电时间份额相应。