DE19905457A1 - Device and method for controlling a pulse-controlled inverter for controlling an electrical machine - Google Patents

Device and method for controlling a pulse-controlled inverter for controlling an electrical machine

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Abstract

The invention relates to a device and a method for controlling a pulse-width-modulation inverter for controlling an electric machine. The pulse-controlled inverter is constructed in a full bridge circuit. A controllable switch and a freewheeling diode are located in each bridge branch of the full bridge circuit and at least one of the freewheeling diodes can be short-circuited by controlling at least one electrically controllable element. If several controllable elements are provided, these are arranged in the bridge branches leading to the same potential of the direct voltage source. The at least one electrically controllable element is or are the controllable switch or switches of the corresponding bridge branch or branches. The at least one electrically controllable element can be controlled when a voltage above a certain threshold value is detected in the intermediate circuit or when a malfunction is detected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 3 und 4.The present invention relates to a device and a method for controlling a Pulse inverter for controlling an electrical machine according to the generic term of Claims 1, 3 and 4.

Es ist bekannt, bei permanenterregten Synchronmaschinen (insbesondere bei deren Verwendung für Traktionsanwendungen) bei Drehzahlen oberhalb einer Eckdrehzahl einen sogenannten Feldschwächbetrieb zu realisieren. Dazu wird mit speziellen Steuerungsverfahren eine Phasenverschiebung realisiert. Wegen der überlegenen Wirkungsgrade und Leistungsdichten werden derartige Antriebe insbesondere bei neueren Entwicklungen im Bereich der Elektro- und Hybridfahrzeuge eingesetzt. Bei diesen Antrieben gibt es jedoch gewisse Schwierigkeiten bei einem Betrieb oberhalb der Eckdrehzahl. Fällt der Frequenzumrichter, dessen Steuerung oder der Rotorlagegeber aus oder muß der Frequenzumrichter abschalten, weil ein Maschinenfehler wie beispielsweise eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß einer Phase detektiert wird oder wird versehentlich der ganze Antrieb abgeschaltet, so generiert die permanenterregte Synchronmaschine eine Wechselspannung, deren Scheitelwert über der Zwischenkreisspannung liegt. Über die für die Funktion der Leistungselektronik unerläßlichen Freilaufdioden speist die permanenterregte Synchronmaschine dann unvermeidlich in den Zwischenkreis ein. Soweit dieser über einen Speicher hinreichender Aufnahmefähigkeit verfügt, wie beispielsweise über eine Batterie, so entsteht ein hohes Bremsmoment, das beispielsweise bei einer Anwendung in einem Fahrzeug je nach Maschinendimensionierung, Antriebskonzept, Fahrbahnzustand und Fahrsituation komfortmindernd bis gefährlich ist. Beispielsweise kann nicht ausgeschlossen werden, daß das Fahrzeug von der Fahrbahn abkommen kann. Wenn die Aufnahmefähigkeit des Speichers nicht ausreicht, kann dieser beschädigt oder zerstört werden.It is known to use permanently excited synchronous machines (especially their Use for traction applications) at speeds above a corner speed one to implement so-called field weakening operation. This is done with special Control method implemented a phase shift. Because of the superior Efficiencies and power densities are such drives, especially in newer ones Developments in the field of electric and hybrid vehicles used. With these drives however, there are certain difficulties when operating above the corner speed. Does the fall Frequency converter, its control or the rotor position encoder or must Switch off the frequency converter because of a machine fault such as a Interruption or a short circuit of a phase is or is accidentally detected If the entire drive is switched off, the permanently excited synchronous machine generates one AC voltage, the peak value of which is above the DC link voltage. About the for the Function of the power electronics indispensable freewheeling diodes feed the permanently excited Synchronous machine then inevitably into the DC link. As far as this one Storage has sufficient capacity, such as a battery This creates a high braking torque, for example when used in a vehicle depending on the machine dimensions, drive concept, road condition and driving situation comfort-reducing to dangerous. For example, it cannot be excluded that the vehicle can get off the road. When the storage capacity insufficient, it can be damaged or destroyed.

Wird hingegen der Speicher vom Zwischenkreis getrennt (beispielsweise durch Öffnen des Batterieschützes), um das erwähnte Bremsmoment zu vermeiden und/oder den Speicher zu schützen, so steigt die Zwischenkreisspannung bis auf die Höhe des Scheitelwertes der von der permanenterregten Synchronmaschine generierten Wechselspannung an. Dasselbe passiert, wenn der Speicher bereits beschädigt oder zerstört ist. Diese Spannung kann abhängig von Auslegung und Maschinendrehzahl ein Mehrfaches der maximal zulässigen Zwischenkreisspannung sein. Dabei können die Leistungselektroniken und andere an den Zwischenkreis angeschlossene Komponenten zerstört werden. However, if the memory is separated from the DC link (for example by opening the Battery contactor) to avoid the mentioned braking torque and / or the memory protect, the DC link voltage rises to the level of the peak value of the permanently excited synchronous machine generated AC voltage. The same thing happens when the memory is already damaged or destroyed. This tension can depending on the design and machine speed, a multiple of the maximum permitted DC link voltage. The power electronics and others can be connected to the Components connected to the DC link may be destroyed.  

Es ist einerseits bekannt, dieses Problem zu umgehen, indem alle an den Zwischenkreis angeschlossenen Komponenten in ihrer Spannungsfestigkeit so dimensioniert (d. h. überdimensioniert) werden, daß die maximal entstehenden Zwischenkreisspannungen noch nicht zu Schäden fuhren können. Gegebenenfalls kann auch bei gegebenen Komponenten die Zwischenkreisspannung, die in der Regel der Batteriespannung entspricht, entsprechend niedrig gewählt werden. Dieses installierte Potential zur Leistungsaufnahme (maximale Spannung * maximaler Strom) ist unter Umständen mehrfach höher wie die nutzbare Leistung. Dies führt zu Preisnachteilen, Packagingproblemen sowie deutlichen Wirkungsgradverlusten.On the one hand, it is known to work around this problem by all at the intermediate circuit connected components are dimensioned in terms of their dielectric strength (i.e. are oversized), that the maximum resulting DC link voltages still cannot cause damage. If necessary, the given components DC link voltage, which usually corresponds to the battery voltage, accordingly be chosen low. This installed potential for power consumption (maximum Voltage * maximum current) may be several times higher than the usable one Power. This leads to price disadvantages, packaging problems and significant Efficiency losses.

Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung sowie einem Verfahren zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine ist es bereits aus der Patentschrift DE 196 48 948 C1 bekannt, einen Pulswechselrichter in Vollbrückenschaltung aufzubauen, wobei sich in jedem Brückenzweig der Vollbrückenschaltung ein steuerbarer Schalter sowie eine Freilaufdiode befindet. Bei den Brückenzweigen, die mit dem negativen Potential der Gleichspannungsquelle verbunden sind, sind den steuerbaren Schaltern jeweils eine Reihenschaltung aus einem Bremswiderstand sowie einem elektrisch ansteuerbaren Element parallel geschaltet. Das elektrisch ansteuerbare Element ist dabei ein Thyristor. Durch eine Ansteuerung wenigstens eines der elektrisch ansteuerbaren Elemente ist wenigstens eine der Freilaufdioden kurzschließbar. Eine Ansteuerung der elektrisch ansteuerbaren Elemente erfolgt dann, wenn eine Überspannung detektiert wird.In a generic device and a method for controlling a It is already out of the pulse inverter for controlling an electrical machine Patent DE 196 48 948 C1 known, a pulse inverter in full bridge circuit to build, with a controllable in each bridge branch of the full bridge circuit Switch and a free-wheeling diode is located. The bridge branches with the negative Potential of the DC voltage source are connected to the controllable switches a series connection of a braking resistor and an electrically controllable Element connected in parallel. The electrically controllable element is a thyristor. By controlling at least one of the electrically controllable elements at least one of the freewheeling diodes can be short-circuited. A control of the electrical controllable elements takes place when an overvoltage is detected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, bei der eine hinreichende Sicherheit gegen Überspannungen mit möglichst geringem Bauteileaufwand erreichbar ist.The object of the present invention is to propose a circuit arrangement in which Adequate security against overvoltages with the least possible component expenditure is achievable.

Erfindungsgemäß wird dies gelöst, indem das wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Element der bzw. die steuerbaren Schalter des entsprechenden Brückenzweiges bzw. der entsprechenden Brückenzweige ist bzw. sind.According to the invention, this is solved by the at least one electrically controllable Element of the controllable switch or switches of the corresponding bridge branch or corresponding bridge branches is or are.

Dadurch können vorteilhaft gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnung Bauteile eingespart werden.This can be advantageous compared to that known from the prior art Circuit arrangement components can be saved.

Im Falle, daß mehrere ansteuerbare Elemente vorhanden sind, liegen diese vorteilhaft in den Brückenzweigen, die zu demselben Potential der Gleichspannungsquelle führen. Dadurch kann vorteilhaft ein Kurzschluß im Zwischenkreis vermieden werden, wodurch eine dort gegebenenfalls vorhandene Batterie schützbar ist. Wie weiter unten ausgeführt, ist es aber auch möglich, beispielsweise alle sechs steuerbaren Schalter der Vollbrücke anzusteuern. In the event that there are several controllable elements, these are advantageously in the Bridge branches that lead to the same potential of the DC voltage source. Thereby a short circuit in the intermediate circuit can advantageously be avoided, thereby causing a short circuit there any existing battery can be protected. As explained below, it is also possible, for example, to control all six controllable switches of the full bridge.  

Bei der Vorrichtung nach Anspruch 2 ist die elektrische Maschine eine permanenterregte Synchronmaschine.In the device according to claim 2, the electrical machine is a permanently excited Synchronous machine.

Dadurch eignet sich die Vorrichtung insbesondere für den Einsatz bei Traktionsanwendungen. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 3 zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine unter Verwendung einer der genannten Vorrichtungen erfolgt eine Ansteuerung des wenigstens einen elektrisch ansteuerbaren Elementes, wenn in dem Zwischenkreis eine Spannung oberhalb eines bestimmten Schwellwertes detektiert wird.This makes the device particularly suitable for use in traction applications. In a method according to the invention according to claim 3 for controlling a Pulse inverter for controlling an electrical machine using one of the mentioned devices, the at least one is actuated electrically controllable element, if a voltage above a determined threshold value is detected.

Dadurch können vorteilhaft Überspannungen bzw. übermäßig hohe Bremsmomente vermieden werden, was wiederum besonders bei Traktionsanwendungen von Vorteil ist. Bei einem Verfahren nach Anspruch 4 zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine unter Verwendung einer der genannten Vorrichtungen erfolgt eine Ansteuerung des wenigstens einen elektrisch ansteuerbaren Elementes, wenn eine Fehlfunktion detektiert wird.This can advantageously result in overvoltages or excessively high braking torques can be avoided, which in turn is particularly advantageous in traction applications. In a method according to claim 4 for controlling a pulse inverter Control of an electrical machine using one of the named Devices control the at least one electrically controllable Element if a malfunction is detected.

Dies kann beispielsweise realisiert sein, indem eine Ansteuerung erfolgt, wenn Steuersignale für die steuerbaren Schalter zum Betrieb des Pulswechselrichters ausbleiben. Ebenso kann dies bei gestörten oder unplausiblen Steuersignalen erfolgen. Ein solcher Fehlerfall kann auch darin bestehen, daß bei der Leistungselektronik eine Fehlfunktion erkannt wird. Dies kann beispielsweise durch eine Watchdogfunktion für den Steuerteil realisiert sein oder auch durch Hardwareabfragen für den Treiber und/oder den Leistungsteil. Ebenso kann diese Ansteuerung erfolgen bei einem charakteristischen Spannungsanstieg oder charakteristischen Spannungsmustern, wie beispielsweise Halbwellen der passiven Gleichrichtung.This can be achieved, for example, by triggering when control signals for the controllable switches for operating the pulse inverter. Likewise can this is done in the case of disturbed or implausible control signals. Such an error can also is that a malfunction is detected in the power electronics. This can For example, can be implemented by a watchdog function for the control part or also by Hardware queries for the driver and / or the power section. This can also be done Control takes place with a characteristic voltage increase or characteristic Voltage patterns, such as half-waves of passive rectification.

Es ist beispielsweise auch möglich, eine Ansteuerung vorzunehmen durch einen Steuerbefehl von außen, um beispielsweise in bestimmten Moden Energie zu sparen oder wenn ein anderes oder ein zentrales Steuergerät eine Fehlfunktion anderer Komponenten im System erkannt hat.It is also possible, for example, to control it using a control command from the outside, for example to save energy in certain modes or if another or a central control unit has detected a malfunction of other components in the system.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Die Figur zeigt den Leistungsteil eines als Wechselrichter ausgebildeten Frequenzumrichters 101. In diesen integriert, jedoch von dessen Funktion unabhängig ist eine separate Überwachungselektronik 102 zu sehen, mittels der die Zwischenkreisspannung überwacht wird. An embodiment of the invention is shown in more detail in the drawing. The figure shows the power section of a frequency converter 101 designed as an inverter. Integrated in this, but independent of its function, separate monitoring electronics 102 can be seen, by means of which the intermediate circuit voltage is monitored.

Wenn der zulässige Wert der Zwischenkreisspannung überschritten wird, steuert die Überwachungselektronik 102 die low-side Leistungsschalter 103, 104, 105 des Frequenzumrichters 101 auf und schließt über diese und die Freilaufdioden die Wicklungen U, V, W der Elektromaschine und damit die unter Umständen gefährlich hohen Spannungen kurz. In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels können auch die high-side Leistungsschalter angesteuert werden.If the permissible value of the intermediate circuit voltage is exceeded, the monitoring electronics 102 opens the low-side circuit breakers 103 , 104 , 105 of the frequency converter 101 and closes the windings U, V, W of the electric machine and thus the potentially dangerously high ones via these and the freewheeling diodes Tensions short. In a modification of the exemplary embodiment shown, the high-side circuit breakers can also be controlled.

Vom Erkennen der Überschreitung der maximal zulässigen Spannung bis zum Kurzschluß über die Leitungsschalter 103, 104, 105 vergehen bei entsprechender Auslegung nur µs. Die zulässige maximale Betriebsspannung des Frequenzumrichters wird durch die Nennspannung der Elektrolytkondensatoren vorgegeben und kann beispielsweise 400 V betragen. Diese darf entsprechend der DIN kurzzeitig überschritten werden (10% für 60 s). Die Spannungsfestigkeit der Leistungshalbleiter muß ohnehin deutlich höher gewählt werden als die zulässige maximale Betriebsspannung des Frequenzumrichters, da im geschalteten Betrieb (z. B. Betrieb mit Pulsbreitenmodulation mit Taktfrequenzen üblicherweise in der Größenordnung von 4-12 kHz) durch parasitäre Induktivitäten kurzfristige Überspannungen an den Leistungshalbleitern entstehen (Überschwinger, Spikes bis über 100 V). Für eine zulässige Nennspannung des Frequenzumrichters werden üblicherweise Halbleiter mit einer Sperrspannung von 600 V eingesetzt. Da im Fehlerfall der Frequenzumrichter nicht mehr arbeitet, dürfen an die Leistungshalbleiter Spannungen bis zur genannten Sperrspannung angelegt werden.With the appropriate design, only µs pass from the detection of the exceeding of the maximum permissible voltage to the short circuit via the line switches 103 , 104 , 105 . The permissible maximum operating voltage of the frequency converter is specified by the nominal voltage of the electrolytic capacitors and can be, for example, 400 V. This may be exceeded briefly in accordance with DIN (10% for 60 s). The dielectric strength of the power semiconductors must be selected to be significantly higher than the permissible maximum operating voltage of the frequency converter, since in switched operation (e.g. operation with pulse width modulation with clock frequencies usually in the order of 4-12 kHz), parasitic inductances cause short-term overvoltages on the power semiconductors arise (overshoots, spikes up to over 100 V). Semiconductors with a blocking voltage of 600 V are usually used for a permissible nominal voltage of the frequency converter. Since the frequency converter stops working in the event of a fault, voltages up to the reverse voltage mentioned may be applied to the power semiconductors.

Die Geschwindigkeit des Spannngsanstiegs im Fehlerfall wird durch die genannten Kondensatoren mit ihren hohen Kapazitäten im Frequenzumrichter begrenzt und ergibt sich aus dem in den Zwischenkreis fließenden Strom und der Kapazität der genannten Kondensatoren. Typische Werte fir die Anstiegsgeschwindigkeit liegen jedoch im Bereich von einigen zehn Volt je ms, also weit über der Reaktionszeit der Überwachungselektronik. Die Abschaltung wird also eingeleitet, lange bevor eine Gefährdung der Komponenten gegeben wäre.The speed of the voltage rise in the event of a fault is determined by the above Capacitors with their high capacities in the frequency converter are limited and result from the current flowing into the intermediate circuit and the capacity of the named Capacitors. However, typical values for the rate of rise are in the range of a few tens of volts per ms, well above the response time of the monitoring electronics. The shutdown is therefore initiated long before the components are endangered would be given.

Durch den Kurzschluß nur der low-side bzw. nur der high-side Leistungsschalter der drei Halbbrücken wirkt sich der Kurzschluß nicht auf den Zwischenkreis aus. Die Batterie oder andere an den Zwischenkreis angeschlossene Komponenten werden nicht beeinträchtigt. Beispielsweise wird eine vom Zwischenkreis versorgte Lenkhilfepumpe weiter funktionsfähig bleiben, was hinsichtlich des Sicherheitsaspekts im automobilen Anwendungsbereich von Vorteil ist. By short-circuiting only the low-side or only the high-side circuit breaker of the three The short circuit does not affect the DC link in the case of half bridges. The battery or other components connected to the DC link are not affected. For example, a power steering pump supplied by the DC link will continue to function remain what regarding the safety aspect in the automotive application area of Advantage is.  

Bei Systemen mit mehreren Maschinen und Frequenzumrichtern können die Überwachungselektroniken miteinander verbunden sein, um das Einschalten der Kurzschlüsse zu koordinieren.In systems with multiple machines and frequency converters, the Monitoring electronics connected to each other to turn on the short circuits to coordinate.

Die zur Anwendung im Traktionsfall vorgesehenen Maschinen haben auslegungsbedingt zwangsläufig relativ hohe Induktivitätswerte. Diese begrenzen - außer bei sehr niedrigen Drehzahlen, bei denen aber die Spannungen nicht mehr gefährlich sind und der Kurzschluß wieder abgeschaltet sein kann - die im Kurzschlußfall fließenden Ströme, die in erster Linie Blindströme sind.The machines intended for use in the event of traction have been designed inevitably relatively high inductance values. Limit these - except for very low ones Speeds at which the voltages are no longer dangerous and the short circuit can be switched off again - the currents flowing in the event of a short circuit, which in the first place Are reactive currents.

Damit können auch keine gefährlichen Bremsmomente mehr auftreten. Das bei sehr niedrigen Drehzahlen (die maximale Drehzahl derartiger Maschinen liegt typisch bei 6.000-10.000 1/Min) auftretende maximale Moment im kurzgeschlossenen Betrieb liegt typischerweise bei 50-100% des maximalen Moments im aktiven Umrichterbetrieb. Dies erweist sich insbesondere bei einer Anwendung im Fahrzeug als wichtig.This means that dangerous braking torques can no longer occur. That at very low Speeds (the maximum speed of such machines is typically 6,000-10,000 rpm) The maximum moment occurring in short-circuited operation is typically included 50-100% of the maximum torque in active converter operation. It turns out especially important when used in a vehicle.

Die beschriebene Kurzschlußschaltung kann aber auch im Normalbetrieb gezielt aktiviert werden, um beispielsweise in bestimmten Betriebsbereichen durch die "passive" Betriebsart Sicherheits- und/oder Effizienzvorteile zu erzielen. Diese können beispielsweise darin bestehen, daß keine Schaltverluste im Umrichter auftreten wie im aktiven Betrieb. Dies zeigt sich beispielsweise bei einem mit einem Parallelhybrid-Antrieb ausgestatteten Fahrzeug. Bei einer Konstantfahrt mit hoher Abtriebsdrehzahl, ohne daß die Elektromaschine aktiv sein soll, ist es weniger verlustbehaftet, die Maschine in den geschilderten Kurzschluß zu schalten als im aktiven Umrichterbetrieb mit der Drehmomentvorgabe 0 laufen zu lassen. Bei anderen Hybridkonzepten wie beispielsweise bei einer Leistungsverzweigung mit Differential kann die kurzgeschlossene permanenterregte Synchronmaschine in bestimmten Betriebspunkten (Generator festgelegt → "5. Gang") eine mechanische Haltebremse ersetzen bzw. gegenüber dem aktiven Umrichterbetrieb in diesem Fall die Verluste drastisch reduzieren (50%-70%).The short-circuit circuit described can also be specifically activated in normal operation be, for example, in certain operating areas by the "passive" mode To achieve safety and / or efficiency advantages. These can, for example, be in it there are no switching losses in the converter as in active operation. this shows For example, in a vehicle equipped with a parallel hybrid drive. At constant travel at high output speed without the electric machine being supposed to be active, it is less lossy to switch the machine to the short circuit described than to run with the torque specification 0 in active converter operation. With others Hybrid concepts such as power split with differential can short-circuited permanent magnet synchronous machine in certain operating points (Generator set → "5th gear") replace or opposite a mechanical holding brake In this case, active converter operation can drastically reduce losses (50% -70%).

Die Überwachungselektronik verfügt vorteilhaft über einen Energiespeicher wie beispielsweise einen Kondensator, einen Superkondensator oder eine Batterie, der im normalen Betrieb über eine geeignete Versorgungsschaltung aufgeladen wird und den Betrieb der Überwachungselektronik über den Kurzschluß hinweg sicher stellt. Die Versorgungsschaltung kann beispielsweise durch einen DC/DC-Wandler aus dem Zwischenkreis oder dem Bordnetz gebildet werden. Andere Versorgungsarten sind auch möglich. Die Überwachungselektronik kann den Kurzschluß aufrecht erhalten, bis der Antrieb bzw. das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Ebenso kann der Kurzschluß auch nach kurzer Zeit aufgehoben werden. Diese kurze Zeit kann in der Größenordnung von einigen Sekunden liegen. Steigt die Spannung danach immer noch über die zulässige Maximalspannung an, wird der Kurzschluß wieder eingeschaltet.The monitoring electronics advantageously have an energy store such as For example, a capacitor, a supercapacitor or a battery that is in the normal operation is charged via a suitable supply circuit and operation the monitoring electronics over the short circuit ensures. The Supply circuit can for example by a DC / DC converter from the DC link or the electrical system are formed. Other types of care are also available possible. The monitoring electronics can maintain the short circuit until the drive or the vehicle has come to a standstill. The short circuit can also follow can be canceled in a short time. This short time can be on the order of a few  Seconds. After that, the voltage still rises above the permissible Short-circuit is switched on again.

Die Überwachungselektronik kann die Leistungsschalter direkt betätigen oder die im Frequenzumrichter vorhandenen Ansteuerschaltungen mitbenutzen.The monitoring electronics can operate the circuit breakers directly or in the Use frequency converters with existing control circuits.

Als besonders vorteilhaft erweist sich bei der vorliegenden Erfindung, daß der Zusatzaufwand für die Anwendung dieser Erfindung minimal ist durch die Ausnutzung der vorhandenen Leistungskomponenten und deren Peripherie wie beispielsweise der Kühlung.It has proven particularly advantageous in the present invention that the additional effort is minimal for the application of this invention by taking advantage of existing ones Power components and their peripherals such as cooling.

Abhängig vom Anwendungsfall kann die Überwachungselektronik den Kurzschluß nach verschiedenen Kriterien aufheben, um über den auslaufenden Antrieb bzw. das auslaufenden Fahrzeug den Zwischenkreis mit Energie zu versorgen für vorhandene Verbraucher.Depending on the application, the monitoring electronics can detect the short circuit cancel various criteria to determine whether the drive is running out or is running out Vehicle to supply the intermediate circuit with energy for existing consumers.

Ebenso kann die Schaltungsanordnung auch so ausgebildet sein, daß die Überwachungselektronik die angeschlossene Synchronmaschine nur teilweise kurzschließt.Likewise, the circuit arrangement can also be designed so that the Monitoring electronics only partially short-circuits the connected synchronous machine.

Abhängig von der Anwendung kann der gewünschte Effekt auch erreicht werden durch Öffnen aller sechs Leistungsschalter oder durch einen zusätzlichen Schalter im Zwischenkreis. Hierzu ist es erforderlich, daß der Zwischenkreis kurzgeschlossen werden darf. Dies bedingt wiederum, daß keine Batterie vorhanden ist oder eine Batterie mit einer schnell auslösenden Sicherung.Depending on the application, the desired effect can also be achieved by Open all six circuit breakers or by an additional switch in the DC link. This requires that the DC link may be short-circuited. This requires again, that there is no battery or a battery with a quick-release Fuse.

Außer bei der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Synchronmaschine kann die Erfindung auch bei allen anderen Maschinen zur Anwendung kommen, die ihn Fehlerfall und/oder bei Überdrehzahlen oder Lastabwurf zumindest vorübergehend Überspannungen generieren oder bei denen unerwünschte Momente auftreten können bzw. bei denen ein bestimmtes Momentenverhalten gewünscht ist.Except for the synchronous machine described in the exemplary embodiment, the invention can also be used on all other machines that cause errors and / or errors Generate overspeeds or load shedding at least temporarily or where unwanted moments can occur or where a certain one Torque behavior is desired.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters (101) zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine, wobei der Pulswechselrichter (101) in Vollbrückenschaltung aufgebaut ist, wobei sich in jedem Brückenzweig der Vollbrückenschaltung ein steuerbarer Schalter (103, 104, 105) sowie eine Freilaufdiode befindet, wobei durch Ansteuerung wenigstens eines elektrisch ansteuerbaren Elementes wenigstens eine der Freilaufdioden kurzschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Element der bzw. die steuerbaren Schalter (103, 104, 105) des entsprechenden Brückenzweiges bzw. der entsprechenden Brückenzweige ist bzw. sind.1. Device for controlling a pulse-controlled inverter ( 101 ) for controlling an electrical machine, the pulse-controlled inverter ( 101 ) being constructed in a full-bridge circuit, a controllable switch ( 103 , 104 , 105 ) and a free-wheeling diode being located in each bridge branch of the full-bridge circuit at least one of the freewheeling diodes can be short-circuited by driving at least one electrically controllable element, characterized in that the at least one electrically controllable element is or are the controllable switch (s) ( 103 , 104 , 105 ) of the corresponding bridge branch or the corresponding bridge branches. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine eine permanenterregte Synchronmaschine ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical machine is a permanent magnet Is synchronous machine. 3. Verfahren zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters (101) zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine unter Verwendung einer der Vorrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuerung des wenigstens einen elektrisch ansteuerbaren Elementes (103, 104, 105) erfolgt, wenn in dem Zwischenkreis eine Spannung oberhalb eines bestimmten Schwellwertes detektiert wird (102).3. A method for controlling a pulse-controlled inverter ( 101 ) for controlling an electrical machine using one of the devices according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one electrically controllable element ( 103 , 104 , 105 ) is controlled when in the DC link a voltage above a certain threshold value is detected ( 102 ). 4. Verfahren zur Ansteuerung eines Pulswechselrichters (101) zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine unter Verwendung einer der Vorrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuerung des wenigstens einen elektrisch ansteuerbaren Elementes (103, 104, 105) erfolgt, wenn eine Fehlfunktion detektiert wird (102).4. A method for controlling a pulse inverter ( 101 ) for controlling an electrical machine using one of the devices according to claim 1 or 2, characterized in that a control of the at least one electrically controllable element ( 103 , 104 , 105 ) takes place when a malfunction is detected ( 102 ).
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