(57)【要約】  本発明は、永久磁石電動機（１）用の制御システムとそれに対応する方法とに関する。機能コンピュータ（３）及び／又は監視コンピュータ（４）が制御システムの故障を認識した場合、電動機（１）がスイッチオフされる。本発明の目的は、スイッチオフされてなお回転している電動機（１）の制動トルクを低減することである。本発明によれば、上記目的は、回転速度Ｄ１が、規定可能な閾値ＧＲ１よりも小さくなかった場合、又は出力部（２）の電圧Ｕ＿ＤＣが閾値Ｕｍａｘを超えた場合、電動機（１）をスイッチオフするように出力部（２）の三相短絡が行われるか、さもなければ、回転速度Ｄ１が、規定可能な閾値ＧＲ１よりも小さく、出力部（２）の電圧Ｕ＿ＤＣが閾値Ｕｍａｘを超えなかった場合、電動機（１）をスイッチオフするように出力部（２）のすべてのブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）が開放されることによって達成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石電動機（１）用の制御システムであって、
機能コンピュータ（３）と、監視コンピュータ（４）と、プログラム可能な論理モジュール（５）と、前記電動機（１）の回転速度（Ｄ１）を検出するための回転速度センサ（６）と、３つの上部回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３）と３つの下部回路ブレーカ（２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）を有するスイッチオフできる出力部（２）と、を有し、
前記機能コンピュータ（３）又は前記監視コンピュータ（４）が故障を認識した場合、前記電動機（１）をスイッチオフすることが可能であり、
前記回転速度（Ｄ１）が、規定可能な限界値（ＧＲ１）未満に低下しなかった、又は前記出力部（２）の電圧（Ｕ＿ＤＣ）が限界値（Ｕｍａｘ）を超えた場合、前記電動機（１）をスイッチオフするために、前記３つの上部回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３）又は前記３つの下部回路ブレーカ（２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）を短絡することによって、前記出力部（２）に三相短絡を与えることができることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記回転速度（Ｄ１）が前記限界値（ＧＲ１）よりも小さく、前記出力部（２）の電圧（Ｕ＿ＤＣ）が限界値（Ｕｍａｘ）を超えなかった場合、前記電動機（１）をスイッチオフするために、前記出力部（２）のすべての前記回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）を開放できることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
回転速度（Ｄ２）を検出するための少なくとも１つの追加の回転速度センサ（７）が設けられることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の制御システム。
【請求項４】
永久磁石電動機（１）を制御するための方法であって、
機能コンピュータ（３）が前記機能コンピュータ（３）の故障を認識した、又は監視コンピュータ（４）が前記機能コンピュータ（３）もしくは前記監視コンピュータ（４）の故障を認識した場合、前記電動機（１）がスイッチオフされ、
前記電動機（１）の回転速度（Ｄ１）が、別個の論理部（５）によって監視され、限界値（ＧＲ１）と比較され、
前記回転速度（Ｄ１）が前記限界値（ＧＲ１）よりも小さくなかった場合、前記回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３）又は前記回路ブレーカ（２ｕ１、２ｕ２及び２ｕ３）の三相短絡が開始されることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記回転速度センサ（６）の前記回転速度（Ｄ１）が前記限界値（ＧＲ１）未満に低下した場合、前記出力部（２）が三相短絡から、開放した回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）に切り換えられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
永久磁石電動機（１）を制御するための方法であって、
機能コンピュータ（３）が、前記機能コンピュータ（３）で発生したものではない故障を認識した場合、前記電動機（１）がスイッチオフされ、
回転速度センサ（７）によって検出される回転速度（Ｄ２）が前記機能コンピュータ（３）によって監視され、
前記回転速度（Ｄ２）が前記限界値（ＧＲ２）よりも小さくなかった場合、前記出力部（２）の前記回路ブレーカの（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３）又は前記回路ブレーカ（２ｕ１、２ｕ２及び２ｕ３）の三相短絡が開始されることを特徴とする方法。
【請求項７】
前記回転速度センサ（７）の前記回転速度（Ｄ２）が前記限界値（ＧＲ２）未満に低下した場合、前記出力部（２）が三相短絡から、開放した回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）に切り換えられることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記回転速度信号（Ｄ２）を評価することが不可能であった場合、
前記機能コンピュータ（３）における前記回転速度センサ（６）の前記回転速度（Ｄ１）の評価により、前記限界値（ＧＲ１）が達成されたことが認識された場合、
前記出力部（２）が三相短絡から、開放した回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）に切り換えられることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記出力部（２）の電圧（Ｕ＿ＤＣ）が値（Ｕ＿ｍａｘ）を超えた場合、前記出力部（２）が三相短絡に切り換えられることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記出力部（２）の前記電圧（Ｕ＿ＤＣ）が再び値（Ｕ＿ｍａｘ）未満に低下し、スイッチオフが不要となっている場合、前記出力部（２）のスイッチオフが終了することを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記出力部（２）の前記回路ブレーカ（２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３）の切換状態が前記論理モジュール（５）から前記機能コンピュータ（３）に伝達されることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
三相短絡が必要であり、行われているかどうかに関する応答が、前記論理モジュール（５）の要素（１２）から前記機能コンピュータ（３）に送信されることを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記電動機（１）が始動された場合、正確なスイッチオフとスイッチオフ経路の変更とが、異なる回転速度で試験される前記スイッチオフ経路の試験が行われることを特徴とする請求項４〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の永久磁石電動機用制御システムと、請求項４に記載の永久磁石電動機を制御するための方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、永久磁石機械を制御するための方法及び制御システムを開示しており、電動機の各位相は、中間回路を介して電力を供給するための第１及び第２の切換要素を有する関連するハーフブリッジ構造を有する。制御システムの動作状態が監視され、閾値と比較される。閾値を超えた場合、故障状態が検出され、電動機の位相の間に短絡が生じる。
【０００３】
永久磁石電動機は、例えば、ハイブリッド駆動システムの場合にエネルギー供給手段から電気エネルギーを受け取る車両駆動モータとして使用される。例えば、エネルギーは、コンバータと中間回路とを介して接続されるバッテリによって供給され、完全に電気的に動作される車両の場合、エネルギーは、いわゆる牽引バッテリによって、又は内燃機関で駆動されるジェネレータによって供給される。
【０００４】
上記構造の故に、永久磁石電動機は、動作中にアーマチュア巻線と永久磁石との間の相対移動により、界磁起電力として知られている逆起電力がアーマチュア巻線で発生されるという基本的な問題を有する。この誘導電圧は、回転速度が増加するにつれて大きくなり、電動機の供給電圧の大きさに達し、それを超えることがある。永久磁石電動機を有する上記駆動系の場合、故障、例えば、界磁弱化をもたらす電子制御装置の誤動作、又は巻線間の短絡が生じたならば、このことにより、電気エネルギーが電動機からエネルギー供給手段にフィードバックされる。結果として、制動トルクを発生させることがあり、このことは、車両の電動機の動作には望ましくない。さらに、低い回転速度においても、例えば、認識された故障によって開始される三相短絡により、上記制動トルクを発生させることがある。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０５９６３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、スイッチオフされてなお回転している電動機の制動トルクを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、回転速度Ｄ１が、規定可能な限界値ＧＲ１未満に低下しなかった、又は出力部の電圧Ｕ＿ＤＣが限界値Ｕｍａｘを超えた場合、電動機をスイッチオフするために、３つの上部回路ブレーカ又は３つの下部回路ブレーカを短絡することによって、出力部に三相短絡を与えることができる電動機用の制御システムによって達成される。
【０００８】
この場合、出力部の切換要素は回路ブレーカと呼ばれる。
【０００９】
本発明による解決策の利点は、干渉制動トルクが発生できない境界条件下でのみ、三相短絡が行われることである。永久磁石電動機の三相短絡の場合、比較的高い回転速度では（毎分数百回転よりも高い領域では）、認識可能な制動トルクが発生されない。さらに、バッテリ、コンバータ及びその半導体構成要素のような構成要素に対する損傷が回避される。
【００１０】
本発明の一実施形態では、回転速度Ｄ１が限界値ＧＲよりも小さく、出力部の電圧Ｕ＿ＤＣが限界値Ｕｍａｘ未満に低下した場合、電動機をスイッチオフするために、出力部のすべての回路ブレーカを開放できる。
【００１１】
永久磁石電動機の三相短絡の場合、非常に低い回転速度で（毎分数百回転よりも低い領域で）、干渉制動トルクが発生される。しかし、比較的低い回転速度では、出力部のすべての回路ブレーカを開放することによって、干渉制動トルクなしに電動機をスイッチオフできる。このことは、小さい制動トルクで三相短絡を行うための境界条件が存在していない場合にも、干渉制動トルクなしに電動機をスイッチオフできるという利点を有する。
【００１２】
本発明の別の有利な改良形態は、従属請求項において及び図面を参照して理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による制御システムの実施形態を有する電動機１を示している。
【００１４】
電動機１は出力部２に接続される。出力部２はインバータ又はコンバータの形態であり得る。図示した出力部２は３つの上部切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３と３つの下部切換要素２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３とを有する。切換要素は典型的に回路ブレーカの形態である。これらの切換要素は３つのハーフブリッジ構造を形成し、これらのハーフブリッジ構造の各々は、切換要素２ｏ１、２ｕ１；２ｏ２、２ｕ２及び２ｏ３、２ｕ３の２つから形成され、電動機１の３つの位相の１つを制御する。
【００１５】
出力部２は、主接触器（図１に図示していない）を介して、電動機１の供給装置（例えばバッテリ）（同様に図示していない）に接続される。供給装置は供給電圧Ｕ＿ＤＣを出力部２に供給する。主接触器によって、供給装置をスイッチオン及びスイッチオフできる。
【００１６】
出力部２は、論理モジュール５に接続され、これによって制御される。さらに、出力部２は、供給電圧Ｕ＿ＤＣに関する情報と三相短絡の正確な実行に関する情報とを論理モジュール５に送信する。同様に、切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２又は２ｕ３の開放の正確な実行あるいは切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２又は２ｕ３の電圧Ｕ＿ＣＥに関する情報を論理モジュール５に送信できる。
【００１７】
論理モジュール５は、機能コンピュータ３と監視コンピュータ４とに接続され、これらのコンピュータからデータを受信する。同様に、機能コンピュータ３及び監視コンピュータ４は互いに接続され、データを相互に交換する。この場合、監視コンピュータ４は機能コンピュータ３の故障のない動作を監視する。
【００１８】
機能コンピュータ３は、電動機１の回転速度Ｄ１を好ましくは検出する回転速度センサ６から情報を受信する。
【００１９】
さらに、１つ以上の回転速度Ｄ２を検出するための１つ以上の別の回転速度センサ７が設けられる。例えば、電動機１の回転速度を回転速度Ｄ２として検出することもできる。同様に、電動機１に接続される歯車機構の回転速度、車両の車輪の車輪回転速度又は他の関連する回転速度を検出できる。電子安定プログラムの車両の車輪の車輪回転速度センサは回転速度センサ７として設けられることが好ましい。
【００２０】
図１では、回転速度センサ７は機能コンピュータ３に接続される。機能コンピュータ３は、この接続を介して、検出された回転速度Ｄ２に関する情報を回転速度センサ７から受信する。
【００２１】
機能コンピュータ３は領域８を有する。この領域８は双面監視システム又は３面監視システムで第１の面と呼ばれる。この場合、第１の面は第２の面あるいは第３の面によって監視される。電動機１を制御するための実際の制御信号は機能コンピュータ３の領域８で計算される。これらの制御信号は機能コンピュータ３の領域８から論理モジュール５のスイッチ１０に送信される。
【００２２】
論理モジュール５のスイッチ１０は、制御線を介して制御信号を論理モジュール５のスイッチ１４に送信する。論理モジュール５のスイッチ１４は、制御線を介して制御信号を論理モジュール５のスイッチ１６に送信する。論理モジュール５のスイッチ１６は、制御線を介して制御信号を出力部２に送信する。出力部２は、制御信号に従って前記出力部の切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を調節し、制御信号に応じて電動機１を制御する。
【００２３】
機能コンピュータ３はスイッチオフ経路を介して論理モジュール５の要素９に接続される。この場合、イネーブル信号又はスイッチオフ信号を選択的に送信できる接続はスイッチオフ経路と呼ばれる。
【００２４】
同様に、監視コンピュータ４はスイッチオフ経路を介して論理モジュール５の要素９に接続される。
【００２５】
好ましい一実施形態では、スイッチオフ信号は無電力のデフォルト状態として供給される。故障により、信号が機能コンピュータ３から又は監視コンピュータ４から論理モジュール５に送信されなかった場合、論理モジュール５はこのことをスイッチオフ信号として解釈する。
【００２６】
図１に示した実施形態の要素９は「論理ＡＮＤ」の形態である。論理モジュール５のすべての要素と同様に、要素９は、電子コンポーネントとして、論理モジュール内の構造として又はソフトウェアとして表すことができる。「論理ＡＮＤ」９が機能コンピュータ３及び監視コンピュータ４の両方からイネーブル信号を受信した場合、前記「論理ＡＮＤ」はイネーブル信号をスイッチ１０に送信するか、さもなければ前記「論理ＡＮＤ」はスイッチオフ信号を送信する。
【００２７】
代替実施形態では、要素９は「論理ＯＲ」等の形態である。この場合、要素９が機能コンピュータ３から又は監視コンピュータ４からあるいは前記コンピュータの両方からスイッチオフ信号を受信した場合、前記要素はスイッチオフ信号をスイッチ１０に送信する。
【００２８】
スイッチ１０が要素９からスイッチオフ信号を受信した場合、前記スイッチが切り換わり、このようにして、機能コンピュータ３の領域８によって計算された制御信号を送信するプロセスを中断する。次に、領域８からの制御信号の代わりに、論理モジュール５の要素１１からの制御信号が送信される。この場合、要素１１は、典型的に、三相短絡用の制御信号が永久的に記憶される不揮発性メモリである。
【００２９】
要素１１からの制御信号は、スイッチ１０を介して制御線に供給され、スイッチ１４とスイッチ１６とを介して出力部２に送信される。
【００３０】
出力部２は、三相短絡用の制御信号に従って前記出力部の切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を調節し、このようにして、電動機１の三相短絡を生じさせる。
【００３１】
この場合、制御信号は、切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３又は切換要素２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の三相短絡を提供できる。切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の動作状態に関する情報により、選択された三相短絡を故障なしに行うことができないか又は行われなかったという結論を出すことが可能になった場合、三相短絡のそれぞれ他の別形態に変更するように意図することも可能である。
【００３２】
スイッチ１４は要素１９に接続される。要素１９は、規定された入力データが存在している場合にスイッチオフ信号をスイッチ１４に送信する論理部である。この場合、スイッチオフ信号により、スイッチ１４が切換状態に切り換えられ、この切換状態において、電動機１をスイッチオフするために、前記スイッチが、出力部２のすべての切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を開放するための関連する制御信号を送信できる。
【００３３】
要素１９は要素２０を介して回転速度センサ６に接続される。要素２０は、回転速度センサ６によって検出された回転速度Ｄ１に関する情報を回転速度センサ６から受信する。回転速度Ｄ１は電動機１の回転速度であることが好ましい。要素２０は、回転速度Ｄ１が限界値ＧＲ１よりも小さいかどうかをチェックする。一実施形態では、上記のことが当てはまった場合に、要素２０は信号を要素１９に送信する。
【００３４】
この実施形態の一発展形態では、回転速度センサ６とＤ１の値の信号送信手段とが故障なしに動作しているかどうかに関するチェックが行われる。図１では、このチェックは要素１８で行われる。この場合、回転速度センサ６、及びＤ１の値の信号送信手段が故障なしに動作していることを要素１８が要素１９にさらに信号で伝えた場合にのみ、要素１９は、要素２０によって供給された、センサ６からの回転速度Ｄ１に関する情報を評価する。このことが当てはまらなかった場合、一発展形態では、永久的に記憶された回転速度値を置換値として用いることができる。
【００３５】
図１に示した実施形態では、要素１９は要素１７を介して機能コンピュータ３に接続される。要素１７は、追加のセンサ７からの回転速度情報Ｄ２を機能コンピュータ３から受信する。この場合、図１に示した実施形態の代わりに、要素１７を機能コンピュータ３内に配置することもできる。
【００３６】
一発展形態では、回転速度情報Ｄ２が限界値ＧＲ２未満に低下した場合にのみ、要素１７は信号を要素１９に送信する。簡略化された一代替実施形態では、このことが当てはまった場合、要素１９は信号を要素１４に送信する。
【００３７】
この代替実施形態の発展形態では、機能コンピュータ３が回転速度センサ７の又はそのデータ送信手段の故障を認識した場合、追加の回転速度センサ７によって機能コンピュータ３に供給された回転速度情報Ｄ２は、回転速度センサ６によって機能コンピュータ３に供給された回転速度情報Ｄ１に置き換えられる。この場合、好ましい発展形態によれば、機能コンピュータ３で検出された回転速度情報Ｄ１が限界値ＧＲ１未満に低下した場合にのみ、要素１７は信号を要素１９に送信する。
【００３８】
好ましい実施形態では、限界値がアンダーシュートされ、その限界値未満に低下した信号の誤検出又は誤送信に関する情報が存在していないことを要素１７と２０の各々が認識した場合、要素１９は信号を要素１４に送信する。
【００３９】
スイッチ１０により制御線を介してスイッチ１４に送信される制御信号は要素１２にも送信される。要素１２は、スイッチ１０からの制御信号を用いて、三相短絡を開始すべきであるかどうかを認識する。要素１２は、この情報を機能コンピュータ３に及び論理モジュール５の要素１９に送信する。
【００４０】
さらに、要素１２は、出力部２に接続され、その動作状態又はその切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の動作状態に関する情報を前記出力部から受信する。この場合、上記要素は、典型的に、切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の電圧Ｕ＿ＣＥが許容値をとったかどうかに関する情報を送信する。要素１２は、出力部２からの情報を用いて、出力部２が電動機１の三相短絡を生じさせているかどうかを認識する。三相短絡が正確に行われた場合、要素１２はこの情報を機能コンピュータ３に及び論理モジュール５の要素１９に送信する。
【００４１】
三相短絡が不正確に行われた場合、一実施形態により、三相短絡の別形態を切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３の短絡から切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３の短絡に変更すること又はその逆のことが意図される。
【００４２】
図１に示した実施形態では、機能コンピュータ３が要素１７を介して、回転速度Ｄ２又はＤ１に関連する限界値ＧＲ２又はＧＲ１未満の前記回転速度を認識しており、要素１２が出力部２の三相短絡と要素９からスイッチ１０へのスイッチオフ信号の欠如とを認識したという情報を要素１９が受信した場合、要素１９はスイッチオフ信号をスイッチ１４に送信する。この場合、要素１９に印加された信号に基づいて、機能コンピュータ３が故障なしに動作していることが推定される。このようにして、要素１７を介して送信された信号を信頼でき、Ｄ２又はＤ１が限界値ＧＲ２又はＧＲ１未満に低下した場合、スイッチオフ信号をスイッチ１４に送信することによって、開放した切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３への切り換えを開始できる。外部制御装置によって供給され、機能コンピュータ３の又は監視コンピュータ４の故障認識に基づかないスイッチオフコマンドを本方法で組み込むように、上記挙動を用いることができる。このようにして、回転速度に基づいて及び／又は電圧Ｕ＿ＤＣに基づいて、三相短絡を開始すること、あるいは外部スイッチオフコマンド用のすべての切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を開放することにより電動機のスイッチオフを開始することも可能である。
【００４３】
図１に示した実施形態では、回転速度Ｄ１がそれに関連する限界値ＧＲ１よりも小さいことを要素２０が認識しており、要素１２が出力部２の三相短絡と要素９からスイッチ１０へのスイッチオフ信号の印加とを認識したという情報を要素１９が受信した場合、要素１９はスイッチオフ信号をスイッチ１４に送信する。スイッチオフ信号が要素９によってスイッチ１０に印加された場合、機能コンピュータ３からの及び監視コンピュータ４からのデータはもはや信頼できない。したがって、この場合、機能コンピュータ３から要素１７に送信された回転速度信号を用いず、センサ６から論理モジュール５に直接送信された回転速度信号Ｄ１を信頼することが好都合である。
【００４４】
さらに、最後に説明した例では、図１に示した実施形態において、要素１８は、センサ６が故障なしに動作していることを要素１９に信号で伝えなければならない。このことが当てはまらなかった場合、代わりに、永久的に記憶された回転速度値をとることができる。このことは、要素１７が代わりに回転速度Ｄ１に切り換えられ、要素１８がセンサ６の故障を認識した場合にも適用される。
【００４５】
スイッチ１４が要素１９からスイッチオフ信号を受信した場合、前記スイッチが切り換わり、このようにして、要素１０から来る制御信号を送信するプロセスを中断する。次に、上記制御信号の代わりに、論理モジュール５の要素１３からの情報が送信される。この場合、要素１３は、典型的に、出力部２のすべての切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を開放するための制御信号が永久的に記憶される不揮発性メモリである。要素１３からの上記制御信号は、スイッチ１４を介して制御線に供給され、スイッチ１６を介して出力部２に送信される。出力部２は、それに供給された制御信号の動作パラメータに従って、前記出力部の切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を開放し、このようにして電動機１を制御する。
【００４６】
スイッチ１４により制御線を介してスイッチ１６に送信される情報は要素２１にも送信される。要素２１はスイッチ１４からの情報を用いて、すべての切換要素２ｏ１、２ｏ２、２ｏ３、２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３を開放すべきであるかどうかを認識する。要素２１はこの情報を機能コンピュータ３に送信する。
【００４７】
出力部２は、それに印加された電圧Ｕ＿ＣＥに関する情報を要素２２に送信する。要素２２は、電圧Ｕ＿ＣＥ用の供給された値と値Ｕｍａｘとを比較し、Ｕ＿ＣＥがＵｍａｘよりも大きかった場合にスイッチオフ信号をスイッチ１６に送信する比較器である。
【００４８】
スイッチ１６が要素２２からスイッチオフ信号を受信した場合、前記スイッチは切り換わり、このようにして、要素１４から来る制御信号を送信するプロセスを中断する。次に、上記制御信号の代わりに、論理モジュール５の要素１５からの制御信号が送信される。この場合、要素１５は、典型的に、出力部２の三相短絡用の制御信号が永久的に記憶される不揮発性メモリである。
【００４９】
図２は、一例として、制動トルクにおける、本発明による回転速度に依存する故障反応の効果を示している。
【００５０】
図２は、電圧供給手段と出力部２との間に配置される主接触器が閉鎖され、すなわち、出力部２には定電圧Ｕ＿ＤＣが供給される本発明による装置の動作電圧Ｕ＿ＤＣ、誘導電圧Ｕ＿ｉｎｄ及び誘導制動トルクＭ＿ｉｎｄのプロファイルを概略的に示している。このことから理解できるように、誘導電圧Ｕ＿ｉｎｄは、この場合、回転速度に比例して上昇する。
【００５１】
図２に示した実施例では、回転速度Ｄ１の検出が正確に動作しており、すなわち、三相短絡による限界回転速度を起点として、回転速度限界値ＧＲ１未満において、すべての回路ブレーカを開放することにより、電動機１がスイッチオフされる。三相短絡は、比較的高い回転速度（＞ＧＲ１）で、小さな制動トルクのみを発生させる。
【００５２】
低い回転速度では、三相短絡の場合、一点破線で示したように、大きな制動トルクが発生される。このようになる理由は電動機１の短絡電流によるものである。
【００５３】
比較的低い回転速度（＜ＧＲ１）において、開放した回路ブレーカにより電動機がスイッチオフされた場合、制動トルクが低下する。この領域では、誘導電圧は供給電圧Ｕ＿ＤＣよりも小さい。したがって、認識可能な制動トルクＭ＿ｉｎｄを発生させ得るＵ＿ｉｎｄからＵ＿ＤＣへの電流が存在しない。結果として、限界値ＧＲ１（それに応じて限界値ＧＲ２）は、Ｕ＿ｉｎｄがＵ＿ＤＣよりも小さい回転速度範囲に好都合である。
【００５４】
さらに、電圧限界値Ｕｍａｘが提供され、それを超えた場合、電動機１のスイッチオフがその都度三相短絡に切り換えられる。このことは、過度に高い供給電圧Ｕ＿ＤＣに対する電動機の保護となる。したがって、電動機１及び出力部２は、回転速度の誤認識に関係なく電圧供給手段がスイッチオフされた場合におそらく誘導により発生される過度に高い供給電圧から保護される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】永久磁石電動機に関連する本発明による制御システムの概略回路図である。
【図２】回転速度に依存する故障反応及びそれに関連する制動トルクの典型的な図面である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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