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CN110676813B - 供电单元及确定供电单元上罗氏电流测量直流分量的方法 - Google Patents

供电单元及确定供电单元上罗氏电流测量直流分量的方法 Download PDF

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CN110676813B CN201910590651.3A CN201910590651A CN110676813B CN 110676813 B CN110676813 B CN 110676813B CN 201910590651 A CN201910590651 A CN 201910590651A CN 110676813 B CN110676813 B CN 110676813B
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Abstract

本发明涉及一种用于电动机控制器的供电单元，该供电单元具有三相电源输入、连接到三相电源输入的三相整流器；与三相整流器相连的直流电压中间电路、计算单元和罗氏测量装置，该测量装置被设置用于测量相电流并输出到计算单元。根据本发明，供电单元具有网络角度测量装置，其中在计算单元中存储可以假设相电流为零的时刻点，并且其中计算单元被设置用于将由罗氏测量装置在预定的时刻点测得的相电流值存储为偏移值，通过减去偏移值校正由罗氏测量装置不在预定时刻点测得的相电流值并输出校正过的相电流值或由其导出的值。此外，本发明还涉及一种相应的方法用于确定用于电动机控制器的供电单元上的罗氏电流测量的直流分量。

Description

供电单元及确定供电单元上罗氏电流测量直流分量的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动机控制器的供电单元，该供电单元可以连接到三相供电网络上并且用于为电动机控制器提供直流电压供给。
背景技术
这种用于电动机控制器的供电单元具有三相电源输入，该电源输入可以连接到三相供电网络。典型的供电网络在各相之间具有基本上为120°的相移以及在欧洲具有大约50Hz的频率。电源输入的三相与三相整流器的交流侧相连，该三相整流器通过锁定元件的开关将各相同相地在其直流侧开启。在直流侧上连接了直流电压中间电路，在该直流电压中间电路上可连接电动机控制器以便提供其直流电压供给。例如，该直流电压中间电路可以具有更大的电容，以便平滑由三相整流器整流的电源电压。
供电单元和电动机控制器也可以布置在共同的壳体中。供电单元和电动机控制器的这种组合通常称为变频器或伺服变频器。
在这种供电单元中有利的是，可以在供电输入处测量各相的相电流。例如，为了确定轴组的总驱动功率，这是有必要的，该轴组可以通过一个电动机控制器或多个电动机控制器连接在供电单元上。此外，各个相的有效值对于保护各个部件不会过载也很重要。这对于晶闸管的保护特别有意义，该晶闸管可以安装在三相整流器中。此外，还可以通过测量相电流来确定各相上的功率分配。尤其需要测量泄漏电流或故障电流，比如在发生故障的情况下，例如由于部件中的一个接地的缘故可能会出现所述的泄漏电流或故障电流。故障电流可从各个相电流来确定，因为它们在无故障的运行中总和为零，并且只有当存在故障电流时，总和才不是零。出于安全原因，期望检测出这种故障，以便能够采取相应的措施，例如紧急关断。
因此，为了对相电流进行电流测量，供电单元具有罗氏(Rogowski)测量装置，该测量装置设置在供电输入的三相中的一相上，以便测量该相的相电流。
特别地，罗氏测量装置包括罗氏线圈，该罗氏(Rogowski)线圈例如可以实施为环形的空心线圈。例如，罗氏线圈继而可以围绕待测量的电流导体同心地布置。通过电流导体的交流电流产生可变的磁场，该可变磁场又在包围它的罗氏线圈中感应出电压。如果罗氏线圈中的电压采用高阻抗进行测量，则使得罗氏线圈中的电流几乎为零，然后测得的电压与电流导体中的电流的时间导数成比例。为了从电流的时间导数中自己获得电流，必须形成时间积分。这通常通过例如被构造成模拟电路的积分电路来实现。然而，通过测量时间导数和随后的积分，相电流的直流分量会丢失。因此，使用至少由罗氏线圈和具有积分电路的相关评估单元组成的罗氏测量装置可以仅直接测量电流的交流分量。
然而，除了交流分量之外，相电流还可以具有直流分量。特别在发生故障时，诸如发生接地故障时，相电流甚至可以主要包含直流分量，而交流分量可以非常小。为了检测故障电流，通常将三相的相电流相加。在无故障的运行中，三相的电流总和为零。如果发生接地故障，则相电流之和不为零。然而，在没有大的直流分量的情况下，仅剩下小的交流分量用于评估。因此，不利的是，仅获得用于检测接地故障的非常小的测量灵敏度。如果在存在接地故障的情况下需要断开供电单元，则有必要使用相应高的阈值来关闭，以便避免意外关闭。然而，由此一来，要接受不能识别出导致相对低的故障电流的高阻抗接地故障。
因此，本发明的目的在于，提供一种供电单元，利用该供电单元有可能确定包括直流分量的相电流。
发明内容
本发明通过用于电动机控制器的供电单元得以实现，该供电单元具有可以连接到三相供电网络的三相电源输入，以及用于连接到电动机控制器上用于直流电压供给电动机控制器的直流电压中间电路。供电单元具有三相整流器，其交流侧与三相电源输入相连，并且其直流侧与直流电压中间电路相连。电流测量通过罗氏测量装置进行，该测量装置布置在电源输入的三相中的至少一相上，并且被设置用于测量该相的相电流。罗氏测量装置由于结构的原因具有高通特性，其具有小于1Hz的典型的极限频率。虽然在测量技术中实现了仅几毫赫兹的下极限频率，但这样做的花费是非常高的。通常，0.5Hz已够用，同时可以成本低廉地得以实现。根据应用，还可以设计明显更高的极限频率。因此，测量的相电流值仅正确地反映电流的交流分量。然而，罗氏测量装置的最大优点在于，可以测量电流导体中的电流，而测量装置不必直接是电流导体的电路的组成部分。因此，也可以用很少的花费且非常低成本地测量大电流。罗氏测量装置与计算单元相连，测量的相电流值输出到该计算单元。为此，罗氏测量装置可以将例如模拟信号发送到计算单元，该计算单元作为相电流值的输入端可以具有AD转换器。为此，模拟信号可以由计算单元高频采样，以便作为数字值在计算单元中进行处理。
在简单考虑具有连接在下游的直流电压中间电路的三相整流器的基本电路的情况下，在任何时刻，仅在具有最大正电位和最大负电位的相之间的电流流动。因此，具有位于其间的电位的相中的电流为零。然而，由于网络的电感和供电单元的各种参数，会产生移位和变宽，这导致相电流实际上为零的区域通常较短并且处于略微不同的时间。然而，对于实际相关的所有情况而言，可以为每个相指定一个时间段，在该时间段相电流为零。该时间段例如可以直接针对相应的供电单元来进行测量，或者可以根据典型的供电单元的经验值来确定。作为替代方式，可以通过相应的供电单元的数值模拟来确定相电流何时肯定为零。
然后，在计算单元中存储这样预定时刻点和/或预定时间段，在该时刻可以假设测得的相位的相电流为零。因此，该时刻点或时间段被称为零点时间。预定时刻点和/或预定时间段与网络角度相关，该网络角度指示振荡周期内的时间。其中，振荡周期通常可以分成0°至360°的网络角度。例如，可以直接存储一个或多个网络角度，例如“5°”或“1°至30°”作为时刻点或时间段。作为替代方式，可以存储某一网络角度之后的时刻点或特定的时间段，例如“在第一相的串电压的正过零之后的0.1ms”。外导体和系统中性点之间的电压被称为串电压。
因此，用于电动机控制器的供电单元具有网络角度测量装置，该测量装置被设置用于确定电源输入的三相中的至少一个相上的网络角度并将其输出至计算单元。如果电源输入与典型的电源网络连接，则在各相上施加正弦电源电压，该电源电压通常具有50Hz的频率。在一些国家，例如美国，电网馈电也可以具有60Hz的频率。根据本发明的供电单元可以毫无问题地用于这两种情况。例如，供电网络的网络角度与第一相的串电压的正过零有关。然而，原则上，任何参考点都是可能的，因为三个相位彼此具有基本固定的相位关系并且以相同的频率重复。
有利地，网络角度测量装置基于所有三个电源电压的电压测量来确定网络角度。例如在功率测量装置中，在这里常见的是PLL(锁相环路)。也有可能仅基于一个相位或两个相位来确定网络角度，例如在相位故障的情况下。PLL可以耦合到三相电源输入的三相中的至少一个相上，有利地耦合到所有相上。由于整流器使电源电压失真(转换缺口)，从而造成谐波畸变，因此可以通过PLL特别可靠地确定网络角度。PLL锁定电压基波振荡的相位，并且非常缓慢使得它对电源干扰或转换缺口不敏感。PLL可以构造在硬件中，但优选构造在软件中的PLL。在这种情况下，从三相坐标系转换为正交坐标系，以便获得电源电压的大小和相位角。相位角作为目标相位输出到PLL。PLL控制正交坐标系中在软件中建模的电源电压矢量的实际相位，使得它与目标相位一致。控制回路通常被设计为比例积分调节器。积分分量确保网络角度不会发生永久的控制偏差，比例分量负责减振。
控制回路的环路滤波器设计使得锁相环路反应非常缓慢。电源干扰和转换缺口不能干扰以这种方式确定的网络角度。此外，PLL仅锁定基波。电源电压上的谐波不起作用。软件PLL还可以用于在预充电期间和操作期间对晶闸管整流器进行同相控制。通过PLL确定的网络角度由网络角度测量装置输出到计算单元。
作为替代方式，网络角度测量装置可以具有分析单元，该分析单元通过曲线分析检查电源电压的时间分布，以便确定网络角度。
然后，计算单元被设置用于存储由罗氏测量装置在预定时刻点和/或在预定时间段内测得的相电流值或存储在该时间段内测得的多个相电流值的平均值作为偏移值。为此，计算单元可以将由网络角度测量装置确定的并输出到计算单元的网络角度与存储在计算单元中预定时刻点或预定时间段(下文称为“零点时间”)进行比较，以便确定是否存在零点时间。在这种情况下，测量相电流或读出测量的相电流值并将其存储到用于偏移值的存储区域中。由于测量值可以包含噪声，因此，方便的是，在零点时间期间进行多次测量，以便从测得的值中形成平均值，并将该平均值存储为偏移值。特别地，在零点时间期间，可以通过计算单元对相电流值进行采样，并从所有的相电流值形成平均值。
如果由计算单元来确定位于零点时间之外，则通过从测量的相电流值中减去存储的偏移值来校正由罗氏测量装置测量的相电流值。然后，该校正过的相电流值包含相电流的正确的直流分量。校正过的相电流值可以由计算单元输出或者在其中进一步处理，并且可以输出导出的值。
由于直流分量可以随时间改变，例如在突然发生接地故障的情况下，可以重复测量偏移值。特别地，在每个振荡周期，可以在预定时刻点或预定时间段进行相应的测量。因此，不断更新偏移值，并且可以随时确定包括正确的直流分量的校正过的相电流值。
在本发明的优选的实施方式中，可以在三相电源输入的三相中的每一相处设置自己的罗氏测量装置，以便测量该相相应的相电流。在这种情况下，计算单元被设置用于通过减去偏移值来为这些相位中的每一个相位计算校正过的相电流值。然后可以输出校正过的相电流值，或者可以从校正过的相电流值中计算导出的量。例如，可以根据校正过的相电流值确定三相上的电流分布和功率分布。
在本发明的特别优选的实施方式中，在计算单元中为每个相位存储相对于网络角度的预定时刻点和/或预定时间段(零点时间)，在该时间可以假设相应的相位的相电流为零。为此，在计算单元中实际上可以设置三个自己的存储区域，在该存储区域中为每个相位分别存储单独的零点时间。作为替代方式，可以存储单个值，该值对所有三个相位均有效。然后，该值可以特别涉及相应的相位中的单独的参考点。例如，关于正零交叉的时间点可以存储在相应的相位中。
然后，计算单元被设置用于针对三个相位中的每个相位采取如前面针对相位已经描述的那样的方法。因此，为相应的相位在预定时刻点或在预定时间段的每个相位存储由罗氏测量装置测得的相位的相电流值或在预定时间段内测得的多个相电流值的平均值作为该相位的偏移值。
因此，为每个相位在计算单元中存储单独的偏移值。通过减去相位的相应的偏移值来校正在预定时刻点或预定时间段之外由相应的相位的罗氏测量装置测量的相电流值。然后，校正过的相电流值可以由计算单元输出或者在计算单元中进一步处理。因此，对每个单独的相位进行独立校正。
计算单元和电压测量装置的接地基准可以分别连接到直流电压中间电路的正端子。
在本发明的另一种特别优选的实施方式中，供电单元被设置用于执行故障电流检测。为此，控制单元可以将三个相位的校正过的相电流相加得到和值。在无故障的情况下，可以假设三个相电流加起来为零。如果校正过的相电流相加之后留有剩余值，则存在故障电流。然而，由于各个测量值的噪声，稍微偏离零是正常的。为了避免错误地假设存在错误，提供非零阈值，并且仅当校正过的相电流的和值超过阈值时，才假定错误并输出相应的信号。例如，可以输出警报信号或控制信号作为信号，该信号会导致晶闸管整流器关闭。由此一来，三相整流器的直流侧可以暂时或永久地与交流侧分开。这可以防止因故障电流可能产生严重的损坏，例如发生电缆火灾。
在本发明的另一种优选的实施方式中，计算单元可以被设置用于将低通滤波应用到校正过的相电流值或从其导出的值上，特别是应用到和值上。由于校正过的相电流值也包含直流分量，并且通过低通滤波仅对交流分量进行平滑，因此可以确定直流分量。这样一来，产生更平滑的信号，从而可以大大提高抗噪性。作为替代方式，存在这种可能性，即如果相电流中的一个在低通滤波之后达到非零值，则还可以从单个相位的平滑信号中推导出接地故障。在理想的整流器中，直流分量仅在接地故障发生的情况下才出现。然而，在实际的晶闸管整流器中，相电流中非常小的直流分量也可以在无接地故障的操作中由于控制器中的时间性差异而产生，因此求和是优选的变体形式。特别地，可以通过低通滤波来平滑用于故障电流检测而生成的和值。然后，可以选择特别小的用于确定故障电流的阈值，而不会因测量信号上的噪声触发假警报。
在本发明的另一种优选的实施方式中，三相整流器可以构造成有源整流器，特别是晶闸管整流器。在这种有源三相整流器中，各个锁定元件，例如晶体管或晶闸管，可以由计算单元来导通和断开。这可以通过所描述的供电单元的计算单元来实现或者替代性地通过单独的计算单元来实现。通过有源三相整流器，有可能实现超出正常整流器功能的其它功能，该正常的整流器功能也很有可能通过无源二极管整流器来实现。例如，在发生故障的情况下，可以通过阻断所有的晶闸管来完全关闭晶闸管整流器。为此，在发生故障的情况下，确保特别快速地断开供电单元，以避免可能损坏三相整流器或供电单元的其他部件或连接的电动机控制器。
在本发明的特别优选的实施方式中，晶闸管整流器可以由计算单元控制，并且计算单元被设置用于当供电单元启动时通过相位控制对直流电压中间电路进行预充电。当供电单元启动时，直流电压中间电路中包含的电容仍未充电。通过相位控制可以切断高电压范围，使得仅以较低电压充电以限制电流。因此，可以确保电容的安全充电，而不会超过各个部件的工作参数。电流限制由电源电感来实现，必要时可与电源扼流器配合使用。晶闸管点火时的电源电压(换向时间)与中间电路电压之间的差值在电感上下降，称为换向电压。
电源扼流器通常布置在三相供电网络和供电单元的三相供电输入之间外部。供电单元内的布置也是可能的。电源扼流器用于在启动期间实现预充电，并且特别在具有低电感的非常硬的网络中确保限制电流。此外，还可以在运行期间减少转换缺口。在运行期间进一步降低整流器负载。电源扼流器减少了相电流有效值，从而降低了整流器和供电网络的电流负载。例如，可以为额定功率为75kW的供电单元的电源扼流器的旋转场主电感设置90μH的常规值。
在本发明的另一种优选的实施方式中，预定时刻点或预定时间段可以介于1°和30°的网络角度之间和/或介于181°和210°之间，优选在7°和25°之间和/或在187°和205°之间，相对于各相的串电压的正过零。在第二相位时，该相位与第一相位有120°的相移，相对于第一相位的过零，这对应于介于121°和150°之间的网络角度和/或介于301°和330°之间的网络角度。在第三相位时，该相位与第一相位有240°的相移，相对于第一相位的过零，这对应于介于241°和270°之间和/或在61°和90°之间的网络角度。
针对在实际应用中相关的所有情况，在所提及的时刻点可以假设相电流为零。在电感网络上的整流器的自然换向中，载流相位的电流的换向延迟。在此，延迟越大，换向电流就越大，网络电感也越大。在纯电感网络中，换向时间(延迟)大于欧姆感应网络中相同的阻抗。随着延迟增加，相电流肯定为零的时间变得更小。供电单元的参数也会影响零点时间。这可以在以下示例中获悉：
在以下示例中，使用90μH的电源扼流器，如同它通常为具有75kW的中间电路连续功率和180kW的短时中间电路峰值功率的供电单元设置的那样。该供电单元被确定用于400V至480V的三相电源电压，允许的电源电压容差为±10％。
电源短路电流是理论电流，如果所有相都与中性点短路，则该理论电流可以在一个相位中流动。它取决于网络电感和网络的欧姆电阻。通常，该功率等级的供电单元连接到电源短路电流为10kA或更高的供电网络。具有小得多的电源短路电流的供电网络上的操作是不可能的，或者仅有限地在功率更低时有可能。
中间电路电容通常被设计具有100μF/kW的中间电路连续功率。因此，对于具有75kW中间电路连续功率的供电单元，可以假设连续功率通常为7500μF。根据应用，中间电路也可以设计用于高达30 000μF的显著更大的电容值，例如用于临时存储制动能量。
随后，在待预期的设计限值内改变相关参数时，通过数值模拟确定网络频率为50Hz的零点时间，其中每种情况下的典型值列在中间行中：
在电源电压为400V，电源短路电流为10kA，中间电路功率为75kW时，改变中间电路的电容，例如得出零点时间的以下值：
Figure BDA0002115919750000073
在电源电压为400V，电源短路电流为10kA，中间电路电容为7500μF时，改变中间电路功率，例如得出零点时间的以下值：
Figure BDA0002115919750000071
在电源电压为400V，中间电路功率为75kW，中间电路电容为7500μF时，改变电源短路电流，例如得出零点时间的以下值：
Figure BDA0002115919750000072
Figure BDA0002115919750000081
在中间电路功率为75kW，中间电路电容为7500μF，电源短路电流为10kA时，改变电源电压，例如得到零点时间的以下值：
Figure BDA0002115919750000082
因此，作为在实践中不再遇到的极端情况，可以假设非常软的网络，其具有360V的电源电压，3.6kA(纯电感)的电源短路电流，以及中间电路功率为180kW的操作。如前所示，中间电路电容的大小对零点时间不起重要作用。
这导致零点时间的以下值：
Figure BDA0002115919750000083
因此，即使对实际可能遇到的边界条件的极端情况而言，相电流在1°和30°的网络角度之间总为零。为此，在50Hz的供电网络时，其中相电流肯定为零的时间跨度始终大于1.6ms。
相对于所考虑的相的串电压的正过零的预定时间段的开始可以在1°和12°之间，优选在6°和8°之间，更优选为7°。在这些时候，肯定可以假设各个相电流已经为零，从而可以对偏移值实施测量。
基于50Hz的供电网格的预定时间段的长度可以介于0.1ms和1.6ms之间，优选介于0.5ms和1.2ms之间，特别优选1ms。因此，在相电流为零的时间段期间，可以进行多次测量以进行平均。与此同时，向前还存在与换向时间足够大的间隔，向后还存在与电流流动开始足够大的间隔，从而使得在确定网络角度时可以容忍至多5°的测量误差。
为了存储预定的时间段，例如可以将开始值和持续时间或开始值和结束值存储在计算单元中。有利地，角度或角度范围存储在计算单元中，对于不同的网络频率，这些值是相同的。
在本发明的另一种优选的实施方式中，计算单元可以被设置用于，在预定的时间段期间作为校正过的相电流固定地输出零值。由于在预定的时间段期间可以假设相电流为零，因此不必进行相电流的校正。为此，此外，测量的相电流上可能的噪声还不会传输到输出端。
作为替代方式，计算单元可以被设置用于通过减去在先前预定的时间段由罗氏测量装置确定的偏移值来校正在预定的时间段期间由罗氏测量装置为每个相测得的相电流值。
在本发明的另一种优选的实施方式中，罗氏测量装置可以具有罗氏线圈，该罗氏线圈包括在印刷电路板上的导体轨道。这种罗氏线圈可以特别简单且成本低廉地制造而成，还特别节省空间，因此可以很好地集成到供电单元中。可以完全放弃通常在三相整流器的交流侧使用的体积大且昂贵的AC电流转换器，从而可以显著减少供电单元的结构体积和制造成本。
此外，本发明还涉及一种用于至少一个电动机控制器的供电单元，该供电单元具有用于连接到三相供电网络的三相电源输入、带有连接到三相电源输入的交流电压侧的三相整流器、用于连接到至少一个电动机控制器的、与三相整流器的直流电压侧相连的直流电压中间电路、计算单元、罗氏测量装置，布置在电源输入的三相中的至少一个相上，并且被设置用于测量该相的相电流且将相电流值输出至计算单元。根据本发明，计算单元被设置用于分析相电流的分布，以便确定时刻点和/或时间段，在该时间可以假设，该相的相电流为零。在此，这可以特别涉及曲线分析。因此，计算单元存储相电流的分布，例如相对于测量时间或特定的网络角度，并对所获得的曲线进行分析。
在寻找的时刻点和/或时间段时，例如可以根据其具有的特性，即水平的转折点或几乎水平的转折点。转折点的特征在于相应的相电流根据时间或根据相位角的无穷小的或至少低于阈值的二阶导数。水平的或接近水平的转折点相对于所述转折点具有附加的特征，即各相电流根据时间或根据相位角的第一导数是零或至少低于阈值。
然后，计算单元被设置用于存储由罗氏测量装置在此时刻点和/或在此时间段内测得的相电流值或几个测得的相电流值的平均值作为偏移值并通过减去偏移值来校正在该时刻点和/或该时间段之外由罗氏测量装置测得的相电流值并且输出校正过的相电流值或从中导出的值。
此外，本发明还涉及一种用于确定电动机控制器的供电单元上的罗氏电流测量的直流分量的方法，具有以下步骤：
-测量在某一时间段期间供电单元的电源输入的一个相上的相电流值，在该时间段可以假设该相的相电流为零，
-存储测得的相电流值作为偏移值，
-测量在某一时间段之外供电单元的电源输入的相位上的相电流值，在该时间段可以假设该相的相电流为零，
-通过减去偏移值来校正测得的相电流值。
此外，本发明还涉及一种用于电动机控制器的供电单元，具有三相电源输入用于连接到三相供电网络以及三相整流器，该三相整流器的交流电压侧与三相电源输入相连，并且还具有用于连接到电动机控制器，特别是上述供电单元中的一个的直流电压中间电路。供电单元还具有在直流电压中间电路的制动斩波器，带有用于能量耗散的制动电阻和用于在停用状态和激活状态之间切换制动斩波器的开关元件，在停用状态下没有电流可以通过制动电阻，在激活状态下电流可以通过制动电阻。
如果制动经由电动机控制器连接到供电单元的电动机，则能量通常被引导返回到直流电压中间电路。为了防止由于多余的能量可能发生故障，必须将引入的能量导走，例如在耗能元件中转换成热量。为此，在直流电压中间电路中设置制动斩波器。
制动斩波器例如可以布置在直流电压中间电路的正端子和负端子之间。通过开关元件切换直流电压中间电路的正端子和负端子之间的制动电阻，使得电流能够通过制动电阻。这样一来，在制动电阻中将存储在直流电压中间电路中的电能转换成热量，从而使制动电阻变热。在这种情况下，开关元件可以由硬件进行控制，使得当超过直流电压中间电路的限制电压时，开关元件激活制动斩波器，电流可以通过制动电阻。作为替代方式，开关元件也可以由计算单元控制，该计算单元在必要时切换开关元件，以激活制动斩波器。当开关元件不被计算单元控制时，则它可以检测开关元件的驱动状态，以获取有关开关元件的状态的信息。
由于制动电阻中的故障，例如短路或局部短路，这会导致电阻值减少，巨大的过载电流可能会通过制动电阻。由此一来，特别是通向制动电阻的、未被设置用于这样高电流的供电线会过热，甚至起火。因此，应该采取安全预防措施，以便能够快速识别过载并采取相应的措施。
因此，为了防止制动电阻中的过载，必须确定制动电阻中转换的功率或通过制动电阻的电流。为此，在制动电阻上布置电压测量装置，该电压测量装置被设置用于测量制动电阻两端的电压降并输出到计算单元。有利地，计算单元和电压测量装置的接地基准布置在中间电路的正端子上，因为例如三相整流器的上晶闸管可以很容易地控制，并且电源电压也可以特别简单地进行测量。因此，也有可能特别简单且成本低廉地测量制动电阻两端的电压降。然而，由于制动电阻的电阻值不是恒定的，特别是随温度变化，仅通过制动电阻两端的电压降来确定功率是非常不准确的。因此，供电单元还包括罗氏测量装置，该罗氏测量装置被设置用于测量通过制动电阻的制动电流并输出到计算单元。罗氏测量装置可以在设备内部布置在通向外部连接的制动电阻的输出端子上。然而，由于用罗氏测量装置进行的电流测量只能确定制动电流的交流分量，所以单独用罗氏测量装置来进行制动功率的功率确定也是不可能的，因为通过制动电阻的电流基本上具有直流分量。
因此，计算单元既使用测得的电阻上的电压降，又使用由罗氏测量装置测量的电流值来确定通过制动电阻的制动电流。为此，计算单元被设置用于执行偏移测量。在这种情况下，在制动斩波器处于停用状态的时刻点，由罗氏测量装置测量的制动电流值被存储为制动偏移值。由于在制动斩波器停用期间没有电流可以通过制动电阻，因此可以假设在此时的制动电流为零。因此，由罗氏测量装置测量的电流值仅被视为偏移，因而被存储为制动偏移值。
此外，计算单元还被设置用于在另一个步骤中执行参考测量，以便确定制动电阻的精确的电阻值。为此，在制动斩波器处于激活状态时，由罗氏测量装置来测量制动电流。通过减去制动偏移值来校正该制动电流。在和制动电流一样的时间，由电压测量装置测量制动电阻两端的电压降。它除以校正过的制动电流值，以计算制动电阻的电阻值。该电阻值存储在计算单元中。然后可以在任意时刻点从由电压测量装置测量的制动电阻两端的电压降和存储在计算单元中的电阻值计算出制动电流和/或制动功率。由于电阻值通过偏移测量和参考测量进行更新，因此从该值计算的制动电流比使用固定的电阻值更精确。
在本发明的优选的实施方式中，在从制动斩波器的停用状态到激活状态的转变处进行测量。偏移测量在停用状态下，特别是在转换到激活状态之前实施。偏移测量在停用状态下进行，特别是在制动斩波器切换到激活状态之前的大于0.5ms的时间段内进行。然后在制动斩波器的激活状态下执行参考测量，其紧随在制动斩波器的停用状态之后，在该状态下执行偏移测量。参考测量在激活状态下进行，特别是在切换制动斩波器之后的0.5ms到切换制动斩波器之后的1ms的时间段之后进行。这就是说，参考测量和偏移测量仅通过从停用状态到激活状态的单一的切换过程来分开。
作为替代方式，在从制动斩波器的激活状态到停用状态的转变处进行测量：然后在激活状态下，特别是从0.5ms起到直接转变到停止状态之前进行参考测量。在此期间，还执行制动电阻上的电压降的电压测量。偏移测量在随后的停用状态下进行，特别是在切换制动斩波器之后的0.5ms到切换制动斩波器之后的1ms的时间段之后进行。
作为替代方式，还可以在两个转换处，即在从停用状态到激活状态的转换处以及在从激活状态到停用状态的转换处进行测量。
因为罗氏测量装置仅可以正确地确定电流的交流分量，所以尽管存在偏移校正，但测得的电流值原则上仅直接在转换到激活状态的切换过程之后才完全正确。不准确性随切换过程距离的增大而增加。在切换过程之后，当罗氏线圈的评估电子装置具有几毫赫兹的下极限频率时，测量结束的最大可能值是100毫秒。然而，在切换过程之后会发生瞬变响应和磁干扰，这也可能导致测量不准确。每个制动电阻都有寄生电感。在大的制动功率的制动电阻中，电气时间常数通常约为15μs。接通后的500μs，即在约33个时间常数后，制动电阻中的电流已完全瞬态振荡。因此，在大约500μs之后，可以执行电流测量。如果使用非常低电感的制动电阻和快速的开关元件并且在磁易受干扰的布置中使用罗氏测量装置，则测量可以在约10至50μs之后来进行。
因此，在本发明的另一种优选的实施方式中这样设置，即计算单元被设置用于在将制动斩波器切换到激活状态之后在0.01至100ms的时间段期间，优选在0.05至10ms，特别优选在0.5至1ms执行参考测量。此时，电流已通过制动电阻瞬态振荡过了。此外，测量值中的干扰(例如它们在切换过程中可能因为磁耦合而产生)在此之后肯定会衰减。随着到激活状态的切换过程的时间间隔增加，通过罗氏测量装置进行的电流测量变得越来越不准确。在规定的时间段内，罗氏测量装置仍然可以输出非常精确的电流值。因此，在制动斩波器切换到激活状态之后的0.01到100ms的时间段中，可以执行特别精确的参考测量。
在本发明的另一种优选的实施方式中，计算单元被设置用于在制动斩波器切换到激活状态之前的0.5ms的时间段内执行偏移测量。通过在接通制动斩波器之前立即进行偏移测量，会特别准确地确定罗氏电流测量的偏移，因为直到在后续的激活状态下进行参考测量之前，这不会再显著改变。
在本发明的特别的实施方式中，计算单元被设置用于在测量处于停用状态下的制动电流时和/或在测量处于激活状态下的制动电流时和/或在测量制动电阻两端的电压降时在预定的测量时间内进行平均。通过在测量期间执行平均来最小化由于可能的噪声造成的影响。
在本发明的另一种优选的实施方式中，计算单元被设置用于在运行操作中重复偏移测量和参考测量，以便不断地更新存储的电阻值。由此一来，制动电阻的电阻值在运行操作期间产生的波动被检测到并予以考虑，从而能够随时通过校正过的电阻值和电阻上的电压降来计算正确的制动电流。
在本发明的另一种实施方式中，计算单元被设置用于仅通过偏移测量和参考测量来更新存储的电阻值，条件是切换到进行参考测量所处的相应的状态之前提前大于0.1ms，优选大于0.5ms，特别优选大于1ms停用制动斩波器。由此避免因快速激活和停用引起的误差测量导致错误的电阻值。特别地，除了偏移之外，偏移测量仍然可以具有实际流动的电流分量并且因此导致错误的偏移测量。将制动斩波器切换到停用状态后500μs，即在大约33个时间常数之后，制动电阻中的电流完全衰减。因此，在停用后约500μs，可以执行偏移测量。
在本发明的另一种优选的实施方式中，计算单元被设置用于由罗氏测量装置连续采样测量的电流值，并将其存储在FIFO存储器中。这种“先进先出”存储器具有固定数量的存储器位置，并且分别读取新的测量值，为此覆盖最早存储的测量值。
如果检测到从停用状态到激活状态的切换过程，则可以读取存储在FIFO存储器中的电流测量值，并且可以形成测量值的平均值。然后在停用状态期间接收FIFO存储器中的测量值。因此，这些测量值的平均值可以作为制动偏移值存储在计算单元中。在制动斩波器激活之后的预定时间之后，例如在制动斩波器激活后的1ms，FIFO存储器可以被再次读取，并且计算例如最后0.5ms的测量值的平均值。可以选择激活之后的预定时间，使得FIFO存储器包含制动斩波器的激活状态下的测量值。因此，平均值对应于测得的在激活状态下的制动电流，并且可以用于参考测量。
同样可以为电压测量装置设置FIFO存储器，其中连续读取电压测量装置的电压值。在读取制动电流的FIFO存储器的时候，继而也可以读出电压的FIFO存储器，以确定制动电阻两端的电压降。然后可以从这两个平均值中计算出电阻值。
因此，罗氏测量装置可以用于确定操作参数，例如制动斩波器电流或制动斩波器功率。
计算单元可以被设置用于使存储在计算单元中的且不断更新的电阻值具有低通滤波，以便例如减少参考测量、偏移测量或制动电阻两端的电压降的测量中噪声对计算出的电阻值的影响。通过低通滤波，也可以减少在从制动电阻两端的电压降测量和电阻计算中推导出来的测量值，例如制动斩波器电流或制动斩波器功率上的噪声。操作中的电阻值，例如因制动电阻被加热只能缓慢地变化，因此，这种低通滤波对导出的测量没有不利影响。
罗氏测量装置可以具有罗氏线圈，该线圈包括印刷电路板上的导体轨道。这种罗氏线圈制造特别简单，成本低，且特别节省空间，因此可以很好地集成到供电单元。可以放弃特别在制动功率大时用于采集操作参数(通常在制动斩波器中)使用的体积大且昂贵的DC电流转换器，从而可以显著减少供电单元的结构体积和制造成本。
本发明的其他优点，特征和应用可能性从不同的实施方式的以下描述以及附图中获悉。在这种情况下，所有描述的和/或附图说明的特征分别单独或以任何组合形式构成本发明的对象，并且独立于它们在权利要求中或其参考中的概述。
附图说明
图1以示意图示出了根据本发明的用于电动机控制器的供电单元；
图2示出了三相整流器的示意图；
图3示出了具有供电单元的电流值和电压值的几个曲线图，无接地故障和有接地故障；
图4示出了发生接地故障时具有供电单元的电流值和电压值的几个曲线图；
图5示出了带有制动斩波器的供电单元的示意图；
图6示出了具有制动斩波器的供电单元的实际和测量的制动电流曲线。
1 供电单元；2 三相电源输入；3 直流电压中间电路；4 三相整流器；5 三相整流器的交流电压侧；6 三相整流器的直流电压侧；7 计算单元；8 罗氏线圈；9 评估单元；10网络角度测量装置；11 二极管；12 第一相位电源电压；13 第二相位电源电压；14 第三相位电源电压；15 网络角度；16 第一相位相电流；17 第二相位相电流；18 第三相位相电流；19 测得的第一相位的相电流值；20 测得的第二相位的相电流值；21 测得的第三相位的相电流值；22 第一相位零点时间；23 第二相位零点时间；24 第三相位零点时间；25 校正过的相电流值；26 测得的相电流值的和；27 校正过的相电流值的和；30 制动电阻；31 开关元件；32 电压测量装置；33 制动电流；34 制动电流测量值；35 切换过程；35’ 切换过程；36 停用状态；36’ 停用状态；37 激活状态；37’ 激活状态；38 偏移测量；39 参考测量。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的供电单元1。供给单元1的三相电源输入2与正常的三相电源连接，该三相电源的第二相与第一相具有120°的相移，其第二相与第三相有120°的相移且其第三相与第一相有120°的相移。网络的重复频率为50Hz。电源输入2的三相连接到三相整流器4的交流电压侧5。
这种三相整流器4可以被构造成桥式电路中的无源整流器，如图2所示。二极管的开关状态在操作期间以如下方式改变，使得在主要的时间内恰好一个相导电地连接到正输出端且一个相导电地连接到负输出端。在换向时间期间，也可能发生短期重叠。
可以不设置诸如二极管11的无源部件，而设置有源部件，例如晶体管或晶闸管，它们可以由计算单元7切换成导通或关闭。三相整流器的基本原理对于有源和无源整流器都是相同的。通过切换各个锁定元件，在每种情况下，三个相位中的最正相连接到直流电压侧6的正输出端上并且三个相位中的最负相连接到直流电压侧6的负输出端上。对于每种情况下中间的相位来说，两个锁定元件都处于闭锁状态，因此，对于该相位不存在到整流器4的直流电压侧6的连接。
在图1中示出的供电单元1中，罗氏测量装置8、9还分别布置在三相供电输入2的三个相位上。这分别具有罗氏线圈8，该线圈围绕相应的相位的导体有利地同心布置或不太有利地偏心布置。因为由罗氏测量线圈8输出的电压信号与通过导体的电流的时间导数成比例，所以评估装置9设有积分器。该积分器将电压信号积分，以获得相电流19、20、21的值并将其输出到计算单元7。
罗氏电流测量基本上不能表示直流电流。相反，它具有下极限频率例如为0.5Hz的高通特性。因此，由评估单元9输出到计算单元7的相电流值19、20、21由正确的交流分量和任意的偏移组成。该偏移特别取决于相电流的历史。如果发生相电流的突然增加，则首先通过罗氏测量装置8、9正确地检测该电流变化。然而，如果相电流随后保持恒定，那么罗氏测量装置8、9的输出信号的平均值缓慢地松弛到零。因此，由罗氏测量装置8、9测量的相电流19、20、21的直流分量总体而言是不正确的。因此，在计算单元7中校正测量的相电流值19、20、21。
为此，在计算单元7中，存在相对于网络角度15的预定时间段22、23、24，此外还可以假设相电流16、17、18为零。该时间段被称为零点时间22、23、24。存储在计算单元7中用于第一相位的零点时间22在网络角度15为7°时开始，参考第一相位12的电源电压(串电压)的正过零，并且持续1ms。第一相位的第二零点时间22在187°时开始并且持续1ms。对于第二相位，零点时间23在127°和307°时开始，也参考第一相位12的电源电压的正过零。持续时间也是1ms。对于第三相位，零点时间24在247°和67°时开始，也参考第一相位12的电源电压的正过零。持续时间也是1ms。第二相位和第三相位的零点时间23、24的开始对应于7°和187°，参考相应的相位本身的串电压13、14的正过零，因为它们各自具有120°的相移。预定时间段的持续时间是指50Hz的电源频率。在60Hz时，预定时间段有可能分别持续833μs。
为了确定当前网络角度15，供电单元1具有网络角度测量装置10，该测量装置被实施为软件PLL。它被耦合到三相电源输入2上并且总是将当前的网络角度15输出到计算单元7。
罗氏测量装置8、9包括模拟评估电路9，其模拟输出信号施加在计算单元7的输入端上。计算单元7在输入端处具有AD转换器，以便将模拟信号转换为数字值用于在计算单元7中进一步处理。在此，模拟值以高频采样，例如以5至32kHz的频率采样。采样频率越高，可用于求平均值的采样值越多。采样频率受计算单元7的处理器资源的限制，并且可以高达100kHz。
作为替代方式，罗氏测量线圈8的电压信号也可以直接施加到AD转换器的输入端并集成在计算单元7中。然而，这种方法有可能是不利的，因为电压信号在相电流16、17、18快速变化时可以取非常大的值并且可以超过AD转换器的动态范围。
继而在第一步骤中，通过计算单元7将由网络角度测量装置10提供的网络角度15与存储在计算单元7中的零点时间22、23、24进行比较。在零点时间22、23、24期间，相电流值19、20、21由罗氏测量装置8、9测量或者在与罗氏测量装置8、9相连的计算单元7的输入端处读取。一旦网络角度15具有7°的值，则用于第一相位的零点时间22开始。然后，计算单元7开始在1ms时间内将第一相位的读入的相电流值19相加以进行平均。在零点时间22结束时，将总和除以测量值的次数，以获得平均相电流值，该平均相电流值被存储为第一相位的偏移值。一旦网络角度15对应于127°，则第二相位的零点时间23就开始。然后，计算单元从测量的第二相位的相电流值20形成1ms的平均值，并将其存储为第二相位的偏移值。在247°的网络角度15处，执行第三相位的相应的测量并且存储第三相位的偏移值。在187°时，执行第一相位的其它测量，并且存储在计算单元7中的偏移值由新确定的平均值覆盖。在307°和67°时，为第二相位和第三相位执行相应的测量。在随后的振荡周期中重复各个偏移测量。因此，对于每个相，每个振荡周期执行两次偏移测量。为此，在50Hz的电源频率下，每个相位的偏移值每秒更新100次。
在相位的整个零点时间22、23、24期间，在计算单元7的输出端处输出零作为该相位的校正过的相位电流值25，或者使用零值用于在计算单元7中进一步处理。
在零点时间22、23、24之外，在零点时间22、23、24内确定的偏移值被应用于测量的相电流值19、20、21。为此，相位的相电流值19、20、21由罗氏测量装置8、9测量或在与罗氏测量装置8、9相连的计算单元7的输入端处读入并且从测得的相电流值19、20、21中减去该相位的存储在计算单元7中的偏移值。计算出的值作为相应相位的校正的相电流值25输出。
图3a示出了具有供电单元1的多个参数的三个曲线图。最上面的曲线图示出了三个相位的电源电压12、13、14，它们彼此具有120°的相移。还标绘了网络角度15，该网络角度具有锯齿状的分布。该网络角度15基于第一相位的电源电压12的正过零。在该点，网络角度为0°并且直到第一相位的电源电压12的下一个正过零达到360°，然后再次在0°时开始。
图3a的中间曲线图示出了三个相位的实际相电流16、17、18。除了120°的相移之外，相电流16、17、18的分布基本相同。曲线分别示出了两个正的最大值，接着是其中相电流为零的区域。随后是两个负的最大值，并且再次出现其中相电流为零的区域。
下面的曲线图示出了测得的相电流19、20、21，如它由罗氏测量装置8,9测量一样。在测量的相电流19、20、21中正确地再现相电流16、17、18的交流分量。由于相电流不包含直流分量，因此，测得的相电流不包含偏移。
在下面的曲线图和中间的曲线图上，分别代表性地标绘了每个相位的零点时间22、23、24，如它存储在计算单元7中那样。零点时间22、23、24位于其中各相的相电流为零的区域中。在零点时间22、23、24期间，可以假设对于所有极端情况，相应的相位的相电流为零。
图3b示出了相电流16、17、18包含正直流分量这种情况下的图3a的曲线图。这种情况发生在直流电压中间电路的正极端子有接地故障时。通过在三相整流器的上二极管/晶闸管11处的半波整流，相电流16、17、18在接地故障的情况下不再是零对称的。零线以上的弧变得更高。可以从最下面的具有测量的相电流19、20、21的曲线图可以看出，罗氏测量装置8、9不能映射直流分量并且因此将曲线形状改变为负的。这种偏移通过偏移校正再次得以补偿。即使在有接地故障的故障情况下，相电流在零点时间始终为零。
因此，计算单元7可以在第一相位的零点时间22期间存储第一相位的测量的相电流19作为第一相位的偏移值。在所示的情况下，该值约为-30A。然后可以从第一相位的测量的相电流19中减去偏移值，以便重建第一相位的实际相电流16。对于其他两个相位可以相应地进行。
图4示出了在发生故障的情况下供电单元1的多个参数，其中发生接地故障，代表第一相位。在根据图3a和3b的最上面的曲线图中标绘了第一相位的电源电压12和网络角15。例如，从最上面的曲线图的更紧密的振动可以看出，图4中示出了更大的时间跨度。
直到大约0.1s的时间，图4示出了无故障的分布。第二个曲线图中所示的相电流16是对称分布的。在第三曲线图中标绘了由罗氏测量装置8、9测量的相电流19。它在图示的情况下不具有偏移，因此，对应于实际的相电流16。因此，在第五曲线图中校正过的相电流25与测量的相电流19一致。在第八行中示出了测得的相电流19、20、21的总和26。在第九行中示出了校正过的相电流25的总和27。这与总和26相同，因为测量的相电流19,20 21没有偏移。在无故障的分布期间，直到0.1s的时刻点，相电流之和为零。
在达到大约0.1s时发生接地故障，由于该故障大电流可以流向地面。从第二行中的相电流16的分布可以看出，接地故障之后所示的相电流16的平均值明显不等于零。因此，该电流具有直流分量。测量的相电流19仍然可以在接地故障发生后不久正确地映射实际的相电流16，但是早已在短时间之后移位，然后不再正确地映射直流分量。这特别可以从第四行中的测量的相电流19的放大的分布中看出来。此外，第八行中的和的直流分量早已在0.5s之后，在图的右端显示为几乎为零。然而，校正过的相电流值25可以正确地再现包括直流分量的实际相电流16。这在第六行和最后一行中的校正过的相电流值的放大图中特别清楚，其中示出了校正过的相电流25的和27。在和26和27的曲线图中还示出了低通滤波值的曲线。这些基本上只反映和的直流分量。在低通滤波信号中可以清楚地看出，对未校正过的情况26而言，和的直流分量接近零，而校正过的和正确地再现了正确的直流分量。由于低通滤波曲线也非常平滑，因此可以在故障电流检测时选择非常低的阈值，从其起输出误差信号。因此，甚至也可以检测到非常高阻抗的接地故障。
图5示出了根据本发明的供电单元1，该供电单元具有三相供电输入2，其连接到三相整流器4的交流电压侧5。三相整流器4的直流电压侧6与直流电压中间电路3连接，其中设置了用于临时存储电能的电容。此外，制动电阻30还在直流电压中间电路3的正侧和负侧之间连接作为制动斩波器30,31的开关元件31。制动电阻30通过第一端子与直流电压中间电路3的正侧相连，并且经由开关元件31的第二端子连接到直流电压中间电路3的负侧。
此外，供电单元1还具有罗氏测量装置8、9，该测量装置包含罗氏线圈8，该罗氏线圈8布置在制动斩波器30、31的连接线中，以便测量通过制动电阻30的电流。评估单元9根据罗氏线圈输出的电压信号确定电流值，并将该电流值输出到计算单元7。此外，还设置了电压测量装置32，该电压测量装置测量制动电阻30两端的电压降并输出到计算单元7。
计算单元7与开关元件31相连，以便当制动电阻30的直流电压中间电路3中多余的能量被转换成热量时，接通开关元件31。计算单元7具有FIFO存储器，该FIFO存储器具有16个存储位置，罗氏测量装置8,9的测量值被连续读入其中。由于在计算单元7中为此设置的AD转换器具有32kHz的采样率，因此存储器内容总是对应于最后500μs的测量值。计算单元7还具有第二类似的FIFO存储器，电压测量装置32的电压测量值被连续读入其中。
图6示例性地示出了制动电流33的时间分布和罗氏测量装置8、9的相关联的测量值34。在从停用状态36到激活状态37的第一切换过程35中，制动斩波器30、31被激活，并且制动电流33随陡峭的边缘上升到约200A的值。这种快速的电流变化可以由罗氏测量装置8、9在测得的电流值34中正确地再现出来，但是信号34在切换过程35之后缓慢下降，尽管制动电流33在激活状态37下保持恒定。制动斩波器停用之后，在第二停用状态36’下不再有电流通过制动电阻30，然而，罗氏测量装置8，9错误地输出轻微负的值。在第二切换过程35时，制动电流再次上升到约200A的值，然而，罗氏测量装置8,9在第二激活状态37’期间输出略低的电流值34。
因此，计算单元7被设置用于执行偏移测量38，该偏移测量例如在第二切换过程35’处进行说明。在切换到激活状态的第二切换过程35’时，罗氏测量装置8、9的制动电流34的存储在FIFO存储器中的测量值被平均且作为偏移值存储在计算单元中7。然后，该值对应于切换过程35’之前的最后500μs(38)的电流测量的平均值。切换过程后约1ms，罗氏测量装置8，9的FIFO存储器的测量值34被再次读出用于参考测量39，并取平均值。该平均值通过减去存储的偏移值来进行校正，因此制动电流在切换过程之后1ms非常精确地得以重建。
在同一时间(39)，读出具有电压测量装置32的测量值的第二FIFO存储器并求其平均值。通过将平均电压值除以平均和校正过的电流值，可以计算制动电阻30的当前电阻值。该值存储在计算单元7中。
由于通过罗氏测量装置8、9可以在开关元件31的接通过程之后不久确定制动电流的正确的电流值，因此，在晚些时候使用电压测量装置32来进行电流计算。为此，将当前的电压测量值除以存储在计算单元7中的电阻值。由于在每次切换过程中可以如所描述的那样跟踪电阻值，因此晚些时候输出的电流值也是正确的。在每次切换过程中，罗氏测量装置8、9都可被用于正确地确定制动电流，以便确定准确的电阻值，并更新存储在计算单元7中的电阻值。

Claims (26)

1.一种用于至少一个电动机控制器的供电单元，包括：
-用于连接到三相供电网络的三相电源输入(2)；
-带有连接到三相电源输入(2)的交流电压侧(5)的三相整流器(4)；
-用于连接到至少一个电动机控制器上的直流电压中间电路(3)，该直流电压中间电路(3)连接三相整流器(4)的直流电压侧(6)；
-计算单元(7)；
-罗氏测量装置(8、9)，设置在电源输入(2)的三个相位中的至少一个相位上，并且被设置用于测量所述相位的相电流(16、17、18)，并将相电流值(19、20、21)输出到计算单元(7)，其特征在于，
-网络角度测量装置(10)，被设置用于确定电源输入(2)的三个相位中的至少一个相位上的网络角度(15)并输出到计算单元(7)；
-其中在计算单元(7)中存储相对于网络角度(15)的预定时刻点和/或预定时间段(22、23、24)，在所述预定时刻点和/或预定时间段(22、23、24)可以假设相位的相电流(16、17、18)为零；
-并且其中所述计算单元被设置用于存储在预定时刻点和/或在预定时间段(22、23、24)期间由罗氏测量装置(8、9)测得的相电流值(19、20、21)或来源于多个测得的相电流值(19、20、21)的平均值作为偏移值；
-通过减去所述偏移值，来校正由罗氏测量装置(8、9)不在预定时刻点和/或预定时间段测得的相电流值(19、20、21)；
-输出校正过的相电流值(25)或由其导出的值。
2.根据权利要求1所述的供电单元，其特征在于，三相电源输入(2)的每个相位均设置罗氏测量装置(8、9)，其中所述计算单元(7)被设置用于通过减去偏移值为每个相位计算校正过的相电流值(25)。
3.根据权利要求2所述的供电单元，其特征在于，
-在计算单元(7)中为每个相位存储相对于网络角度(15)的预定时刻点和/或预定时间段(22、23、24)，在所述预定时刻点和/或时间段(22、23、24)可以假设相应的相位的相电流(16、17、18)为零；以及
-所述计算单元(7)被设置用于为每个相位在相应的相位的预定时刻点和/或在预定时间段期间(22、23、24)存储由罗氏测量装置(8、9)测得的相电流值(19、20、21)或存储相应的相位的多个测得的相电流值(19、20、21)的平均值作为所述相位的偏移值；以及
-通过减去相位的偏移值来为每个相位校正在预定时间段(22、23、24)之外由相应的相位的罗氏测量装置(8、9)测量的相电流值(19、20、21)。
4.根据权利要求2所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于将三个相位的校正过的相电流值(25)相加得到和值(27)并将所述和值(27)与阈值进行比较以便进行故障电流检测，当超过阈值时，输出信号。
5.根据前述权利要求4所述的供电单元，其特征在于，所述信号是用于关断三相整流器(4)的信号。
6.根据前述权利要求4所述的供电单元，其特征在于，计算单元(7)被设置用于将低通滤波应用到校正过的相电流值上或由其导出的值上。
7.根据前述权利要求6所述的供电单元，其特征在于，计算单元(7)被设置用于将低通滤波应用到和值(27)上。
8.根据前述权利要求1所述的供电单元，其特征在于，三相整流器(4)被设计为晶闸管整流器。
9.根据权利要求8所述的供电单元，其特征在于，所述晶闸管整流器由计算单元(7)控制，并且所述计算单元(7)被设置用于当供电单元(1)启动时通过相位控制对直流电压中间电路(3)进行预充电。
10.根据前述权利要求1所述的供电单元，其特征在于，预定时刻点和/或预定时间段(22、23、24)相对于各相的串电压(12、13、14)的正过零介于1°和30°之间和/或介于181°和210°之间。
11.根据前述权利要求10所述的供电单元，其特征在于，所述正过零介于7°和25°之间和/或介于187°和205°之间。
12.根据前述权利要求1所述的供电单元，其特征在于，计算单元(7)被设置用于在预定时刻点和/或在预定时间段(22、23、24)期间输出零值作为校正过的相电流值(25)。
13.根据前述权利要求1所述的供电单元，其特征在于，罗氏测量装置(8、9)具有罗氏线圈(8)，所述罗氏线圈(8)包括印刷电路板上的导体轨道。
14.一种用于至少一个电动机控制器的供电单元，包括：
-用于连接到三相供电网络的三相电源输入(2)；
-带有连接到三相电源输入(2)的交流电压侧(5)的三相整流器(4)；
-用于连接到至少一个电动机控制器的、与三相整流器(4)的直流电压侧(6)相连的直流电压中间电路(3)；
-计算单元(7)；
-罗氏测量装置(8、9)，设置在电源输入(2)的三个相位中的至少一个相位上，并且被设置用于测量所述相位的相电流(16、17、18)，并将相电流值(19、20、21)输出到计算单元(7)，其特征在于，
-所述计算单元(7)被设置用于分析相电流的分布，以便确定时刻点和/或时间段(22、23、24)，在所述时刻点和/或时间段(22、23、24)可以假设所述相位的相电流(16、17、18)为零；
-并且其中所述计算单元(7)被设置用于存储由罗氏测量装置(8、9)在所述时刻点和/或在所述时间段(22、23、24)期间测得的相电流值(19、20、21)或几个测得的相电流值(19、20、21)的平均值作为偏移值；
-通过减去所述偏移值，来校正由罗氏测量装置(8、9)不在所述时刻点和/或所述时间段(22、23、24)测得的相电流值(19、20、21)；
-并且输出校正过的相电流值(25)或由其导出的值。
15.一种用于至少一个电动机控制器的供电单元，包括：
-三相电源输入(2)，用于连接到三相供电网络；
-带有交流电压侧(5)的三相整流器(4)，所述交流电压侧(5)与三相电源输入(2)相连；
-用于连接到至少一个电动机控制器上的直流电压中间电路(3)，所述直流电压中间电路(3)与三相整流器(4)的直流电压侧(6)相连；
-在直流电压中间电路(3)中的制动斩波器(30、31)，带有用于能量耗散的制动电阻(30)和用于在停用状态和激活状态之间切换制动斩波器(30、31)的开关元件(31)，在停用状态下没有电流流过制动电阻(30)，在激活状态下电流能够流过制动电阻(30)；
-计算单元(7)，用于控制开关元件(31)和/或检测开关元件(31)的状态；
-电压测量装置(32)，设置在制动电阻(30)上并且被设置用于测量制动电阻(30)两端的电压降并输出到计算单元(7)；
-罗氏测量装置(8、9)，被设置用于测量通过制动电阻(30)的制动电流(33)并输出到计算单元(7)；
-其中计算单元(7)被设置用于当制动斩波器(30、31)处于停用状态(36，36’)时执行偏移测量(38)，其中由罗氏测量装置(8、9)测得的制动电流(34)被存储为制动偏移值；
-执行参考测量(39)，其中当制动斩波器(30、31)处于激活状态(37，37’)时，由罗氏测量装置测得的制动电流(34)通过减去制动偏移值来校正；以及
由电压测量装置(32)测得的电压降除以校正过的电流值，以便计算制动电阻(30)的电阻值并存储在计算单元(7)中；以及
-根据由电压测量装置(32)测得的制动电阻(30)两端的电压降和存储的制动电阻(30)的电阻值计算出制动电流(33)。
16.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，在从制动斩波器(30、31)的停用状态(36、36’)到激活状态(37、37’)的转变处进行测量和/或在从制动斩波器(30、31)的激活状态(37、37’)到停用状态(36、36’)的转变处进行测量。
17.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于在将制动斩波器(30、31)切换到激活状态(37、37’)之后在0.01至100ms的时间段期间，执行参考测量(39)。
18.根据权利要求17所述的供电单元，其特征在于，所述时间段期间在0.05至10ms。
19.根据权利要求17所述的供电单元，其特征在于，所述时间段期间在0.5至1ms。
20.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于在制动斩波器(30、31)切换到激活状态(37、37’)之前的0.5ms的时间段期间执行偏移测量(38)。
21.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于在测量处于停用状态(36、36’)下的制动电流(33)时和/或在测量处于激活状态(37、37’)下的制动电流(33)时和/或在测量制动电阻(30)两端的电压降时在预定的测量时间内进行平均。
22.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于在运行操作中重复执行偏移测量(38)和参考测量(39)，以便不断地更新存储的电阻值。
23.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，如果所述制动斩波器(30、31)在切换到所述激活状态(37、37’)之前大于0.1ms，则所述计算单元(7)被设置用于仅通过偏移测量(38)和参考测量(39)来更新存储的电阻值。
24.根据权利要求23所述的供电单元，其特征在于，如果所述制动斩波器(30、31)在切换到所述激活状态(37、37’)之前大于0.5ms，则所述计算单元(7)被设置用于仅通过偏移测量(38)和参考测量(39)来更新存储的电阻值。
25.根据权利要求23所述的供电单元，其特征在于，如果所述制动斩波器(30、31)在切换到所述激活状态(37、37’)之前大于1ms，则所述计算单元(7)被设置用于仅通过偏移测量(38)和参考测量(39)来更新存储的电阻值。
26.根据权利要求15所述的供电单元，其特征在于，所述计算单元(7)被设置用于连续采样由罗氏测量装置(8、9)测得的电流值(34)，并存储在FIFO存储器中。
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