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Title:
METHOD FOR MONITORING A COIL TEMPERATURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/043013
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for monitoring a temperature of a coil of an electric machine (2) that is powered by a converter (1), wherein a heating power applied to the coil is ascertained, and the heating power is evaluated using a thermal model (104), and when a critical coil temperature value linked to the heating power is exceeded, a warning signal and/or a switch-off signal is generated.

Inventors:
JAJTIC ZELJKO (DE)
SACHSENHAUSER PETER (DE)
BÖHLING JÜRGEN (DE)
TAUBALD TOBIAS (DE)
VOLMERT CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/071765
Publication Date:
March 03, 2022
Filing Date:
August 04, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H02H6/00; G01K7/42; H02H7/085; H02P29/64
Foreign References:
DE102009025078A12010-02-11
US6434505B12002-08-13
DE102006027174A12007-01-25
CN102566434A2012-07-11
CN85102463A1987-02-04
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Überwachung einer Wicklungstemperatur einer Wicklung einer elektrischen Maschine (2), wobei die elektrische Maschine (2) von einem Umrichter (1) gespeist wird, wobei eine in die Wicklung eingeprägte Heizleistung ermittelt wird, wobei die Heizleistung mittels eines thermischen Modells (104) ausgewertet wird, wobei bei Überschreiten eines mit der Heizleistung verknüpf- ten kritischen Wicklungstemperaturwerts ein Warnsignal und/oder ein Abschaltsignal erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die in die Wicklung ein- geprägte Heizleistung umrichterseitig ermittelt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in die Wicklung eingeprägte Heizleistung während eines Zeitabschnitts gemessen wird und daraus eine mittlere Heiz- leistung ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in die Wicklung eingeprägte Heizleistung im laufenden Um- richterbetrieb ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mittlere Heizleistung mit einer definierten und/oder vor- her, insbesondere bei einer bekannten Wicklungstemperatur er- mittelten, Heizleistung verglichen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch eine relative Änderung der ermittelten Heizleistung ei- ne Änderung eines Wicklungswiderstand bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Maschinenstrang einzeln überwacht wird. 8.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf Basis eines Kommutierungswinkels eine Strangheizleistung ermittelt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Antrieb (4), aufweisend eine dynamoelektrische Maschine (2), einen Umrichter (1) und eine Vorrichtung nach Anspruch 9.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Überwachung einer Wicklungstemperatur

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Wicklungstemperatur einer Wicklung einer elektrischen Maschi- ne.

Für hochdynamische Beschleunigungen werden dynamoelektrische Maschinen benötigt, deren thermischer Schutz, insbesondere thermischer Motorschutz, für einen Temperaturanstieg von min- destens 20 K/s bis 30 K/s geeignet ist. Zum Schutz der Wick- lung gegen Überhitzung werden heute meist thermische Senso- ren, z.B. PTC-Sensoren, in den Maschinensträngen eingebaut.

Für höhere Temperaturanstiegsraten sind diese PTC-Sensoren jedoch nicht geeignet. Unter anderem aufgrund einer eigenen thermischen Trägheit wird ein Abschaltsignal verzögert, was eine Überhitzung der Maschine zur Folge hat. Dies kann zu ei- ner Schädigung der Wicklung sowie zu einem Ausfall der Ma- schine führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dynamoelektri- sche Maschine dahingehend zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe gelingt durch Anspruch 1, d.h. ein Verfahren zur Überwachung einer Wicklungstemperatur einer Wicklung einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine von einem Umrichter gespeist wird, wobei eine in die Wicklung eingeprägte Heizleistung ermittelt wird, wobei die Heizleistung mittels eines thermischen Modells aus- gewertet wird, wobei bei Überschreiten eines mit der Heizleistung verknüpf- ten kritischen Wicklungstemperaturwerts ein Warnsignal und/oder ein Abschaltsignal erzeugt wird. Die Erfindung eignet sich besonders gut für dynamoelektrische Maschinen. Jedoch ist die Erfindung auch bei Transformatoren anwendbar.

Das thermische Modell ist vorzugsweise ein I 2 t-Modell.

Das thermische Modell ist vorzugsweise ein thermisches Ma- schinenmodell .

Der Wicklungstemperaturwert wird vorzugsweise aus der Heiz- leistung ermittelt.

Die Maschine arbeitet vorzugsweise im Motorbetrieb.

Bei Auftreten des AbschaltSignals ist die elektrische Maschi- ne vorzugsweise sofort oder wenigstens zeitnah abzuschalten bzw. wird abgeschaltet.

Ein Warnsignal kann bei einer niedrigeren Temperaturschwelle, insbesondere vor dem Abschaltsignal, ausgelöst werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass ein Bearbeitungszyklus, z.B. in einer Werkzeugmaschine, definiert vor einem Abschalten been- det werden kann.

Das Verfahren basiert vorteilhaft auf einer Ermittlung einer relativen Erhöhung eines Widerstands der Wicklung, insbeson- dere der Kupferwicklung (bzw. einzelner UVW-Motorstränge), wenn sich diese Wicklung erwärmt (vgl. physikalisches Grund- gesetz der Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstan- des) im Vergleich zu einem Standard-Referenzwert für 20°C Wicklungstemperatur, insbesondere Kupfertemperatur, (auch „kalte Wicklung" genannt).

Aus dieser relativen Erhöhung des elektrischen Widerstandes kann mit Hilfe des physikalischen Grundgesetzes die Wick- lungstemperatur berechnet werden. Im Verfahren wird nicht direkt der elektrische Widerstand er- mittelt, sondern die Heizleistung (linear proportional zum Widerstand gern. Pcu=I 2 R). Eine Messung des Widerstands erfor- dert meist eine gesonderte Messsequenz mit DC-Strömen, was störempfindlich ist und im laufenden Betrieb eine Unterbre- chung erfordert.

Die momentane Heizleistung der Wicklung ist nicht störemp- findlich und kann vorteilhaft im laufenden Betrieb mit norma- len Betriebsströmen ermittelt werden, insbesondere mit den dazu benötigten Größen (z.B. aktueller Kommutierungswinkel, Outputleistung des Umrichters, mech. Outputleistung des Mo- tors ...), die vorteilhaft alle in einem Umrichter vorliegen (und vorteilhaft zu jedem Zeitpunkt bekannt sind).

In einer vorteilhaften Ausführung wird die in die Wicklung eingeprägte Heizleistung umrichterseitig ermittelt.

Umrichterseitig bedeutet vorteilhaft: Innerhalb der Steuerung des Umrichters.

Dort sind vorteilhaft alle benötigten Größen vorhanden bzw. bekannt.

In einer vorteilhaften Ausführung wird die in die Wicklung eingeprägte Heizleistung während eines Zeitabschnitts gemes- sen und daraus eine mittlere Heizleistung ermittelt.

Dies gelingt vorteilhaft wenigstens im Wesentlichen in Echt- zeit.

In einer vorteilhaften Ausführung wird die in die Wicklung eingeprägte Heizleistung im laufenden Umrichterbetrieb ermit- telt.

Die Erfindung bietet den Vorteil einer sensorlosen Überwa- chung bzw. Messung der Wicklungstemperatur im laufenden Um- richterbetrieb einer elektrischen Maschine, insbesondere ei- nes permanantmagneterregten Synchronmotors, wodurch eine Überhitzung sowie ein Ausfall der Maschine verhindert werden.

Die Überwachung der mittleren Wicklungstemperatur basiert vorteilhaft auf einer umrichterseifigen Messung der in die Wicklung eingeprägten Heizleistung, die in einem thermischen Modell, insbesondere I 2 t-Modell, ausgewertet wird.

Im thermischen Modell wird vorteilhaft aus gemessenen physi- kalischen Werten die Wicklungstemperatur bestimmt.

Bei Überschreiten des mit der Heizleistung verknüpften kriti- schen Wicklungstemperaturwerts wird ein Warnsignal und/oder ein AbschaltSignal generiert.

Beispielsweise beträgt für eine Auslegung nach Isolation der Wärmeklasse F die maximal zulässige Wicklungstemperatur 140°C (Mittelwert innerhalb der Wicklung) bzw. 155°C (Spitzenwert innerhalb der Wicklung).

Vorteilhaft wird die eingeprägte mittlere Heizleistung in ei- nem Zeitabschnitt Δt bei einer zu ermittelnden (also bisher unbekannten) Wicklungstemperatur im Umrichter ermittelt. Es gilt:

P cu,x = U x · I x - P mech, x

Für n x 0 gilt: P cu,x = U x · I x

Ferner gilt: P mech,0 ≈ k T (I x ) · ·n x · 2π/60

P cu,x ist hierbei die mittlere Heizleistung bei einer unbe- kannten Temperatur x.

U x und Ι χ sind eine MotorSpannung und ein Motorstrom.

P mech,x ist die mechanische Leistung. n x ist die Drehzahl. k T (I x ) ist eine stromabhängige Drehmomentkonstante des Mo- tors.

I qx ist eine drehmomentbildende Stromkomponente.

In einer vorteilhaften Ausführung wird die mittlere Heizleis- tung mit einer definierten und/oder vorher, insbesondere bei einer bekannten Wicklungstemperatur, ermittelten Heizleistung verglichen .

Die mittlere Heizleistung wird vorteilhaft gemessen.

Die bekannte Wicklungstemperatur wird vorteilhaft durch eine Referenzmessung bestimmt.

Als Referenzmessung eignet sich besonders gut eine Wicklungs- temperatur bei T Cu = 20 °C.

Es gilt: P Cu,20°C = U 0 · I 0 - P mech,0 Es gilt vorzugsweise n : 0 und somit P Cu,20°C = U 0 · I 0

In einer vorteilhaften Ausführung wird durch eine relative Änderung der ermittelten Heizleistung eine Änderung eines Wicklungswiderstands bestimmt.

Relativ bedeutet hierbei vorzugsweise: relativ zu der Heiz- leistung der kalten Wicklung, vorteilhaft bei einer Bezugs- temperatur der Wicklung, insbesondere Kupferwicklung,

T cu=20°C.

Vorteilhaft wird durch eine relative Änderung der ermittelten Heizleistung zur Referenzmessung eine Änderung eines Wick- lungswiderstand bestimmt.

Inklusive einer Skalierung mit Strömen, falls I x ≠ I 0 , gilt: P cu,x = I x 2 · I x 2 · R x

Pcu, 20 ° C = I 0 2 · R 2 0 ° C

Für den Wicklungswiderstand gilt:

R x =R 2 0 ° C · ( P cu,x / P cu , 2 0 ° c ) · (I 0 / I x ) 2

Vorteilhaft wird zudem ein Widerstand der Zuleitungen bzw. die dort anfallende Heizleistung bei der Ermittlung der Mo- torheizleistung berücksichtigt.

In einer vorteilhaften Ausführung wird jeder Maschinenstrang einzeln überwacht.

In einer vorteilhaften Ausführung wird auf Basis eines Kommu- tierungswinkels eine Strangheizleistung ermittelt.

Es kann zudem die ermittelte Heizleistung in die Ermittlung einfließen.

Dies gelingt vorteilhaft dadurch, dass für wenigstens einen, vorzugsweise jeden, Kommutierungswinkel eine genaue Vertei- lung der gesamten gemessenen Heizleistung auf die drei Motor- stränge berechnet wird und somit jeder Strang separat ther- misch überwacht werden kann (z.B. im Stillstand).

Die beschriebenen Formeln umfassen Effektivwerte, insbesonde- re P cu,x , U x , Ι x , was z.B. im Stillstand den DC-Messwerten ent- spricht bzw. beim Drehfeld sich auf eine Periode bezieht (Ef- fektivwert sinusförmiger Größen).

Im Allgemeinen gilt vorzugsweise für die mittlere Heizleis- tung P cu , x , die in einem beliebigen Zeitintervall Δt =t2-t1 gemessen wird: P Cu, x,mitt (1 / Δt) · ʃ Δt { [u x (t)·i x (t)] dt P mech, x (t) dt }

Die Erfindung ermöglicht eine sensorlose Überwachung der mittleren Wicklungstemperatur im laufenden Umrichterbetrieb. Die Überwachung ist für jeden Strang einzeln möglich.

Bei mehrsträngigen Maschinen, insbesondere 3-strängigen Ma- schinen, wird vorteilhaft die Wicklung (z.B. UVW-Motorsträn- ge) mit mehrphasigen (hier mit 3-phasigen) sinusförmigen Strömen, mit entsprechendem Phasenversatz (120° el. für m=3) zwischen den einzelnen Phasen bestromt, d. h. im zeitlichen Verlauf (bei sich drehendem Motor) sind vorzugsweise alle drei Strangströme sinusförmig, aber wegen ihrer Phasenver- schiebung sind Momentanwerte der Ströme in einzelnen Motor- strängen unterschiedlich, gern, der Kommutierungswinkel des 3- phasigen sinusförmigen Systems.

Wenn sich beispielsweise die Maschine im Betriebszustand „Stillstand mit Belastung" befindet (Drehzahl n=0) und trotz- dem ein Drehmoment geliefert werden muss (z.B. im Fall einer sog. hängenden Last), sind die Momentanströme der 3 UVW-Mo- torstränge untereinander nicht gleich und infolgedessen ist die Heizleistung (I 2 R) und damit die thermische Belastung einzelner Stränge unterschiedlich.

So kann sich z.B. bei einem Strom in einem Strang (z.B.

Strang U) der Amplitudenwert des sinusförmigen Verlaufs I- max=√ (2)*Ieff gern, dem aktuellen Kommutierungswinkel einstel- len, wobei die Ströme in den beiden anderen Motorsträngen (V und W) entsprechend dem 3-phasigen Stromsystem nur den halben Amplitudenwert Imax/2 aufweisen und zwar den gesamten Be- triebszustand über.

Deshalb erwärmen sich die drei Stränge, für diesen und vor- teilhaft für jeden anderen Kommutierungswinkel, im bestromten Stillstand der Maschine unterschiedlich stark. Der thermische Motorschutz bezieht sich vorteilhaft auf den am stärksten thermisch belasteten Strang, d. h. auf den Strang mit dem höchsten Stillstandsstrom aller drei UVW-Stränge, entspre- chend dem aktuellen und dem Umrichter bekannten Kommutie- rungswinkel . Die Erfindung bietet den Vorteil, dass kein thermisches ESB- Modell als Nachbildung des thermischen Netzwerkes des Motors nötig ist. Es wird vorteilhaft in jedem Zeitaugenblick direkt die Wicklungstemperatur ermittelt, d.h. direkt die Temperatur des überwachten Objektes, ohne Nachbildung der thermischen Interaktion und der Wärmeflüsse mit der Umgebung und unabhän- gig von der Ursache bzw. Quelle der Wicklungserwärmung.

Das Verfahren kann auch dann angewendet werden, wenn die Wicklung durch äußere Quellen warm bzw. heiß geworden ist.

Die Erfindung ist zudem von Vorteil, da kein Temperatursensor benötigt wird.

Die Erfindung ist zudem von Vorteil, da kein thermisches Er- satzschaltbild der Maschine benötigt wird.

Die Erfindung gelingt ferner durch Anspruch 9, d.h. eine Vor- richtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Die Erfindung gelingt ferner durch Anspruch 10, d.h. einen Antrieb, aufweisend eine dynamoelektrische Maschine, einen Umrichter und eine Vorrichtung.

Die Überwachung gelingt sensorlos. Dies reduziert einen Ein- bauaufwand von Bauteilen sowie Kosten dafür.

Ferner ist ein Kosten- und Zuverlässigkeitsvorteil für Kunden gegeben, da die fehleranfälligen Sensoren, Leitungen und sonstige Anschlusstechnik nicht benötigt werden.

Die Erfindung eignet sich besonders gut für permanenterregte Synchronmaschinen, z.B. mit Wasserkühlung. Hierzu zählen un- ter anderem Linear- und Torque-Motoren. Sie werden als Ein- baumotoren, z.B. in Direktantrieben für Werkzeugmaschinen, für hochdynamische Beschleunigungen eingesetzt. Die Erfindung ist von Vorteil, da sehr hohe Beschleunigungen ermöglicht werden. Dies ist unter anderem mit sehr hohen Ma- ximalströmen bzw. einer hohen I max -Steigerung verbunden. Die Erfindung ermöglicht hierbei eine gute Handhabung eines Tem- peraturanstiegs von z.B. 45 K/s bis 70 K/s.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass eine energieeffiziente und zudem verbesserte thermische Motorausnutzung, die für al- le Betriebszustande optimierbar ist, vorliegt.

Ferner gibt es keine Probleme bzgl. einer sicheren elektri- schen Trennung, da keine Sensoren dicht an der Wicklung ver- baut werden müssen. Zudem müssen keine Sicherheitsreserven eingeplant werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren ge- zeigten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: FIG 1 einen möglichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfah- rens,

FIG 2 einen Antrieb,

FIG 3 einen Vergleich zweier Verläufe der Wicklungstempera- tur, FIG 4 FIG 5 und FIG 6 Verläufe aus einem beispielhaften Lastzyklus.

FIG 1 zeigt einen möglichen Ablauf des erfindungsgemäßen Ver- fahrens.

Das Verfahren zur Überwachung einer Wicklungstemperatur einer Wicklung einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine von einem Umrichter gespeist wird, umfasst die fol- genden Verfahrensschritte:

In einem Verfahrensschritt S1 wird eine in die Wicklung ein- geprägte Heizleistung ermittelt. In einem Verfahrensschritt S2 wird die Heizleistung mittels eines thermischen Modells ausgewertet.

In einem Verfahrensschritt S3 wird bei Überschreiten eines mit der Heizleistung verknüpften kritischen Wicklungstempera- turwerts ein Warnsignal und/oder ein Abschaltsignal erzeugt.

Wie bereits erläutert, wird die Heizleistung der Wicklung er- mittelt. Vorteilhaft gelingt dies dadurch, dass aus im Um- richter gemessenen Strömen bzw. Spannungen die Heizleistung berechnet wird.

Zwei beispielhafte Fälle hierzu sind:

Wenn die komplette Ausgangsleistung des Umrichters vorzugs- weise gänzlich zum Heizen des ohmschen Wicklungswiderstandes verwendet wird (im Stillstand, n=0, ist die mechanische Aus- gangsleistung des Motors Pmech=0; die aktuelle Motordrehzahl ist dem Umrichter vorteilhaft dauernd bekannt, also vorzugs- weise in jedem Zeitaugenblick) wird die Heizleistung vom Um- richter bzw. innerhalb des Umrichters mittels Messung von Ux und Ix im 3-Phasen-System ermittelt.

In diesem Fall kann man von einer gemessenen Heizleistung sprechen.

Falls der Motor zum betrachteten Zeitabschnitt eine mechani- sche Ausgangsleistung liefert (Pmech≠0, weil n≠0), wird die Heizleistung der Wicklung vorteilhaft von der gelieferten Ausgangsleistung des Umrichters durch Abzug der vom Motor ge- lieferten mechanischen Leistung (Pmech) ermittelt bzw. be- rechnet.

Die Berechnung der Heizleistung der Wicklung erfolgt vorzugs- weise nach der Formel: P_cu= P_output P_mech, wofür der Um- richter vorteilhaft über alle erforderlichen Größen verfügt, nämlich P mech= M motor*n und das Motordrehmoment

M_motor=Iq*k_T . Dabei ist mit Iq der drehmomentbildende Strom bezeichnet, den der Umrichter erzeugt und in den Motor einprägt (also ist in diesem Fall neben der Drehzahl n auch der Strom Iq dem Um- richter eine bekannte Größe), k_T ist die Drehmomentkonstante des Motors, die vorzugsweise für jeden Motor mit seiner sog. Umrichter-Parameterliste eingelesen wird.

Bezugnehmend auf die genannten Formeln kann die Heizleistung P_kabel, die an den Leitungen zwischen Umrichter und Motor anfällt, abgezogen werden, um die reine Heizleistung in der Motorwicklung zu erhalten. Vorteilhaft sind hierzu entspre- chende Daten über Leitungen bekannt, die für die Antriebskon- figuration in den Umrichter als Parameter eingelesen werden können (siehe auch Bezugszeichen 101 in FIG 2).

Meist ist ein Anteil der Kabel-Heizleistung im Vergleich zur Heizleistung in der Wicklung viel kleiner und falls Leitungs- daten nicht bekannt sind, kann dieser Anteil unberücksichtigt bleiben. Das vorgeschlagene Verfahren ist dennoch anwendbar, nur mit einer reduzierten Genauigkeit.

FIG 2 zeigt einen Antrieb 4. Der Antrieb 4 weist eine elekt- rische Maschine 2 sowie einen Umrichter 1 auf. Der Umrichter umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschrie- benen Verfahrens.

Die Vorrichtung kann Hardware, z. B. Messtechnik zur Erfas- sung von Betriebsgrößen, aufweisen. Die Vorrichtung kann zu- dem ein Berechnungsmodell aufweisen.

Der Umrichter 1 ist mit einem Netz 100, aufweisend L1, L2, L3 und PE, verbunden.

Eine Erfassung von Betriebsgrößen, insbesondere aktuellen Be- triebsgrößen wie Strömen, Spannungen, Drehmoment und Dreh- zahl, ist durch einen Block 103 dargestellt. Die Betriebsgrö- ßen werden in einem thermischen Modell 104 verarbeitet. Ein Block 105 dient einer Initialisier-Prozedur, bei welcher vor- teilhaft eine Referenzmessung durchgeführt wird.

Eine Ermittlung der Wicklungstemperatur, insbesondere strang- bezogen, erfolgt in einem Block 106.

Ein thermischer Motorschutz 102 erzeugt vorzugsweise das Warn- bzw. Abschaltsignal.

Über eine Leitung 101 sind Umrichter 1 und Maschine 2 verbun- den. Die Figur zeigt die Ströme i U (t), i V (t) und i w (t).

Dies sind vorteilhaft Betriebsströme im laufenden Betrieb. Ferner zeigt die Figur die Leitungswiderstände R L,U , R L,v und R L,W ·

Im Modell 104 werden zudem Leitungsdaten berücksichtigt. Dies ist durch Block 107 und durch Block 108 dargestellt.

Block 107 gibt vorteilhaft Aufschluss über eine Umgebungstem- peratur T 0 .

Block 108 gibt vorteilhaft Aufschluss, insbesondere bei Umge- bungstemperatur, über Leitungsdaten wie den Leitungswider- stand, einen Leitungsquerschnitt sowie eine Leitungslänge.

Die Maschine 2 umfasst in der Figur drei Stränge U, V und W.

Im Modell 104 werden zudem Maschinendaten berücksichtigt. Dies ist durch Block 109 dargestellt.

Block 109 gibt vorteilhaft Aufschluss über Wicklungswider- stände R U , R v und R w , Wicklungsquerschnitte, Gewicht und Strö- me.

FIG 3 zeigt einen Vergleich zwischen einem mittels des Ver- fahrens ermittelten Verlauf 20 der Wicklungstemperatur mit einem mittels einer e-Funktion ermittelten Verlauf 21. Der Verlauf 21 zeigt eine Nachbildung der Wicklungstemperatur T Cu (t) im Verlauf der Zeit t mit nur einer Zeitkonstante x e der e-Funktion. Dies stellt ein thermisches Motormodell mit nur einer thermischen Kapazität, ein sogenanntes Ein-Massen- Modell, dar. Der Verlauf 21 zeigt eine starke Abweichung vom ermittelten Echtzeit-Verlauf 20 während eines Erhitzungsvor- gangs.

Die Figur zeigt ferner eine Tangente 10 für τ mess sowie eine Tangente 11 für τ e . Die Tangenten zeigen die starke Abwei- chung zwischen den AnfangsSteigungen der beiden Verläufe.

Es wird deutlich, dass bei Verfahren, die den Verlauf 21 zur Folge haben, große Sicherheitsreserven erforderlich sind, was zu einer schlechten Motorausnutzung führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren, welches auf einer Echtzeit- Messung der Wicklungstemperatur mittels einer Messung der Heizleistung vorzugsweise im laufenden Umrichterbetrieb ba- siert, ermöglicht eine sehr gute Motorausnutzung.

In den FIG 4, FIG 5 und FIG 6 sind Verläufe aus einem bei- spielhaften Lastzyklus des Motorbetriebs dargestellt. Die Fi- guren zeigen einen Stromverlauf, gemessene Heizleistungen (für drei Stränge und ein Summenwert) und der daraus ermit- telte Verlauf der Wicklungstemperatur (für drei Stränge).

FIG 4 zeigt einen beispielhaften Verlauf 200 eines Stroms Irms der Stränge U, V, W in Abhängigkeit der Zeit t. FIG 5 zeigt einen beispielhaften Verlauf 202 der Heizleistung P Cu der Stränge U, V, W in Abhängigkeit der Zeit t. FIG 5 zeigt fer- ner einen Verlauf 201 einer Gesamtheizleistung P Cu· FIG 6 zeigt beispielhafte Verläufe 203 (Strang U), 204 (Strang V) und 205 (Strang W) der Wicklungstemperatur T Cu in Abhängig- keit der Zeit t. Zudem ist ein Verlauf einer Kühlwassertempe- ratur 206 dargestellt.