用于测试电力驱动器中的安全转矩关断电路的方法和装置

摘要

一种用于测试用于电力驱动器的安全转矩关断(STO)功能部件的功能的方法和装置。激活STO功能部件之后，预定义的开关命令被传输到电力驱动器的功率开关。然后响应与该预定义的开关命令确定功率开关的开关状态。最后，至少基于所确定的开关状态确定STO功能部件的功能。

权利要求

1.一种用于测试用于电力驱动器的安全转矩关断STO功能部件的功能的方法，包括以下步骤：-向所述STO功能部件发送激活信号；

-向所述电力驱动器的功率开关发送预定义的开关命令，所述预定义的开关命令被配置为引起所述功率开关的开关状态的改变；

-响应于所述预定义的开关命令确定所述功率开关的开关状态；以及-至少基于所确定的开关状态来确定所述STO功能部件是否正确地运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中如果响应于所述预定义的开关命令确定所述功率开关不改变状态，确定所述STO功能部件正确地运行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义的开关命令指示所述功率开关将所述电力驱动器的每个输出相位首先与正DC输入相连接，然后与负DC输入相连接。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用于通过以下项来验证所述功率开关的所述开关状态被准确地读取的步骤：-向所述STO功能部件发送去激活信号；

-向所述电力驱动器的所述功率开关发送附加的预定义的开关命令；

-响应于所述附加的预定义的开关命令确定所述功率开关的所述开关状态；

-至少基于所确定的开关状态来确定所述功率开关的所述开关状态是否被准确地读取，其中如果响应于所述附加的预定义的开关命令确定所述功率开关已改变状态，则确定所述开关状态被准确地读取。

5.根据权利要求1所述的方法，其中通过测量所述电力驱动器的输出相位处的电压确定所述功率开关的所述开关状态。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在发送所述预定义的开关命令之前禁用所述STO功能的软件部分，以验证所述STO的硬件部分正在运行的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过从所述功率开关读取二进制的反馈信号来确定所述功率开关的所述开关状态。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义的开关命令为指示所述功率开关分组的命令，所述分组与所述电力驱动器的输出相位相关联。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定义的开关命令单独地指示与所述电力驱动器的每个输出相位相关的功率开关。

10.根据权利要求1所述的方法，其中向所述STO功能部件发送激活信号通过STO硬件开关的断开来实现。

11.一种用于电力驱动器的安全转矩关断STO模块包括：-安全转矩关断STO电路；

-逻辑电路，被配置为通过以下项来测试所述STO电路的STO功能：o向所述STO电路发送激活信号，

o向所述电力驱动器的功率开关发送预定义的开关命令，所述预定义的开关命令被配置为引起所述功率开关的开关状态的改变，o响应于所述预定义的开关命令确定所述功率开关的开关状态，以及o至少基于所确定的所述开关状态来确定所述STO电路是否正确地运行。

12.根据权利要求11所述的STO模块，其中所述逻辑电路进一步被配置为使得如果响应于所述预定义的开关命令确定所述功率开关不改变状态，则确定所述STO电路正确地运行。

13.根据权利要求11所述的STO模块，其中所述预定义的开关命令指示所述功率开关将所述电力驱动器的每个输出相位首先与正DC输入相连接，并且然后与负DC输入相连接。

14.根据权利要求11所述的STO模块，其中所述逻辑电路进一步被配置为通过以下项验证所述功率开关的所述开关状态被准确地读取：-向所述STO电路发送去激活信号；

-向所述电力驱动器的所述功率开关发送附加的预定义的开关命令；

-响应于所述附加的预定义的开关命令确定所述功率开关的所述开关状态；

-至少基于所确定的开关状态确定所述功率开关的所述开关状态是否被准确地读取，其中如果响应于所述附加的预定义的开关命令确定所述功率开关已改变状态，则确定所述开关状态被准确地读取。

15.根据权利要求11所述的STO模块，其中通过被配置为测量所述电力驱动器的输出相位处的电压的测量电路来确定所述功率开关的所述开关状态。

16.根据权利要求11所述的STO模块，其中所述逻辑电路被进一步配置为，在发送所述预定义的开关命令之前禁用所述STO功能的软件部分，以验证所述STO电路的硬件部分正在运行。

17.根据权利要求11所述的STO模块，其中通过测量电路确定所述功率开关的所述开关状态，所述测量电路被配置为比较所述功率开关的输出处的电压并且返回二进制反馈信号。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定义的开关命令为指示所述功率开关分组的命令，所述分组与所述电力驱动器的输出相位相关联。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定义的开关命令单独地指示与所述电力驱动器的每个输出相位相关的功率开关。

20.一种电力驱动器，包括安全转矩STO模块，其中所述STO模块包括：-安全转矩关断STO电路；

-逻辑电路，被配置为通过以下项来测试所述STO电路的STO功能：o向所述STO电路发送激活信号，

o向所述电力驱动器的功率开关发送预定义的开关命令，所述预定义的开关命令被配置为引起所述功率开关的开关状态的改变，o响应于所述预定义的开关命令确定所述功率开关的开关状态，以及o至少基于确定的所述开关状态来确定所述STO电路是否正确地运行。

说明书

用于测试电力驱动器中的安全转矩关断电路的方法和装置

技术领域

[0001] 安全转矩关断(STO)是许多电力驱动器上的标准安全功能部件。STO通过驱动器的电子开关的断开移除来自电力驱动器的负载而起作用。作为安全功能部件，期望监控STO的功能。这种监控不仅在生产期间是被期望的，而且在持续和定期的基础上，特别是在维护之后也是被期望的。

背景技术

[0002] 作为一般概念，驱动器调节对电机或负载的电能的控制。电能通常以来自本地配电系统的交流电(AC)的形式供应给驱动器。然后在该驱动器内将该交流电源整流为直流(DC)电源。然后，驱动器可以获取该DC电源，并将其逆变回至期望的频率和电压的AC输出。该频率和电压与连接到驱动器的电机或负载的要求相匹配。因此，驱动器是通过控制AC输出的电压和频率中的至少一个来调节能量供应的装置。驱动器使用许多方法来完成必要的整流和逆变。例如，脉冲宽度调制可以用于形成驱动器的AC输出。

[0003] STO是用于基于驱动的功能安全所需的基本基础，因为它将驱动安全地带到无转矩状态。STO通常用于防止机器的意外启动或用于紧急停止。一旦激活，STO立即关断到电机的驱动输出。电机速度然后可以逐渐停止。

[0004] 某些安全标准管理电机的安全操作。一个这样的标准，EN 60204-1，“机械安全.机器的电气设备.一般要求”概述停止的机械的类别。STO可用于满足标准EN 60204-1的停止类别0。STO可以与其他安全功能配对，以便在启用安全功能后，STO被启用以确保驱动不会意外重启。

[0005] 从功能上说，安全性是具有作为很多驱动上的标准功能部件的STO的电力驱动的内置功能部件。附加安全功能可以委托给紧凑型安全功能模块。某些驱动器可能提供无编码器安全性。驱动器的功能安全性可以根据EN/IEC 61800-5-2设计，并且符合欧洲联盟机械指令2006/42/EC的要求。

[0006] 通常，STO用于防止意外的启动并且允许机器安全的维护和操作。随着驱动器的STO功能的激活，驱动器将不会在输出电源处提供旋转磁场。这防止任何附接的电机产生转矩。STO功能对应于与EN 60204-1的停止类别0一致的不受控制的停止。

[0007] 很多安全标准和指令管理电力驱动器的操作。诸如EN 1037，EN 60204-1和EN 61800-5-2等手册包含有关电力驱动和安全标准的定义和规定。此外，欧盟机械指令2006/
42/EC包含某些驱动器必须遵守的要求。

[0008] STO测试的当前实践是利用附属于具有STO功能部件的驱动器的电机来实现的。如果在STO被激活时电机没有产生任何转矩，则STO功能被激活，并通过测试。因此，STO功能部件的当前测试需要将电机连接到驱动器。当驱动器已经被安装或在设施内使用时，这是不期望的。同样地，不允许独立于附接的负载或电机来测试驱动器。

发明内容

[0009] 安全转矩关断(STO)是大多数电力驱动器中的标准安全功能。STO是驱动器中的安全额定电路，其通过断开电力电子开关并因此限制对附接的电机或负载的能量供应来去除电机转矩。电力电子开关或功率开关可以是IGBT的形式。通常，在电力电子开关断开之后，开关也被限制通过STO功能部件来操作。因此，可以通过监控电力驱动器的功率开关的行为来测试STO功能部件的适当功能。

[0010] 在STO功能部件被激活之后，可以通过向电力驱动器的功率开关发送开关命令来验证该STO功能部件的功能。该开关命令可以从例如电力驱动器的控制单元或从STO功能部件本身发送。如果开关响应命令，则该功能无法正常工作。该测试方法允许验证STO功能部件，而无需观察连接到电力驱动器的负载或电机。因此，具有或不具有附接到电力驱动器的电机或负载，该方法都可以使用。在电力驱动器或STO电路的部件已经被更换时，该方法在维修操作以后是特别有用的。

[0011] 在操作状态下，例如在驱动器活动并产生输出的情况下，驱动器通常连接在电源和AC电机之间。为了测试STO功能的操作，标准做法是启用STO功能并监控所附接的电机的速度和转矩输出。本发明的实施例提供了允许在无需连接的负载和电机的情况下，通过监控响应开关命令的电力驱动器的功率开关的开关状态，来测试STO电路或功能的益处。

[0012] 本发明的实施例允许在具有附接的负载或电机的情况下，通过监控电力驱动器的输出电流来测试STO功能。当没有电流通过电力驱动器的输出相位到附接的负载或电机时，STO功能正常工作。如果没有附接的负载或电机，当电力驱动器的输出相位上没有输出电压时，可以验证STO功能。

[0013] 根据本发明的实施例，提供了一种用于测试电力驱动器的安全转矩关断(STO)功能部件的功能的方法。该方法包括以下步骤：首先向STO功能部件发送激活信号。在发送激活信号之后，将预定义的开关命令发送到电力驱动器的功率开关。然后，响应于预定义的开关命令确定功率开关的开关状态。最后，至少基于所确定的开关状态来确定STO功能部件的功能。

[0014] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于电力驱动器的安全转矩关断(STO)模块。所述模块包括STO电路和逻辑电路。逻辑电路被配置为通过向STO电路发送激活信号来测试STO电路的STO功能。然后逻辑电路向电力驱动器的功率开关发送预定义的开关命令。然后，响应于预定义的开关命令，逻辑电路确定功率开关的开关状态。最后，逻辑电路至少基于所确定的开关状态来确定STO电路是否正常工作。

附图说明

[0015] 图1图示了根据本发明的至少一些实施例的具有STO功能部件的电力驱动器的基本电路图；

[0016] 图2图示了电力驱动器的输出电压的二进制测量的示例；

[0017] 图3图示了在启用STO功能之后的电机速度的图形表示；

[0018] 图4图示了根据本发明的某些实施例的具有STO模块的电力驱动器。

具体实施方式

[0019] 定义

[0020] 在本文中，术语驱动器可以是用于控制电能供应的任何装置。可以在本文中使用的驱动器的示例可以包括但不限于：变速驱动器或转换器、变频驱动器或转换器、变频器、逆变器、可调频率驱动器或转换器，电力驱动器和电机驱动器。如本文所讨论的，转换器与驱动同义。

[0021] 在本发明的某些实施例中，预定义的开关命令被发送到电力驱动器的功率开关。开关命令可以使得它们指示功率开关断开或闭合。预定义的开关命令可以来自例如驱动器的向功率开关发送开关命令的相同部分，以便引起调制并因此产生AC输出。预定义的开关命令也可以来自与电力驱动器的STO功能部件相关联的电路。然后可以从例如状态反馈信号中读取功率开关的实际开关状态。如上所述，当STO功能部件被激活时，其应防止功率开关改变状态。因此，如果功率开关遵循预定义的开关命令的指令，则STO电路不能正常工作，因为处于激活状态的STO电路应该已经防止预定义的开关命令使功率开关改变状态。

[0022] 在本发明的一些实施例中，在STO功能部件被激活和其被去激活时，预定义的开关命令都被发送到功率开关。在这些实施例中，STO功能部件是否正常工作以及是否正确读取功率开关的开关状态都可能被确定。

[0023] 预定义的开关命令可以存储在通过STO功能部件访问的存储器中。例如，STO功能部件可以在现场可编程门阵列(FPGA)或集成电路(IC)上实现。所述FPGA芯片具有能够执行存储在FPGA的存储器中的命令的处理器，以及用于向连接到FPGA的设备发送信号的接口。预定义的开关命令因此可以存储在FPGA的所述存储器中和/或FPGA可访问的另一存储器中。预定义的开关命令也可以从FPGA发送到功率开关。

[0024] 如在本发明的某些实施例中使用的预定义开关命令可以存储在STO功能部件的存储器中。例如，存储器可以是如上所述的FPGA的存储器。预定义的开关命令可以包括用于与STO功能部件相关联的电力驱动器的功率开关的指令。这些指令将告诉功率开关以断开或闭合，优选地正常工作的功率开关，例如IGBT。预定义的开关命令可以采取使得栅极断开或闭合的短脉冲的形式，从而断开或闭合功率开关。该开关命令也可以是持续信号的形式。该持续信号可以采取例如用于控制功率开关的电压的形式。预定义的开关命令可以是通用的，或者是涉及测试的功率开关的特定类型定制的。在预定义的开关命令是通用的示例中，可以同时或顺序地发送多于一个的通用预定义开关命令，以确保使用能够开关期望的功率开关的预定义的开关命令。

[0025] STO功能部件可以利用附接到具有STO功能部件的电力驱动器的电机来验证，例如在STO功能部件的生产测试中。电力驱动器可以连接到电源和电机。然后，在激活和测试STO功能部件之前，可以通过使电机以一些正常速度和转矩操作，来正常操作电力驱动器。如果在STO功能部件激活之后，当STO保持激活时，附接到电力驱动器的电机不产生任何转矩，则通过测试。

[0026] 本发明的实施例通过验证电力驱动器的电力电子开关保持断开，即使当驱动器的逆变器功能的调制被接通时，也能够在没有附接到电力驱动器的电机的情况下进行测试。因此，例如如果可以监控电力电子开关本身，则不需要测量附接的电机的功能以确定STO功能部件是否正确地工作。

[0027] 本发明的某些实施例提供了一种用于测试电力驱动器的安全转矩关断(STO)功能部件的功能的方法。所述方法包括以下步骤中的一些或全部：向STO功能部件发送激活信号，向电力驱动器的功率开关发送预定义的开关命令，确定响应于预定义的开关命令的功率开关的开关状态，至少基于所确定的开关状态确定STO功能部件是否正确地工作。优选地，从上述选择的步骤以所述顺序进行，然而某些步骤可以以另一顺序进行，和/或用其间的其它步骤进行，只要该另外的方法根据本发明起作用。

[0028] 如果确定响应于预定义的开关命令功率开关不改变状态，则可以确定STO功能部件正确地运行。

[0029] 预定义的开关命令可以指示功率开关将电力驱动器的每个输出相位首先连接到正DC输入，然后连接到负DC输入。

[0030] 测试方法可以包括用于验证功率开关的开关状态被正确读取的步骤。所述方法包括步骤：向STO功能部件发送去激活信号，向电力驱动器的功率开关发送附加的预定义的开关命令，响应于附加的预定义的开关命令确定功率开关的开关状态，并且至少基于所确定的开关状态来确定功率开关的开关状态是否被准确地读取。如果响应于附加的预定义的开关命令确定功率开关已经改变状态，则确定开关状态被准确地读取。测试正确地确定开关状态进一步用于确保STO功能被正确地确定。

[0031] 预定义的开关命令可以为指示功率开关分组的命令。这些组可以与电力驱动器的输出相位相关联。

[0032] 预定义的开关命令可以单独地、同时地或顺序地指示与电力驱动器的每个输出相位相关联的功率开关。

[0033] 向STO功能部件发送激活信号可以通过断开STO硬件开关来实现。该激活信号可以为断开驱动栅极驱动器的电压或电位的信号。

[0034] 图1图示了根据本发明的至少一些实施例的应用于电力驱动器(130)的相位输出的示例STO功能部件(100)。在图1中，所示出的STO电路包括馈送信号到FPGA(120)的STO开关(110)、上层开关控制电路(112)和下层电路控制电路(114)。上层开关控制电路(112)连接到所示相位的上层功率开关(132)，同样下层开关控制电路(114)连接到下层功率开关(134)。图1被简化以仅示出电力驱动器(130)的一个相位输出，其中电力驱动器可以具有多个相位输出。

[0035] 如图1所示，断开STO开关(110)可以激活STO功能部件(100)的至少一部分，并通过关断控制电路(112和114)的栅极驱动器的电源来断开功率开关(132和134)。此外，经由FPGA(120)监控STO功能部件(100)的状态。在本发明的一些实施例中，STO功能部件(100)可以由驱动器的其它模块(例如中央控制模块)监控。FPGA(120)可以被配置为接收其他控制输入(122)，例如，驱动器性能的期望调制或测量。如果STO电路断开，驱动器立即停止调制，并且因此停止将DC电源转换为AC电源，以供电机或负载使用。在图1所示的实施例中，STO功能部件(100)的硬件部分通过STO开关(110)的物理闭合或断开来激活。

[0036] 在本发明的某些实施例中，存在硬件STO功能部件和软件STO功能部件。软件STO功能部件可以被配置为响应于某些事件停止用于驱动器内的DC-AC转换的调制信号。例如，如果附接的电机的状况被监控，并且通过软件STO功能部件检测到超速状况，则软件STO功能部件可以激活并且因此通过停止发送断开和闭合功率开关的信号来停止调制。

[0037] 软件STO功能部件可并入FPGA或其它被配置为无需断开硬件开关即可停止调制的控制电路中。软件STO功能部件还可以被配置为监控与电力驱动器相关的状况，并且基于那些监控的状况激活。

[0038] 在硬件和软件STO功能部件都可用的实施例中，软件STO功能部件可以比硬件STO功能部件更快地响应。因此，在某些情况下，禁用软件STO功能部件以允许测试硬件STO功能部件。例如，在工厂生产测试中，可以禁用软件STO功能部件，以便可以验证硬件STO功能部件的正确操作。类似地，还可以禁用硬件功能部件，以便测试软件STO功能部件的功能。在图1的实施例中，STO开关(110)在软件STO功能的测试中将保持闭合。

[0039] 在本发明的一些实施例中，STO功能可以具有软件和硬件部分。STO功能的软件部分可以在发送预定义的开关命令之前被禁用，以便验证STO的硬件部分正在运行。

[0040] 在具有软件STO功能部件的实施例中，可以存在用于存储可由处理器执行的代码的存储器，和用于按照所存储的代码的指示向STO功能部件或附接的电力驱动器的部分发送信号的连接。

[0041] 尽管FPGA(120)仅连接到图1中的电力驱动器(130)的一个相位输出，但是其可以连接到电力驱动器的一个或多个附加相位或所有相位，以便也能控制那些相位。

[0042] 本发明的某些实施例采用以下测试程序。在测试期间，电力驱动器的每个输出相位可以一个接一个地首先切换到正的DC母线。例如，在图1的系统中，上层功率开关(132)可以接通，下功率开关(134)可以断开。该配置使得电力驱动器(130)的相位输出为正的DC母线的相位输出。在连接到正母线之后，相位输出可以连接到负母线。再次如图1所示，上层功率开关(132)可以被关断，下层功率开关(134)被接通。当以这种方式测试一个相位时，可以禁用其它相位。为了禁用输出相位，与该相位相关联的所有功率开关都被关断。该测试可以称为零测试。在测试期间，如果STO功能部件被去激活，反馈应遵循参考。在图1中，这将对应于被闭合的STO开关(110)。类似地，当STO开关(110)断开时，STO功能部件被激活，并且反馈不应遵循参考。

[0043] 如上所述，在本发明的某些实施例中，每个输出相位可以一个接一个地或单独地被测试。在本发明的一些实施例中，可以同时测试输出相位。输出相位也可以分组测试。

[0044] 如果上述测试运行两次，例如一次是在STO功能部件激活的情况下，一次是在STO功能部件去激活的情况下，则可以指示STO电路是否正确地操作。即使没有连接电机负载，也可以进行该指示。在没有附加电机负载的STO电路的操作状态的指示消除了该指示受到故障电机影响的可能性。在执行零测试并且STO功能部件被激活时，即使六个功率开关中的一个遵循参考，STO电路也可被认为是故障。

[0045] 此外，当电力驱动器的输出相位通过附接的电机的定子绕组连接时，将一个相位切换到正或负DC母线将使得其它两个相位也同样被切换。如上所述运行零测试，每次只允许一个输出相位，确保通过定子绕组连接的该相位不会影响测试的准确度。

[0046] 功率开关的开关状态可以通过电力驱动器的输出相位的电压的测量来确定。例如，可以采用如图2所示的一比特位电压测量系统。

[0047] 图2图示了由本发明的某些实施例采用的一比特位电压测量系统(200)。在没有附接的电机的情况下，不管STO状态如何，电力驱动器将基本上不输出电流。然而，可以测量电压，以便确定电力驱动器的功率开关的开关状态。某些驱动器在驱动器的每个输出相位均配备有一比特位电压测量系统(200)。这些一比特位电压测量系统(200)可以为电力驱动器的各种操作提供状态反馈。因此，任何STO功能部件测试也可以利用这些状态反馈。

[0048] 例如，如果来自每个相位的状态反馈不遵循给定的开关参考，则当STO被激活时，可以指定STO正确地工作。同时，如果STO被去激活，则状态反馈应该遵循给定的参考。在测试STO功能部件时，通过去激活STO来监控状态反馈可以消除测量/控制电路中出现故障的可能性。

[0049] 在图2的一比特位电压测量系统(200)内，图示了比较器(202)和功率开关(204)。可以看出，功率开关(204)在HI和LO信号之间切换。HI和LO信号可以是例如电力驱动器内的DC电源的正和负电压。功率开关(206)的输出馈送到比较器(202)，并与功率开关的HI信号进行比较。以这种方式，如果功率开关(204)连接到HI信号，则比较器将返回1。如果功率开关(204)连接到LO信号，则比较器将返回0。比较器的输出可以被馈送到电力驱动器的控制或监控电路。图2中还示出了AC电机(210)的示例。可以看出，一比特位电压测量系统(200)正在监控被馈送到AC电机(210)的相位A的电力驱动器的相位输出之一。

[0050] 某些电力驱动器配备有来自所有输出相位的状态反馈测量。通过三个1位比较器在电力驱动器的功率单元中测量电压。测量的比较器数据允许用于确定功率开关的位置。比较器遵循输出电压线(例如DC+或DC-)的状态，因此当输出电压线连接到DC+时，比较器输出为1。

[0051] 在本发明的某些实施例中，可以通过从功率开关读取二进制反馈信号来确定功率开关的开关状态。这可以取代或者除了驱动器的输出相位的电压或电流测量的确定以外被执行。

[0052] 图3图示了激活STO功能部件之前和之后作为时间的函数的电机速度[n](300)的图。在图中，电机在STO功能部件被激活之前以某一速度[n]旋转(310)。激活STO功能部件后，电机速度下降到零，因为电机没有产生转矩。

[0053] 图4图示了根据本发明的实施例的具有STO模块(410)的电力驱动器(400)。STO模块(410)包括：安全转矩关断(STO)电路(412)和逻辑电路(414)。该逻辑电路(414)被配置为通过以下操作来测试STO电路的STO功能：向STO电路(412)发送激活信号，向电力驱动器(400)的功率开关(402)发送预定义的开关命令，响应于该预定义的开关命令确定该功率开关(402)的开关状态，以及至少基于所确定的开关状态来确定该STO电路(412)是否正常运行。

[0054] 逻辑电路(414)可以是如前所述的FPGA。逻辑电路还可以是被配置为执行所存储的命令的存储器和处理器。

[0055] 在本发明的某些实施例中，逻辑电路(414)还可以被配置为使得如果响应于预定义的开关命令确定功率开关(402)没有改变状态，则确定STO电路(412)正常运行。预定义的开关命令可以指示功率开关(402)将电力驱动器的每个输出相位首先连接到正DC输入，然后连接到负DC输入。DC输入可以来自电力驱动器(400)的DC电源(404)。

[0056] 逻辑电路可以进一步被配置为验证正在被精确地读取的功率开关(402)的开关状态。可以通过以下方法验证：向STO电路(412)发送去激活信号，向电力驱动器(400)的功率开关(402)发送附加的预定义的开关命令，响应于该附加的预定义的开关命令确定功率开关(402)的开关状态，以及至少基于所确定的开关状态来确定功率开关(402)的开关状态是否正在被准确地读取。如果响应于附加的预定义开关命令确定功率开关(402)已经改变状态，则确定开关状态被准确地读取。

[0057] 可以通过被配置为测量电力驱动器(400)的输出相位(408)的电压的测量电路(406)来确定功率开关(402)的开关状态。

[0058] 逻辑电路(414)还可以被配置为在发送预定义的开关命令之前禁用STO模块(410)的软件部分，以便验证STO电路(412)的硬件部分正在运行。

[0059] 可以通过测量电路(406)来确定功率开关(402)的开关状态，测量电路(406)被配置为比较功率开关(402)的输出处的电压并返回二进制反馈信号的。

[0060] 预定义的开关命令可以为指示功率开关(402)分组的命令，所分的组与电力驱动器的输出相位相关联。

[0061] 预定义的开关命令可以单独地指示与电力驱动器的每个输出相位相关联的功率开关(402)。

[0062] 图4图示了被连接的组件。连接组件的线的数量和长度不表明沿着这些线传输的信号或功率的类型或量。

[0063] 如上所述的STO模块(410)可以结合到如图4所示的电力驱动器(400)中。

[0064] 如本文所讨论的，当STO被配置为防止附接的电机产生转矩时，STO功能部件可以被认为是活动的或激活的。应当理解，当STO被配置为允许附接的电机产生扭矩时，可以认为它处于活动状态。不管STO功能部件的哪个状态被认为是激活的，本说明书的教导都是相同的。

[0065] 应当理解，所公开的本发明的实施例不限于本文所公开的特定结构，处理步骤或材料，而是扩展到如相关领域的普通技术人员将认识到的其等同物。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意在限制。

[0066] 贯穿本说明书对一个实施例或实施例的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指代相同的实施例。当使用术语诸如、例如、大约或基本上引用数值时，还公开了精确的数值。

[0067] 如本文所使用的，为了方便，可以在公共列表中呈现多个项目，结构元件，组成元件和/或材料。然而，这些列表应该被理解为列表的每个成员被单独地识别为独立的和唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下仅仅基于它们在共同组中的呈现，不应将该列表的单个成员解释为相同列表的任何其他成员的事实上的等同物。另外，本文中可以参考本发明的各种实施例和示例以及其各种组件的替代。应当理解，这样的实施例、示例和替代不被解释为彼此的事实上的等同物，而是被认为是本发明的独立的和自主的表示。

[0068] 此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。在下面的描述中，提供了许多具体细节，例如长度、宽度、形状等的示例，以提供对本发明的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等来实施本发明。在其他情况下，未详细示出或描述公知的结构，材料或操作，以避免模糊本发明的各方面。

[0069] 虽然前述示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的原理和概念和无需创造性指导的实践下，可以在形式、用途和实现细节上进行多种修改。因此，除了由下面阐述的权利要求之外，不意在限制本发明。

[0070] 本文中使用的动词“包括”和“包含”是既不排除也不要求存在未记载的特征的开放限制。除非另有明确说明，否则从属权利要求中所述的特征是可相互自由组合的。此外，应当理解，在整个本文中使用“一个”或“一种”，即单数形式不排除多个。

[0071] 缩写表

[0072] AC→交流

[0073] DC→直流

[0074] FPGA→现场可编程门阵列

[0075] IC→集成电路

[0076] IGBT→绝缘栅双极型晶体管

[0077] STO→安全转矩关断

[0078] 附图标记列表

[0079]100 STO功能部件
110 STO开关
112 上层开关控制电路
114 下层开关控制电路
120 FPGA
122 控制输入
130 电力驱动器的相位输出
132 上层功率开关
134 下层功率开关
200 一比特位电压测量系统
202 比较器
204 功率开关
206 功率开关的输出
210 AC电机
300 电机速度的图
310 激活STO功能部件的请求
400 电力驱动器
402 功率开关
404 DC电源
406 测量电路
408 电力驱动器的输出电位
410 STO模块
412 STO电路
414 逻辑电路