AT512870A1 - Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung - Google Patents

Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
AT512870A1
AT512870A1 ATA50174/2012A AT501742012A AT512870A1 AT 512870 A1 AT512870 A1 AT 512870A1 AT 501742012 A AT501742012 A AT 501742012A AT 512870 A1 AT512870 A1 AT 512870A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
drive circuit
microcontroller
circuit
control
drive
Prior art date
Application number
ATA50174/2012A
Other languages
English (en)
Other versions
AT512870B1 (de
Inventor
Gerald Ing Hoerist
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Priority to ATA50174/2012A priority Critical patent/AT512870B1/de
Priority to DE201310208339 priority patent/DE102013208339A1/de
Publication of AT512870A1 publication Critical patent/AT512870A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT512870B1 publication Critical patent/AT512870B1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/006Means for protecting the generator by using control
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H02H7/065Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors against excitation faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/17Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only arranged for operation in parallel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P11/00Arrangements for controlling dynamo-electric converters
    • H02P11/06Arrangements for controlling dynamo-electric converters for controlling dynamo-electric converters having an ac output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022Synchronous motors
    • H02P25/024Synchronous motors controlled by supply frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012Control circuits using digital or numerical techniques
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/15Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanordnung zur Ansteuerung zumindest eines Leistungsteils (7) einer Erregereinrichtung einer Synchronmaschine (8), eine erste Ansteuerschaltung (1) und eine zweite Ansteuerschaltung (2) umfassend, wobei die beiden Ansteuerschaltungen (1, 2) mittels einer Verteilschaltung (5) an den zumindest einen Leistungsteil (7) anschaltbar sind und wobei jede Ansteuerschaltung (1, 2) eine Taktversorgung und zumindest einen Mikrocontroller (9) umfasst. Dabei ist der zumindest eine Mikrocontroller (9) jeder Ansteuerschaltung (1, 2) mit einem Watchdogtimer (12) verbunden und der jeweiligeWatchdogtimer (12) ist mit einer von der Taktversorgung des Mikrocontrollers (9) unabhängigen Zeitmesseinrichtung ausgestattet. Auf diese Weise wird auch dann ein Fehler erkannt, wenn ein Mikrocontroller (9, 10) einen Undefinierten Zustand aufweist.

Description

201203588
MlIiM 1
Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung
Beschreibung 5
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanordnung zur Ansteuerung zumindest eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung einer Synchronmaschine, eine erste Ansteuerschaltung und eine zweite Ansteuerschaltung 10 umfassend, wobei die beiden Ansteuerschaltungen mittels einer Verteilschaltung an den zumindest einen Leistungsteil anschaltbar sind und wobei jede Ansteuerschaltung eine Taktversorgung und zumindest einen Mikrocontroller umfasst. Zudem betrifft die Erfindung ein Steuerungsverfahren der 15 Steuerungsanordnung.
Synchronmaschinen werden beispielsweise in Turbinenkraftwerken zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt. In diesen und anderen Fällen ist eine hohe 20 Ausfallsicherheit erforderlich. Um dies zu erreichen, werden Anlagenkomponenten redundant ausgeführt. Zum Beispiel stehen zur Ansteuerung des Leistungsteils einer Erregereinrichtung der Synchronmaschine zwei AnsteuerSchaltungen zur Verfügung. Fällt eine Ansteuerschaltung aus, übernimmt die andere 25 Ansteuerschaltung die Ansteuerung des Leistungsteils.
Bei bekannten Anordnungen dieser Art kommt es immer wieder zu Undefinierten Systemzuständen, die keine eindeutige Erkennung einer Störung zulassen. Das unterbrechungsfreie Umschalten 30 von einer AnsteuerSchaltung auf die andere ist dann nicht möglich. Insbesondere gilt dies bei komplexen Komponenten mit eingebauten Mikrocontrollern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Steuerungsanordnung der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben. Ein
35
I
201203588
2 entsprechendes Steuerungsverfahren ist ebenfalls Teil der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine 5 Anordnung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6. Abhängige Ansprüche enthalten verbesserte Ausführungen.
Dabei ist der zumindest eine Mikrocontroller jeder Ansteuerschaltung mit einem Watchdogtimer verbunden und der 10 jeweilige Watchdogtimer ist mit einer von der Taktversorgung des Mikrocontrollers unabhängigen Zeitmesseinrichtung ausgestattet. Auf diese Weise wird auch dann ein Fehler erkannt, wenn ein Mikrocontroller einen Undefinierten Zustand aufweist. Der entsprechende Watchdogtimer bewirkt in diesem 15 Fall das Abschalten der betroffenen Ansteuerschaltung und der Leistungsteil wird in weiterer Folge mittels der anderen Ansteuerschaltung angesteuert. Dabei entfällt die Notwendigkeit, teure Signalrelais vorzusehen, um fehlerhafte Ansteuerschaltungen sicher abzuschalten. Stattdessen kommen 20 billige Halbleiterbauelemente zum Einsatz. Außerdem wird die Anzahl der Fehler, die zwangsläufig zu einem Ausfall führen, reduziert.
Vorteilhafterweise ist die erste Ansteuerschaltung als 25 Master-Ansteuerschaltung und die zweite Ansteuerschaltung als Slave-Ansteuerschaltung eingerichtet und die beiden Ansteuerschaltungen sind über Kommunikationsleitungen mit einer übergeordneten Hauptsteuerung verbunden. Die Zuordnung der Master- und der Slave-Funktion erfolgt dabei mittels 30 Hauptsteuerung. Die Master-Ansteuerschaltung ist im Normalbetrieb aktiv. Im Störungsfall erfolgt die unterbrechungsfreie Umschaltung von der Master- zur Slave-Ansteuerschaltung mittels der Hauptsteuerung.
Eine Weiterentwicklung sieht vor, dass die Master-Ansteuerschaltung Ausgänge zur Abgabe von Zündimpulse aufweist und dass diese Ausgänge der Master-Ansteuerschaltung
35
201203588 3 mit Ausgängen der Slave-AnsteuerSchaltung galvanisch verbunden sind. Auf diese Weise liegen die Zündimpulse auch an den Ausgängen der nicht aktiven Slave-Ansteuerschaltung an. Die Slave-Ansteuerschatung ist dann zur Überprüfung der 5 Master-Ansteuerschaltung nutzbar.
Weiters ist es von Vorteil, wenn die Verteilschaltung Eingänge zum Empfang von Sensorsignalen des Leistungsteils aufweist und wenn die Verteilschaltung Ausgänge zur Abgabe 10 der Sensorsignale an die beiden Ansteuerschaltungen aufweist. Beide Ansteuerschaltungen empfangen auf diese Weise laufend Sensordaten zur Auswertung des aktuellen Zustands des Leistungsteils. 15 In einer verbesserten Ausprägung umfasst jede
Ansteuerschaltung eine Einrichtung zur Stromsymmetrierung. Mittels dieser Einrichtung zur Stromsymmetrierung ist sichergestellt, dass eine gleichmäßige Leistungsverteilung auf mehrere parallel geschaltete Leistungsteile erfolgt. 20
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass in einem Normalbetrieb der Leistungsteil über die Verteilschaltung mittels einer Ansteuerschaltung angesteuert wird und dass in jeder AnsteuerSchaltung ein Mikrocontroller ein Triggersignal 25 an den zugehörigen Watchdogtimer sendet, bis infolge einer
Störung das Ausbleiben des Triggersignals zur Abschaltung der entsprechenden Ansteuerschaltung führt. Die Ausgabe des Triggersignals erfolgt dabei mittels einer im jeweiligen Mikrocontroller laufenden Software. Ein fehlerhafter Betrieb 30 des Mikrocontrollers bewirkt dann zwangsläufig ein verzögertes oder ausbleibendes Triggersignal, sodass der Watchdogtimer anspricht.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass jeder Watchdogtimer an einem Eingang das Triggersignal empfängt und an einem Ausgang ein Ausgangssignal ausgibt und dass bei einem Ausbleiben des Triggersignals das Ausgangssignal seinen 35 4 201203588
Signalzustand ändert um eine Abschaltung der zugehörigen AnsteuerSchaltung herbeizuführen. Das Triggersignal sorgt während des Normalbetriebs für ein laufendes Zurücksetzen des entsprechenden Watchdogtimers, beispielsweise mittels wiederkehrender Signalflanken. Das Zurücksetzen erfolgt dabei vor Ablauf einer dem Watchdogtimer vorgegebenen Zeitspanne. Unterbleibt das Triggersignal, läuft die Zeitspanne ab und das Ausgangssignal ändert den Signalzustand. Die Zündimpulsausgänge der betroffenen Ansteuerschaltung werden hochohmig und die andere Ansteuerschaltung übernimmt die Ansteuerung des Leistungsteils.
Ein verbessertes Verfahren ist gegeben, wenn eine den Ansteuerschaltungen übergeordnete Hauptsteuerung laufend Überwachungssignale der Ansteuerschaltungen empfängt und wenn bei einer Abweichung eines ÜberwachungsSignals von einer Sollvorgabe eine Störung der entsprechenden Ansteuerschaltung erkannt wird, sodass infolgedessen die Ansteuerung des Leistungsteils mittels Hauptsteuerung auf die andere Ansteuerschaltung umgeschaltet wird. Auf diese Weise werden Störungen, die zu keinen Undefinierten Zuständen der betroffenen Ansteuerschaltung führen, frühzeitig erkannt.
Noch vor dem Ansprechen des zugehörigen Watchdogtimers ist dann die Umschaltung von einer Ansteuerschaltung auf die anderen durchführbar.
Zur Verbesserung der Redundanz ist vorgesehene, dass auch im Normalbetrieb mittels Hauptsteuerung abwechselnd von einer Ansteuerschaltung auf die andere Ansteuerschaltung umgeschaltet wird. Die Versorgung des Leistungsteils erfolgt also abwechselnd mit beiden Ansteuerschaltungen. Dadurch sind beide Ansteuerschaltungen immer wieder aktiv, wodurch deren Funktionsweise laufend überprüfbar ist. Auch der Umschaltvorgang selbst wird auf diese Weise getestet.
201203588 5
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: 5 Fig. 1 Erregereinrichtung mit redundanter Ansteuerung Fig. 2 Anordnung und Ansteuerung eines Watchdogtimers
Die Anordnung in Fig. 1 umfasst eine erste Ansteuerschaltung 1 mit einer optionalen Einrichtung zur Stromsymmetrierung 3 10 und eine zweite Ansteuerschaltung 2 mit einer optionalen
Einrichtung zur Stromsymmetrierung 4. Beispielsweise ist die erste Ansteuerschaltung 1 als Master und die zweite Ansteuerschaltung 2 als Slave eingerichtet, wobei beide Ansteuerschaltungen 1, 2 günstigerweise baugleich ausgeführt 15 sind. Beide Ansteuerschaltungen 1, 2 tauschen über Kommunikationsleitungen mit einer übergeordneten Hautsteuerung 6 Kommunikationssignale cl, c2 aus. Jede Ansteuerschaltung 1, 2 ist mit einer Rückmeldung der Zündimpulse ausgestattet. Damit können vom Master abgegebene 20 Zündimpulse vom Slave überprüft werden.
Die Zuordnung als Master und Slave geschieht dabei mittels HauptSteuerung 6. Um die Redundanz zu verbessern besteht die Möglichkeit, dass die Hauptsteuerung 6 in vorgegebenen 25 Abständen testweise zwischen den beiden Ansteuerschaltungen 1, 2 hin und her schaltet. Die Ansteuerung des Leistungsteils 7 erfolgt somit im Normalbetrieb alternierend mit beiden Ansteuerschaltungen 1, 2. Auf diese Weise findet laufend eine Überprüfung der Funktionsweise beider Ansteuerschaltungen 1, 30 2 statt.
Im Normalbetrieb ist die erste Ansteuerschaltung 1 aktiv. Über geeignete Leitungen werden Ansteuersignale a über eine Verteilschaltung 5 an einen Leistungsteil 7 geleitet. Sensorsignale s des Leistungsteils 7 werden mittels Verteilschaltung 5 an die Ansteuerschaltungen 1, 2 weitergegeben. Die Ausgänge der Ansteuerschaltungen 1, 2 sind
35 201203588
Η * 6 innerhalb der Verteilschaltung 5 galvanisch gekoppelt, sodass die Ansteuersignale a (d.h. die Zündimpulse} auch an der zweiten Ansteuerschaltung 2 anliegen und dort ausgewertet werden können. 5
Die Verteilschaltung 5 besteht beispielsweise aus entsprechenden Kabelverbindungen oder ist als eigene Verteilbaugruppe ausgebildet. 10 Die redundante Ansteuerung sieht vor, dass alle Signale logisch parallel geschaltet sind. Dabei ist durch eine gegenseitige Verriegelung sichergestellt, dass immer nur eine Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 Ansteuersignale a abgibt. Nur wenn die Ausgänge der einen AnsteuerSchaltung 2 bzw. 1 hochohmig 15 sind, kann die andere Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 aktiv sein.
Im vorliegenden Beispiel verfügt der Leistungsteil 7 über drei Phasenanschlüsse LI, L2, L3 und ist zur Gleichstromspeisung mit einer Erregerwicklung einer 20 Synchronmaschine 8 verbunden. Die Ständerwicklungen der Synchronmaschine 8 sind ebenfalls an drei Phasen U, V, W angeschlossen.
Die Redundanz besteht bei der vorliegenden Anordnung im 25 Vorhandensein der beiden Ansteuerschaltungen 1, 2. Die Ansteuersignale a für den Leistungsteil 7 und die Sensorsignale s (Istwerte) des Leistungsteils 7 sind in der Verteilschaltung 5 zusammengefasst. Die entsprechenden Leitungen sind elektrisch verbunden, sodass die Ausgestaltung 30 der Redundanz an eine jeweilige Anlage anpassbar ist. Im vorliegenden Fall ist nur ein Leistungsteil 7 als Stromrichter für den Erregerstrom der Synchronmaschine 8 dargestellt. Um die Ausfallsicherheit zu erhöhen wird der Leistungsteil 7 redundant ausgeführt. Auch dieser Fall ist mit der vorliegenden Erfindung abgedeckt. Mittels Einrichtung zur Stromsymmetrierung 3 bzw. 4 sind mehrere Leistungsteile 7 35
u- 201203588 7 ansteuerbar. Beispielsweise umfasst dabei jede Ansteuerschaltung 1, 2 eine eigene Symmetrierbaugruppe.
In Fig. 2 ist die Watchdogschaltung innerhalb der jeweiligen 5 Ansteuerschaltung 1, 2 dargestellt. Jede Ansteuerschaltung 1, 2 verfügt dabei über einen Mikrocontroller 9. Optional ist ein weiterer Mikrocontroller 10 vorgesehen, mit dem der erste Mikrocontroller 9 über eine Kommunikationsleitung Daten k austauscht. Es sind auch mehr als zwei Mikrocontroller an die 10 Kommunikationsleitung anschließbar. Die Mikrocontroller 9, 10 einer Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 verfügen dabei über eine gemeinsamen Taktversorgung.
Umfasst die jeweilige Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 eine 15 Einrichtung zur Stromsymimetrierung 3 bzw. 4, so befindet sich die Watchdogschaltung vorteilhafterweise innerhalb dieser Einrichtung zur Stromsymmetrierung 3 bzw. 4. Über einen General-Purpose Input/Output (GPIO) 11 sendet der 20 Mikrocontroller 9 ein Triggersignal t an einen Watchdogtimer 12. Das Triggersignal t wird dabei zwingend mittels Software in einer ersten Zeitschleife generiert. Zudem verfügt jeder Watchdogtimer 12 über einen eigenen Taktgeber oder ein eigenes Zeitglied (z.B. R-C-Glied). Auf diese Weise erfolgt 25 die Zeitmessung nach jedem Empfang eines Impulses oder Flankenwechsels des Triggersignal t unabhängig von der Taktversorgung der Mikrocontroller 9, 10. Die Funktionsweise des Watchdogtimers 12 bleibt somit aufrecht, wenn die Taktversorgung der Mikrocontroller 9, 10 ausfällt. 30
Bei mehreren Mikrocontrollern 9, 10 sinkt die Fehlermöglichkeiten, die zu einem Ausfall des Systems führen. Dabei überwacht der dem Watchdogtimer zugeordnete Mikrocontroller 9, ob die Kommunikation zu den weiteren Mikrocontrollern 10 fehlerfrei funktioniert. Im Falle einer Störung unterbleibt die Ausgabe des Triggersignals t. 35
201203588
8
Die Funktionsweise einer Watchdogschaltung ist wie folgt. Beispielsweise finden am Eingang des Watchdogtimers 12 während des Normalbetriebs in bestimmten Zeitabständen Flankenwechsel des Triggersignals t statt. Unterbleibt ein 5 Flankenwechsel für eine vorgegebene Zeitspanne (z.B. 100ms), schlägt der Watchdogtimer an. Dabei kommt es nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne zu einem Kippen des Ausgangssignals w am Ausgang des Watchdogtimers 12. Mit diesem Ausgangssignal w werden dann die Ansteuersignale des Leistungsteils 7 10 hochohmig, d.h. passiv, geschaltet und die andere
Ansteuerschaltung (2 bzw. 1) kann die Ansteuerung des Leistungsteils übernehmen.
Die dem Watchdogtimer 12 vorgegeben Zeitspanne ist dabei 15 einerseits größer als die maximale Durchlaufdauer der Softwareroutinen in der ersten Zeitschleife des dem Watchdogtimer 12 zugeordneten Mikrocontrollers 9, wobei in der ersten Zeitschleife auch die Generierung des Triggersignals t geschieht. Im Normalbetrieb erfolgt somit 20 immer eine rechtzeitige Rücksetzung des Watchdogtimers 12. Andererseits ist die vorgegebene Zeitspanne so kurz, dass eine störungsfreie Übergabe von einer Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 auf die andere Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 erfolgt. 25 Mit der vorliegenden Erfindung werden somit drei Arten von Fehlern abgedeckt: 35 1) Wenn die VersorgungsSpannung der Mikrocontroller 9, 10 oder der ganzen Baugruppe ausfällt, geht die betroffene 30 AnsteuerSchaltung 1 bzw. 2 sofort in den passiven Zustand. Dieser Vorgang ist durch die Schaltungstechnik realisiert. Auch die Watchdogschaltung hat in diesem Fall keine Versorgung und arbeitet nicht. Durch die gegenseitige Überwachung der Ansteuerschaltungen 1, 2 wird der Ausfall einer Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 von der anderen Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 erkannt und die andere
201203588 9
Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 übernimmt die Ansteuerung des Leistungsteils 7. 2) Wenn die Taktversorgung der Mikrocontroller 9, 10 5 ausfällt, arbeitet der dem Watchdogtimer 12 zugeordneten
Mikrocontroller 9 nicht mehr. Das Triggersignal t unterbleibt und das AusgangsSignal w des Watchdogtimers 12 kippt. Die Ausgänge der betroffenen Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 werden daraufhin hochohmig geschaltet und die andere 10 Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 übernimmt die Ansteuerung des Leistungsteils 7. 3) Wenn ein Mikrocontroller 9, 10 aus einem anderen Grund nicht mehr richtig arbeitet, dann ist durch die Software des 15 dem Watchdogtimer 12 zugeordneten Mikrocontrollers 9 sichergestellt, dass kein Triggersignal t mehr ausgegeben wird. Das Ausgangssignal w des Watchdogtimers 12 kippt nach Ablauf der vorgegeben Zeitspanne und die Ausgänge der betroffenen Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 werden hochohmig, was 20 zur Übernahme der Ansteuerung durch die andere Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 führt.
Somit sind alle denkbaren Fehlerfälle abgedeckt, die eine Umschaltung von einer Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 auf die 25 andere Ansteuerschaltung 2 bzw. 1 erforderlich machen, damit der Betrieb der Anlage unterbrechungsfrei bleibt. Günstigerweise führt das Umschalten der Ansteuerschaltungen 1, 2 zu einer Fehlerausgabe an ein Bedienpersonal. Auf diese 30 Weise ist die Störung einer ausgefallenen Ansteuerschaltung 1 bzw. 2 rasch behebbar, um wieder einen aufrechten Redundanzbetrieb sicherzustellen. 35

Claims (9)

  1. 201203588 10 Patentansprüche 1. Steuerungsanordnung zur Ansteuerung zumindest eines Leistungsteils (7) einer Erregereinrichtung einer 5 Synchronmaschine (8), eine erste Ansteuerschaltung (1) und eine zweite Ansteuerschaltung (2) umfassend, wobei die beiden Ansteuerschaltungen (1, 2) mittels einer Verteilschaltung (5) an den zumindest einen Leistungsteil (7) anschaltbar sind und wobei jede Ansteuerschaltung (1, 2) eine Taktversorgung und 10 zumindest einen Mikrocontroller (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Mikrocontroller (9) jeder Ansteuerschaltung (1, 2) mit einem Watchdogtimer (12) verbunden ist und dass der jeweilige Watchdogtimer (12) mit einer von der Taktversorgung des Mikrocontrollers (9) 15 unabhängigen Zeitmesseinrichtung ausgestattet ist.
  2. 2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ansteuerschaltung (1) als Master-Ansteuerschaltung eingerichtet ist, dass die zweite 20 Ansteuerschaltung (2) als Slave-Ansteuerschaltung eingerichtet ist und dass beide Ansteuerschaltungen (1, 2) über Kommunikationsleitungen mit einer übergeordneten HauptSteuerung (6) verbunden sind.
  3. 3. Steuerungsanordnung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Master-Ansteuerschaltung (1) Ausgänge zur Abgabe von Zündimpulse aufweist und dass diese Ausgänge der Master-Ansteuerschaltung (1) mit Ausgängen der Slave-Ansteuerschaltung (2) galvanisch verbunden sind. 30
  4. 4. Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilschaltung (5) Eingänge zum Empfang von Sensorsignalen (s) des Leistungsteils (7) aufweist und dass die Verteilschaltung (5) Ausgänge zur Abgabe der Sensorsignale (s) an die beiden Ansteuerschaltungen (1, 2) aufweist. 35
    201203588 11
  5. 5, Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ansteuerschaltung (1, 2) eine Einrichtung zur Stromsymmetrierung (3, 4) umfasst.
  6. 6. Steuerungsverfahren einer Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Normalbetrieb der Leistungsteil (7) über die VerteilSchaltung (5) mittels einer Ansteuerschaltung (1 bzw. 2) angesteuert wird und dass in jeder AnsteuerSchaltung {1 10 bzw. 2) ein Mikrocontroller (9) ein Triggersignal (t) an den zugehörigen Watchdogtimer (9) sendet, bis infolge einer Störung das Ausbleiben des Triggersignals (t) zur Abschaltung der entsprechenden AnsteuerSchaltung (1 bzw. 2) führt.
  7. 7. Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Watchdogtimer (9) an einem Eingang das Triggersignal (t) empfängt und an einem Ausgang ein Ausgangssignal (w) ausgibt und dass bei einem Ausbleiben des Triggersignals (t) das Ausgangssignal (w) seinen 20 Signalzustand ändert um eine Abschaltung der zugehörigen Ansteuerschaltung (1 bzw. 2) herbeizuführen.
  8. 8. Steuerungsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Ansteuerschaltungen (1, 2) 25 übergeordnete Hauptsteuerung (6) laufend Überwachungssignale (cl, c2) der Ansteuerschaltungen (1, 2) empfängt und dass bei einer Abweichung eines Überwachungssignals (cl bzw. c2) von einer Sollvorgabe eine Störung der entsprechenden Ansteuerschaltung (1 bzw. 2) erkannt wird und dass 30 infolgedessen die Ansteuerung des Leistungsteils (7) mittels Hauptsteuerung (6) auf die andere Ansteuerschaltung (2 bzw. 1) umgeschaltet wird.
  9. 9. Steuerungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalbetrieb mittels HauptSteuerung (6) abwechselnd (7) von einer
    35 14-05-2012 201203588
    12 Ansteuerschaltung (1 bzw, 2) auf die andere Ansteuerschaltung (2 bzw. 1) umgeschaltet wird.
ATA50174/2012A 2012-05-11 2012-05-11 Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung AT512870B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50174/2012A AT512870B1 (de) 2012-05-11 2012-05-11 Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung
DE201310208339 DE102013208339A1 (de) 2012-05-11 2013-05-07 Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50174/2012A AT512870B1 (de) 2012-05-11 2012-05-11 Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT512870A1 true AT512870A1 (de) 2013-11-15
AT512870B1 AT512870B1 (de) 2014-07-15

Family

ID=49475708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50174/2012A AT512870B1 (de) 2012-05-11 2012-05-11 Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT512870B1 (de)
DE (1) DE102013208339A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016105602A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Leistungsschalter sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Leistungsschalters

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060018137A1 (en) * 2004-07-26 2006-01-26 Gibbs Irving A Method and control system employing conduction monitors for detecting unbalanced current condition of alternating current phases
CN102185550B (zh) * 2011-04-15 2013-01-09 上海大学 双重单元风力发电并网系统及其控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060018137A1 (en) * 2004-07-26 2006-01-26 Gibbs Irving A Method and control system employing conduction monitors for detecting unbalanced current condition of alternating current phases
CN102185550B (zh) * 2011-04-15 2013-01-09 上海大学 双重单元风力发电并网系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013208339A1 (de) 2013-11-14
AT512870B1 (de) 2014-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2837012B1 (de) Verfahren zur prüfung einer trennstelle eines photovoltaik-wechselrichters und photovoltaik-wechselrichter
DE102010024234A1 (de) Sicherheitsgerät und Leistungsumformer
EP2608375B1 (de) Schaltungsanordnung mit einem wechselrichter und verfahren zur funktionsprüfung von elektromechanischen schaltern
DE102012104560B4 (de) Erkennung der Stringkonfiguration für einen Multistring-Wechselrichter
EP3391519B1 (de) Wechselrichter und verfahren zum betreiben eines wechselrichters
DE2408385B2 (de) Verfahren zum feststellen und ueberwachen von stoerungen im folgesteuerungsbetrieb von werkzeugmaschinen
DE102014202426B4 (de) Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und Photovoltaik-Wechselrichter
AT512870B1 (de) Steuerungsanordnung und Steuerungsverfahren eines Leistungsteils einer Erregereinrichtung
DE2922843A1 (de) Verfahren und geraet zum testen elektrischer systeme
CH618029A5 (de)
DE102015122163A1 (de) Servomotor-Steuerungsvorrichtung
WO2014064108A1 (de) Wechselrichter, verfahren zum betreiben eines wechselrichters und energieversorgungsanlage mit einem wechselrichter
EP3297115B1 (de) Anordnung mit einer energiespeichereinrichtung und energiewandlereinrichtung zum aufnehmen von elektrischer energie aus einem stromnetz und abgeben von elektrischer energie an das stromnetz
EP3824524B1 (de) Verfahren zur prüfung einer trennstelle eines photovoltaik-wechselrichters und ein solcher photovoltaik-wechselrichter
DE102015009662B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Geräts mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher
EP2709226A1 (de) Schaltungsanordnung, sowie Pegelwandler und Vergleicherschaltung für die Schaltungsanordnung
EP1307793B1 (de) Verfahren zum betrieb einer sicherheitsschaltvorrichtung und sicherheitsschaltvorrichtung
EP2520988B1 (de) Überwachungseinrichtung für Netzwächter
DE10358359B4 (de) Steuergerät mit skalierbaren Sicherheitsfunktionen für einen elektrischen Antrieb
DE2820604C3 (de) Schaltungseinrichtung für den Gleichlauf von im redundanten Parallelbetrieb arbeitenden Wechselrichtern und für die Überwachung des Gleichlaufs der Wechselrichter
DE102014117259B4 (de) Automatisierungsanlage und Verfahren zur externen Steuerung eines Selbsttestalgorithmus in einer dezentralen Sicherheitseinrichtung
EP3026785A1 (de) Elektrische Energieverteilanlage
DE102018125165A1 (de) Treibervorrichtung für eine elektrische last
DE102012020733B4 (de) Zeitschaltuhr für elektrische Verbraucher
DE2506995B2 (de) Verfahren zur Steuerung von periphere« Geräten in einer Fernmeldeanlage mittels zweier oder mehrerer Steuereinrichtungen und Anwendung des Verfahrens zur Fehlereingrenzung

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20180511