CH409075A - Anordnung zum Betrieb eines wechselrichtergespeisten Asynchronmotors mit konstantem Drehmoment und konstanter Schlupffrequenz bei beliebiger Drehzahl - Google Patents

Description

  Anordnung zum Betrieb eines     wechselrichtergespeisten        Asynchronmotors    mit konstantem  Drehmoment und konstanter     Schlupffrequenz    bei beliebiger Drehzahl    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  Anordnung zum Betrieb eines     Asynchronmotors    mit  konstantem Drehmoment und konstanter     Schlupf-          frequenz    bei beliebiger Drehzahl, wobei der     Asyn-          chronmotor    von einem im Schaltbetrieb arbeitenden  Wechselrichter gespeist wird.

   Zum Beispiel bei einem  Fahrzeugmotor ist es häufig erwünscht,     dass    der Mo  tor ein vorgeschriebenes konstantes Drehmoment  abgibt und die Drehzahl sich entsprechend einstellt.  Bei gegebener Frequenz und Grösse der Motorspan  nung kann jedoch das gleiche Moment bei zwei ver  schiedenen Drehzahlen abgegeben werden, wobei die  eine unterhalb und die andere oberhalb der zum       Kippmoment    gehörenden Drehzahl liegt. Mit Rück  sicht auf die Verluste ist jedoch ein Arbeiten des  Motors auf dem Teil der Kennlinie zwischen Kipp  drehzahl und synchroner Drehzahl erwünscht. Ausser  dem hat bei gegebener Frequenz auch die Grösse  der speisenden Spannung einen     Einfluss    auf den  Schlüpf, der bei dem vorgeschriebenen Moment  herrscht.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht, eine An  ordnung zu schaffen, die bei Speisung eines Motors  über einen     frequenzvariablen    Wechselrichter die<B>Ab-</B>  gabe eines konstanten Momentes bei konstanter       Schlupffrequenz    unabhängig von der gerade herr  schenden Drehzahl erzwingt. Ausserdem soll die Aus  nutzung des Motoreisens,<B>d.</B> h. der Sättigungsgrad des  Eisens, unabhängig von der eingestellten Drehzahl       bzw.    Speisefrequenz konstant sein.  



  Die erfindungsgemässe Anordnung ist dadurch  gekennzeichnet,     dass    mit dem Motor über ein Diffe  rential, über das eine bestimmte     Schlupfdrehzahl    ein  gegeben wird, eine     Drehstromtachometermaschine     gekuppelt ist deren Ausgangsspannung zum Zwecke,    als Sollwert für die Frequenz und Grösse der den  Motor speisenden Spannung zu dienen, mit der Speise  <U>spannung</U> des Motors verglichen wird und die Diffe  renzwerte das     Breitenverhältnis    der positiven und  negativen     Rechteckhalbwelle    der Ausgangsspannung  des Wechselrichters steuert, der über Siebmittel an  die Motorwicklungen angeschlossen ist.  



  In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Er  findung dargestellt. Jede     Ständerphase    des     Asyn-          chronmotors    2 wird von einem Wechselrichter       la-lc    gespeist. Die Wechselrichter beziehen ihre  Energie aus einer     Gleichspannungsquelle   <B>3.</B> Über  ein Differential ist eine     Wechselstromtachometerma-          schine   <B>5</B> mit dem Motor gekuppelt.

   Die Ausgangs  spannung der     Tachometermaschine    ist über Wider  stände     6a-6c    zum Stern zusammengeschlossen. über  das Differential 4 wird eine gewünschte     Schlupfdreh-          zahl    eingeschleust, so     dass    die Drehzahl der     Tacho-          metermaschine   <B>5</B> gleich der Summe der Motordreh  zahl und der     Schlupfdrehzahl    ist.

   Die an den Wider  ständen     6a-6c    abgegriffene Wechselspannung dient  als Sollwert für die Ausgangsspannung der Wechsel  richter     la-1c.    Die Augenblickswerte dieser Wechsel  spannung werden in den Vergleichsgliedern     7a-7c     mit den Augenblickswerten der am Motor liegenden  Spannung verglichen.<B>Die</B> Messung der letzteren ge  schieht an den symbolisch angedeuteten Stellen       8a-8c.     



  Die Wechselrichter     la-le    sind in einer bereits  vorgeschlagenen Art aufgebaut. Das Kennzeichen  dieser Wechselrichter besteht darin,     dass    sie als       Schaltwechselrichter    ausgeführt sind, die mit einer  Frequenz arbeiten, die sehr gross ist gegenüber der  für die Speisung des Motors erforderlichen Frequenz.  Das     Breitenverhältnis    der positiven und negativen           Rechteckhalbwelle    dieser hochfrequenten     Wechsel-          richterausgangsspannung    ist steuerbar. Dadurch über  lagert sich der höher frequenten Wechselspannung  ein von null verschiedener Mittelwert.  



  In den     Fig.    2 und<B>3</B> sind diese Verhältnisse dar  gestellt.     Fig.    2 zeigt die höher frequente Ausgangs  wechselspannung des Wechselrichters. Die positive  und negative     Rechteckhalbwelle    sind gleich breit,  <B>d.</B> h. das     Breitenverhältnis        tilt2    hat den Wert eins.  Der Mittelwert     Um    ist null. In     Fig.   <B>3</B> ist die Aus  gangsspannung<B>U.,</B> für verschiedene Werte von     tilt2     dargestellt. Man erkennt,     dass    sich ein von null  verschiedener Mittelwert<B>Um</B> ergibt.

   Die zwischen  den Wechselrichter und den Motor geschalteten Sieb  mittel halten die     höherfrequente    Spannung vom Mo  tor fern, so     dass    als Speisespannung nur die     Mittel-          wertspannung    Um auf den Motor wirkt.  



  Dadurch,     dass    die Ausgangsspannung der     Tacho-          metermaschine   <B>5</B> drehzahlproportional ist, ist das  Verhältnis von Grösse zur Frequenz dieser     Tacho-          maschinenspannung    konstant. Das bedeutet,     dass     auch für die den Motor speisende Spannung dieses  Verhältnis konstant ist und damit auch die im Ma  schineneisen herrschende Induktion. Die Ausnutzung    des Maschineneisens ist also von der Drehzahl unab  hängig und kann auf den günstigsten Wert eingestellt  werden (Versteller<B>9).</B>

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Anordnung zum Betrieb eines Asynchronmotors mit konstantem Drehmoment und konstanter Schlupf- frequenz bei beliebiger Drehzahl, der von einem im Schaltbetrieb arbeitenden Wechselrichter gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Motor (2) über ein Differential (4), über das eine bestimmte Schlupfdrebzahl (fs) eingegeben wird, eine Dreh- stromtachometermaschine <B>(5)</B> gekuppelt ist, deren Ausgangsspannung zum Zwecke, als Sollwert für die Frequenz und Grösse der den Motor speisenden Spannung zu dienen,

   mit der Speisespannung des Motors verglichen wird (7a-7c) und die Differenz werte das Breitenverhältnis der positiven und nega tiven Rechteckhalbwelle der Ausgangsspannung des Wechselrichters<B>(1)</B> steuert, der über Siebmittel an die Motorwicklungen angeschlossen ist.