CH448230A - Schaltungsanordnung mit Stromrichterkaskade zur Regelung der Drehzahl wenigstens eines Asynchronmotors - Google Patents

Description

  Schaltungsanordnung mit     Stromrichterkaskade          zur    Regelung der Drehzahl wenigstens     eines        Asynchronmotors       Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord  nung mit     Stromrichterkaskade    zur Regelung der Dreh  zahl wenigstens eines     Asynchronmotors,    dessen Läufer  leistung über einen Gleichrichter und einen Wechselrich  ter auf ein Drehstromnetz zurückgespeist wird.

       Erfin-          dungsgemäss    arbeitet der Wechselrichter mit konstanter,  im wesentlichen voller Aussteuerung und es ist eine       Tastschaltung    zur Regelung der     Schlupfleitung    vorgese  hen, die zwischen dem Gleichrichter und dem Wechsel  richter angeordnet ist.  



  In den     Fig.    1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der  Erfindung dargestellt.  



  Die     Fig.    1 zeigt einen über     Reversierschütze    8 und 9  aus einem Drehstromnetz 10 gespeisten     Asynchronmotor     11. Seinem Läufer 11a wird über Schleifringe eine  untersynchrone Leistung entnommen und mit Hilfe von  Gleichrichtern 12a bis 12f     gleichgerichtet.    Nach der  Gleichrichtung führt der Strompfad über eine     Glättungs-          drossel    13 zu einer Verzweigung 20.     In    einem Querzweig  liegt ein nach einem an sich bekannten Verfahren  löschbares Halbleiterelement 6.

   Ein hierfür     erforderlicher     Löschkreis enthält einen Löschkondensator 5, ein steuer  bares Halbleiterelement 3, eine Schwingdiode 4 und eine  Schwingdrossel 17. Abhängig von der Drehzahl der       Asynchronmaschine    entsteht     im    Läufer 11a eine von 0   bei Synchronlauf - bis zur Kurzschlussspannung - im  Stillstand - veränderliche Spannung.

   Es wird nun durch  Regelung der Sperr- und     Durchlasszeiten    des steuerbaren  Halbleiterelementes 6 der Strom im Läuferkreis verän  dert.     Ein    Kondensator 14 ist     erforderlich,    um beim  Sperren von 6 Überspannungen zu unterdrücken.     Eine     Sperrdiode 7 ist vorgesehen, um einen Stromrückfluss  aus dem Kondensator 14 zu verhindern. Vor dem  Wechselrichter 16, durch den eine Rückspeisung der  Läuferleistung in das     Drehstromnetz    10 erfolgt, ist im  Längszweig noch eine     Glättungsdrossel    15 vorgesehen.  



  Eine derartig beschriebene Anordnung lässt sich  dahingehend erweitern, dass für mehrere Asynchronmo-         toren,    deren Läuferenergie über Gleichrichter und     Tast-          schaltungen    nach obiger Art und Weise fliesst, nur ein  gemeinsamer Wechselrichter vorgesehen ist, der abhängig  von eingeregelten Läuferdrehmomenten bzw. Läufer  drehzahlen Energie in das Netz speist.  



  Es ist bereits bekannt     (Fig.    1), bei Antrieben mit       Asynchronmaschinen    jedem Läufer einen Wechselrichter  zuzuordnen und dessen Strom mit Hilfe des Wechselrich  ters zu     regeln.    Der Nachteil einer derartigen Anordnung  gegenüber einer vorstehend offenbarten liegt in dem  Steueraufwand für den Wechselrichter. Dieser muss  abhängig von der Drehzahl des     Asynchronläufers    ausge  steuert werden. Im Gegensatz dazu wird aufgrund der  Erfindung mit Hilfe der     Tastschaltung    der Wechselrich  ter 16 mit konstanter, voller Aussteuerung betrieben.

    Daraus folgen für seinen Betrieb weiterhin vorteilhafter  weise gegenüber bekannten Ausführungen wenig Ober  wellen und     geringe    Blindleistung. Infolgedessen lassen  sich grössere     Glättungsdrosseln    vermeiden. Wegen der       Tastschaltung    liegt ein Impulsbetrieb vor, und es tritt  darüber hinaus kein Trittgrenzproblem auf.  



  In der     Fig.    2, einem zweiten Ausführungsbeispiel der  Erfindung, ist eine Sternschaltung des Wechselrichters  vorgesehen. Dabei dient die     Statorwicklung    der     Asyn-          chronmaschine    gleichzeitig als     Stromrichterumspanner.     Es besteht jedoch die Möglichkeit,     stattdessen        z.B.      falls eine Spannungsanpassung notwendig ist - eine  zweite besondere     Statorwicklung    in der Maschine vorzu  sehen, oder aber auch einen getrennten Umspanner,     z.B.     einen     Sparumspanner    zu benutzen.

   Während die     Fig.    1  eine Ausführung mit geglättetem     Wechselrichterstrom     und einen Speicherkondensator auf der Gleichstromseite  zeigt, ist in der     Fig.2    angedeutet, wie durch eine  <B>el</B>       meinsame    Regelung die     Tastimpulse    des steuerbaren  Halbleiterelementes 1 ohne     Phasenüberlappung    arbeiten,  also so geregelt werden, dass während der     Lückzeit    8t  der     Wechselstromventile    2 kein Strom in das Drehstrom  netz gespeist wird.  



  Eine Veranschaulichung dessen erfolgt durch die           Fig.3.    Die     Lückzeit    kann beliebig klein bis auf Null  gemacht werden.  



  In der Ausführung der     Fig.    2 wurden auf der     Wech-          selstromseite        induktivitätsarm    angeschlossene Kondensa  toren 19 zur Aufnahme der Impulsströme vorgesehen.  Sie arbeiten gleichzeitig als Phasenschieber.  



  Die Regelung der     Tastimpulse    kann mit an sich  bekannten Mitteln durch Erfassen eines     Gleichstromist-          wertes    und dessen Vergleich mit einem Sollwert in einem  Regelgerät 18 erfolgen. Abhängig von diesem Ergebnis  wird das steuerbare Halbleiterelement 1 gesteuert. Das  Regelgerät 18 steuert weiterhin die     Wechselstromventile     2. Letztere können ebenfalls als Halbleiterelemente aus  gebildet sein.  



  Es besteht bei den Anordnungen der     Fig.    1 und 2 in  bereits vorgeschlagener Weise die Möglichkeit, im  Gleichstromteil eine Batterie so zwischenzuschalten, dass  sie in Fällen von Laststössen eine Pufferfunktion aus  übt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schaltungsanordnung mit Stromrichterkaskade zur Regelung der Drehzahl wenigstens eines Asynchronmo- tors, dessen Läuferleistung über einen Gleichrichter und einen Wechselrichter auf ein Drehstromnetz zurückge speist wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel richter mit konstanter, im wesentlichen voller Aussteu erung arbeitet und eine Tastschaltung zur Regelung der Schlupfleistung vorgesehen ist, die zwischen dem Gleich richter und dem Wechselrichter angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Tastschaltung mit steuerbaren Halblei terelementen betrieben wird, die durch Zündimpulse und Kondensatorlöschimpulse in periodischer, geregelter Fol ge den Gleichstrom im Läuferkreis regeln. 2. Anordnung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, zur Regelung mehrerer Asynchronmotoren, da durch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Wechsel richter für die Motoren vorhanden ist, denen je ein Gleichrichter und je eine Tastschaltung zugeordnet sind. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Asynchronmotor eine zweite Ständerwick- lung hat, die in ihrer Spannung so ausgelegt ist, dass der Wechselrichter auf sie zurückarbeiten kann, wobei der Motor gleichzeitig als Umspanner dient. 4. Anordnung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Wechselstromspeiseseite Kondensatoren induktivitätsarm zur Aufnahme von Impulsströmen angeschlossen sind. 5.

   Anordnung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichterventile, z.B. steuerbare Halbleiterelemente, ohne Phasenüberlappung arbeiten und die Impulsschal tung während der Lückzeit öt keine Stromimpulse in das Drehstromnetz zurückspeist.