CH657946A5 - Rotating-field machine circuit arrangement for regulating operating modes at different rotation speeds - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung für die Regelung von Betriebszuständen mit unterschiedlichen Drehzahlen, insbesondere auf eine drehzahlgeregelte Antriebseinrichtung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Schaltungsanordnungen zum Betrieb von Drehfeldmaschinen Bezug, wie er in der DE-OS 28 54 798 beschrieben ist. Dort sind die Statorklemmen einer mit einem Drehfeld erregten Synchronmaschine an einen selbstgeführten Stromrichter eines Umrichters mit Gleichstrom-Zwischenkreis angeschlossen, während die Rotorklemmen über eine Umschalteinrichtung mit einem Drehstromnetz verbunden sind. In niedrigen Drehzahlbereichen weisen das Stator- und Rotorfeld die gleiche Drehrichtung auf. Beim Uebergang zu oder von einem oberen Drehzahlbereich, wenn die Statorspannung gleich der Summe aus der Kommutierungsspannung und der doppelten Höhe der Statorstillstandsspannung wird, bzw. wenn die Statorfrequenz gleich der Summe aus der Mindestkommutierungs-frequenz und der doppelten Rotorfrequenz wird, erfolgt eine Umschaltung der relativen Drehrichtung des Drehfeldes. Infolge dieser Umschaltung können die Stromrichter des Umrichters für kleinere Leistung dimensioniert werden. Eine Regelschaltung für die Maschinendrehzahl ist nicht angegeben.

Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist,

löst die Aufgabe, eine Schaltunganordnung zur Regelung von Drehfeldmaschinen anzugeben, mit der bei gleicher Festfrequenz und Maximaldrehzahl ein niedrigerer Maximalwert der veränderlichen Frequenz ausreicht.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Sollwert-Istwert-Abweichungen der Maschinendrehzahl schnell verringert werden können.

Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die DE-OS 24 13 266 sowie auf A. Läuger, Proceedings of the 2nd IFAC-Symposium, Düsseldorf 1977, S. 619 bis 626, Perga-mon Press 1977 hingewiesen. Es haldelt sich hierbei um doppeltgespeiste, d.h. über die Stator- und Rotorwicklung leistungaufnehmende oder -abgebende Drehfeldmaschinen, die sich im wesentlichen entsprechend wie Synchronmaschinen verhalten und gelegentlich auch als solche oder als kommutatorlose Gleichstrommaschinen bezeichnet werden. Gegenüber einem

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Betrieb als Induktionsmaschine besteht der Unterschied darin, dass Frequenz und Drehsinn des Rotor-Drehfeldes nicht durch Schlupf gegenüber dem Stator-Drehfeld, sondern durch Einprä-gung von aussen bestimmt sind. Die als vorzeichengerechte Differenz zwischen eingeprägter Stator- und Rotor-Drehfeldfre-quenz gegebene Drehzahl bzw. Drehfrequenz kann daher als die jeweilige Synchrondrehzahl aufgefasst werden. Im übrigen sind Stator- und Rotorwicklung auch hier hinsichtlich des Leistungsaustausches gleichwertig und können daher vertauscht werden, sofern die damit verbundene Drehrichtungsänderung des Rotors berücksichtigt wird. Gleichzeitige Drehsinnumkehr von Stator- und Rotor-Drehfeld (bezüglich der betreffenden Wicklung) bedeutet also Drehsinnumkehr des Rotors (bezüglich der Umwelt), d.h. mechanische Drehrichtungsumkehr.

Bei den Schaltungsanordnungen der vorgenannten Art werden Stator- und Rotorwicklung mit Drehfeldern gleichen Drehsinnes betrieben, also beide rechtsläufig oder beide linksläufig, so dass die mechanische Drehrichtung (Rotor-Drehsinn bezüglich Umwelt) bei überwiegendem Betrag der Stator-Drehfeld-frequenz gleich dem Drehsinn des Statorfeldes und bei überwiegendem Betrag der Rotor-Drehfeldfrequenz entgegengesetzt zum Drehsinn des Rotorfeldes und damit wiederum entgegengesetzt zum Drehsinn des Statorfeldes ist. Die Maschine läuft also bei überwiegender Statorfrequenz mit dem Statorfeld und bei überwiegender Rotorfrequenz gegen das Statorfeld. In Anlehnung an den letztgenannten Fall wird die gesamte vorliegende Betriebsart gelegentlich auch als «gegensynchron» bezeichnet. Wie eine Bilanz von Stator-, Rotor- und Wellenleistung zeigt, ist der Leistungsfluss zwischen Statorwicklung und zugehöriger Quelle einerseits sowie Rotorwicklung und zugehöriger Quelle andererseits bei dieser Betriebsart immer entgegengesetzt gerichtet, so dass sich bei Leistungsrückführung über eine Kaskadenschaltung üblicher Art eine Zirkulation einer der beiden Leistungen ergibt. Mechanische Leistungsabgabe (Motorbetrieb) ist demgemäss bei entsprechender Frequenzsteuerung eines Drehfeldes zwischen Stillstand und Maximaldrehzahl möglich, wobei die veränderliche Frequenz im ganzen Verstellbereich grösser als die festgehaltene Frequenz ist. Dies ermöglicht eine Kaskadenschaltung mit unmittelbarem Netzanschluss einer Wicklung und Netzanschluss der anderen Wicklung über einen maschi-nenseitig frequenzgesteuerten Umrichter, beispielsweise einen Zwischenkreis-Umrichter, wobei infolge der vergleichsweise hohen veränderlichen Frequenz immer ausreichende Spannung der betreffenden Wicklung für eine Fremdführung, insbesondere Maschinenführung (maschinenseitige Kommutierung) zur Verfügung steht. Als nachteilig ist anzusehen, dass für die Maximaldrehzahl ein vergleichsweise hoher Betrag der veränderlichen, im allgemeinen mittels eines Stromrichters erzeugten Drehfeldfrequenz erforderlich ist. Dies hat erhöhten Aufwand hinsichtlich der Stromrichterventile sowie u.U. der Zündsteuerung zur Folge. Ausserdem muss dieser Stromrichter, wie die Leistungsbilanz dieser Betriebsart zeigt, für die Summe von Stator- und Rotorleistung ausgelegt sein, was insbesondere bei hohen Frequenzen aufwendig ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen (Fig. 5-7) erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschema einer Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung mit Doppelspeisung und Drehsinnumschaltung eines Feldes,

Fig. 2 ein Diagramm des Drehmomentes M über der auf die Statorfrequenz fsT bezogenen Drehfrequenz fn mit den verschiedenen möglichen Betriebsarten einer doppelt gespeisten Drehfeldmaschine,

Fig. 2a und 2b je für eine Drehrichtung ein Diagramm der Stator- und Rotorspannung Ust, Uro über der Drehfrequenz f„ mit Betriebsartumschaltung an der Grenze zwischen zwei Drehzahlbereichen I und II,

Fig. 3 und 4 je ein Diagramm der Rotor- bzw. Statorspannung über der Drehfrequenz f„ mit Betriebsartumschaltung und Drehrichtungsumschaltung für variable Rotorfrequenz bzw. Statorfrequenz,

Fig. 5 das Prinzipschema einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit Umrichterkaskade und Drehzahlsteuerung,

Fig. 6a und 6b jeweils ein Schema der Leistungsbilanz in beiden Drehzahlbereichen bzw. Betriebsarten für eine Schaltungsanordnung nach Fig. 5 und

Fig. 7 das Wirkschaltbild einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung mit Drehzahl-Regelkreis und verschiedenen Hilfsregelkreisen.

In den Ausführungsbeispielen ist der Übersichtlichkeit halber im allgemeinen eine feste Statorfrequenz in Verbindung mit variabler Rotorfrequenz angenommen. Nicht nur können diese Verhältnisse grundsätzlich umgekehrt werden, vielmehr ist gegebenenfalls auch ein Betrieb mit Veränderung oder Umschaltung beider Drehfeldfrequenzen möglich, etwa im Interesse bestimmter Drehzahl- und Frequenzabstufungen, z.B. mit Hilfe von polumschaltbaren Wicklungen u. dgl. Ferner ist es grundsätzlich möglich, etwa im Bereich des Drehzahl-Nulldurchganges, zusätzlich andere als die beiden hauptsächlich vorgesehenen Betriebsarten bzw. Leistungsbilanzen einzustellen oder zu durchlaufen. Wesentlich ist in jedem Fall der Übergang von einer Betriebsart mit gleichsinnigen zu einer solchen mit gegensinnigen Drehfeldern.

Nach Fig. 1 ist eine doppelt gespeiste Drehfeldmaschine DM statorseitig über eine Drehsinn-Umsteuereinrichtung DUS mit einer Drehstromquelle DQS und rotorseitig mit einer Drehstromquelle DQR verbunden. Die in der Statorwicklung WST herrschende Drehfeldfrequenz fST wird mit der in einem Drehzahl-Messglied M„ ermittelten Drehzahl bzw. der Drehfrequenz fn in einem Rotorfrequenz-Messglied MfRo zur Rotorfrequenz Îro überlagert und zur Synchronisierung des in der Rotorwicklung WRO herrschenden Drehfeldes verwendet. Die Betriebsartumschaltung wird in Abhängigkeit von der Drehfrequenz fn durch eine Drehzahlbereichs-Umschalteinrichtung BU mittels eines Bereichs-Umsteuersignals Su ausgelöst. Die Abhängigkeit zwischen su und fn ist schematisch innerhalb des Blockes dieser Umschalteinrichtung angedeutet, und zwar mit einer Hystereseschleife zur Vermeidung hoher Schaltfrequenzen im Übergangsbereich.

In Fig. 2 entsprechen die Bereiche A und D der Betriebsart mit gleichsinnigen Drehfeldern, wobei A für aufgenommene mechanische Leistung (Bremsbetrieb) und D für abgegebene mechanische Leistung (Motorbetrieb) gilt. Die Bereiche B und E gelten für gegensinnige Drehfelder mit mechanischer Leistungsabgabe in B und mechanischer Leistungsaufnahme in E. Die Bereiche C und F entsprechen der im vorliegenden Fall verwendeten zweiten Betriebsart, ebenfalls mit gegensinnigen Drehfeldern, jedoch mit bezüglich der Statorfrequenz höherer Rotorfrequenz im motorischen Bereich C und im wesentlichen auch im generatorischen Bereich F. Wenn von der Drehsinn-Umschaltung des Statorfeldes der Übersichtlichkeit halber abgesehen wird, so entspricht der Übergang von der ersten in die zweite Betriebsart beim Hochlaufen im Motorbetrieb einem Übergang aus dem Bereich D in den Bereich C. Der Betriebspunkt wandert also beim Hochlaufen zunächst im Bereich D von rechts nach links und sodann im Bereich C von links nach rechts.

In Fig. 2a und 2b sind die Verhältnisse im einzelnen dargestellt, und zwar einschliesslich der für die Frequenzen fsT, fRo und fn geltenden, jeweils Betrag und Drehsinn wiedergebenden Zeiger und ihrer Verknüpfung im Sinne der Schlupfgleichung fn

= fsT — fRO-

Im Drehzahlbereich I entsprechend dem Betriebszustand D gemäss Fig. 2 innerhalb der Betriebsart A/D variiert die Drehfrequenz zwischen den Werten fni und fn2, wobei im letztge5

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nannten Bereich die Umschaltung in den Drehzahlbereich II mit Übergang zum Betriebszustand C gemäss Fig. 2 innerhalb der Betriebsart C/F erfolgt. Diese Umschaltung erfolgt mit ausreichendem Abstand oberhalb einer Drehfrequenz - fns, bei welcher die Rotorfrequenz dem doppelten Betrag der Statorfrequenz entspricht. Die Rotorspannung Uro geht also bei der Umschaltung nur auf einen endlichen Wert zurück, der dem Kommutierungsspannungsbedarf eines speisenden Stromrichters entspricht. Anschliessend steigt die Rotorspannung mit steigender Rotorfrequenz und steigendem Drehzahlbetrag wieder an. Weiter ist angedeutet, dass der Bereich I den Stillstand übergreift, was eine für manche Anwendungen zweckmässige Erweiterung des Betriebszustandes darstellt. Hier ist der Betrag der Rotorfrequenz kleiner als derjenige der Statorfrequenz, beide Drehfelder sind aber gleichsinnig.

In Fig. 2b sind die entsprechenden Verhältnisse mit Drehrichtungsumkehr angedeutet.

In Fig. 3 und 4 ist die Abhängigkeit der Rotorspannung Uro bzw. der Statorspannung Ust von der Drehfrequenz f„ jeweils für feste Statorfrequenz fsr und veränderliche Rotorfrequenz bzw. umgekehrt für feste Rotorfrequenz fRo und veränderliche Statorfrequenz mit Drehrichtungsumschaltung im Stillstand und hystereseartiger Überlappung der Drehzahlbereiche I und II angedeutet. Die Gleichartigkeit der Verhältnisse unter Berücksichtigung der Drehrichtungsumkehr für Vertauschung von Stator und Rotor sind aus dieser Darstellung ersichtlich. Mit ansteigendem Betrag der Drehfrequenz erfolgt die Umschaltung von I nach II jeweils bei einem Drehfrequenz-Grenzwert, der — wie durch die Umschaltpfeile angedeutet — höher liegt als der Drehfrequenz-Grenzwert für den umgekehrten Übergang von II nach I. Bei einer Drehzahlsteuerung oder Drehzahlregelung im Übergangsbereich mit Drehzahlschwankungen innerhalb der Hysteresebreite wird dadurch ein unerwünscht häufiges Umschalten zwischen beiden Bereichen vermieden und damit ein gleichmässiger Steuer- bzw. Regelvorgang gewährleistet.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 wird die statorseitige Dreh-stromquelle DQS durch ein Drehstromnetz N und die rotorseiti-ge Drehstromquelle DQR durch einen in Kaskade an das Netz angeschlossenen Zwischenkreis-Umrichter mit maschinenseiti-gem Stromrichter SRM, Zwischenkreis Z und netzseitigem Stromrichter SRN gebildet. Wie durch Pfeile schematisch angedeutet, erfolgt die Taktung der beiden Stromrichter vom Drehstromkreis des Rotors bzw. vom Netz aus. Damit ist der Synchronbetrieb entprechend der Schlupfbeziehung fn = fsT — fRo selbsttätig erfüllt. Für die Änderung der Drehzahl über die Rotorfrequenz ist eine schematisch angedeutete Frequenzsteuereinrichtung SFR vorgesehen, die — wie noch näher gezeigt wird — als Drehzahlregelkreis ausgestaltet sein kann.

In Fig. 5 sind Zählpfeile für die Netzleistung Pn, die Statorleistung Pi, die Rotorleistung P2 und die mechanische Wellenleistung Pn eingetragen. Bei dieser Vorzeichenübereinkunft hat die Statorleistung jeweils bei einer Drehrichtung, die gleichsinnig zum Statorfeld als positiv gerechnet wird, gleiches Vorzeichen und damit bezüglich der Maschine umgekehrte Richtung in Bezug auf die Wellenleistung. Ferner hat die Rotorleistung bei positivem Vorzeichen der Differenz fsr — fn gleiches Vorzeichen, also bezüglich der Maschine umgekehrte Richtung in Bezug auf die Statorleistung.

Damit ergeben sich für die Drehzahlbereiche I und II im Motorbetrieb gemäss Fig. 6a bzw. Fig. 6b die dort durch Richtungspfeile angegebenen Leistungsflussrichtungen innerhalb der graphisch veranschaulichten Leistungsbilanzen. Im Bereich I ergibt sich demgemäss eine von der Maschine abgegebene, also negative Statorleistung Pi, die über das Netz N und den Zwischenkreis-Umrichter SRN, Z, SRM zurück zur Maschine zirkuliert. Ausserdem überträgt der Umrichter innerhalb der von ihm getragenen, der Maschine zufliessenden und daher negativen Rotorleistung P2 einen Leistungsanteil, welcher der

Netzleistung Pn und der Wellenleistung Pn entspricht. Im Beispielsfall mit einem angenommenen Wert fsT — fRo = 2 muss der Umrichter also für die doppelte Wellenleistung dimensioniert sein. Ein solcher Wert wird erfindungsgemäss praktisch nicht erreicht, weil vorher der Übergang zum Bereich II mit Umkehrung des Drehsinnes mittels der Umsteuereinrichtung DUS erfolgt. In diesem Bereich sind die Leistungen Pi und P2 gleichsinnig zur Maschine hin gerichtet, so dass der Stromrichter mit P2 nur einen Bruchteil der Netzleistung Pn und damit der Wellenleistung Pn übertragen muss, während der restliche Teil unmittelbar vom Netz über die Maschine in Wellenleistung umgesetzt wird. Im angenommenen Beispiel mit fsr — fRo = —1 entspricht also die Rotor- und Umrichterleistung nur der halben Netz- und Wellenleistung.

Die Schaltung nach Fig. 7 stellt eine Weitererbildung der schematisch in Fig. 5 wiedergegebenen Anordnung mit Drehzahlregelung und unterlagerter Stromregelung dar, hier beispielsweise mit dem Umrichterstrom, und zwar speziell dem Zwischenkreisstrom Iz, als Hilfsregelgrösse. Hierfür ist ein Sollwert-Istwertvergleicher SIV1 mit nachgeordnetem Regler Ri sowie einem Steuersatz ZPn für die Erzeugung der Zündimpulse des netzseitigen Stromrichters SRN vorgesehen. Zur netzsynchronen Taktung steht ZPn ferner in Steuerverbindung mit dem Netzanschluss von SRN. Gleiches gilt im übrigen für den Steuersatz ZPm von SRM mit Bezug auf den Rotor-Drehstrom-kreis.

Der überlagerte Drehzahl-Regelkreis weist einen Sollwert-Istwertvergleicher SIV2 mit nachgeordnetem Umpolschalter Sii für das Stellgrössensignal bzw. die Sollwert-Istwertdifferenz sowie mit nachfolgendem Regler R2 auf, welch letzterer die Füh-rungsgrösse des unterlagerten Stromregelkreises an SIVi liefert. Die Drehfrequenz fn als Regelgrösse bzw. Istwertsignal wird in einer die Schlupfbeziehung realisierenden Messschaltung Mfn erzeugt, die mit fsT und fRo beaufschlagt wird. Ein willkürlich steuerbarer Drehzahl-Sollwertgeber GSn liefert ein positives Betragssignal an SIV2, während eine Drehrichtungsumkehr durch ein willkürliches Richtungssignal r über eine Drehrichtungs-Umschalteinrichtung RU zur Vorzeichenumkehr an Sii eingeleitet wird. Dieses Signal gelangt auch zur Drehsinn-Umsteuerein-richtung DUR von SRM in der Synchronsteuerverbindung zur rotorfrequenten Taktung dieses Stromrichters über ZPm sowie ferner zu einem dem Betriebsart- bzw. Drehzahlbereich-Um-schalter BU nachgeordneten Umpolschalter SI2 zur gleichzeitigen Umkehr beider Drehfelder. Innerhalb von RU ist eine Auslösesperre mit einem Grenzwertschalter Gr und einer Logikschaltung LO vorgesehen, mittels deren ein UmSteuerbefehl bei zu grossen Drehzahlwerten bis zu einer ausreichenden Drehzahlabsenkung auf einen den Stillstand einschliessenden Bereich blockiert wird. Die Umschaltung zwischen den Drehzahlbereichen bzw. Betriebsarten I und II erfolgt mittels BU in Abhängigkeit von fn über die im Schaltungsblock von BU angedeutete Funktion des Umschaltsignals su von fn.

Für den Stromrichter SRM ist ferner ein Ventilschonzeit-Hilfsregelkreis mit einem Sollwert-Istwertvergleicher SIV3 und Regler R3 vorgesehen, dessen Stellgrössensignal st auf ZPm einwirkt. Die Regelgrösse tiS( der Ventilschonzeit wird über eine Messschaltung Mt vom Stromrichter SRM abgeleitet, der Sollwert tsoii von aussen vorgegeben. Wesentlich ist eine über ein Summierglied SU dem Stellgrössensignal st überlagerte oder auch in nicht dargestellter Weise den Sollwert erhöhende Stör-grössenaufschaltung, die hier zu einer bezüglich des Ventilstromes oder einer zugeordneten Grösse gleichsinnigen Veränderung der Schonzeit führt. Vorteilhaft ist vielfach insbesondere eine Abhängigkeit der Schonzeit gleichsinnig zu einer dem Ventilstrom oder einer entsprechenden Grösse zeitlich nachgebend, d.h. differentiell, zugeordneten Grösse. Im Beispiel ist Iz als den Ventilstrom abbildende Grösse verwendet. Es kann aber auch in nicht näher dargestellter Weise mit Hilfe einer ganz ent5

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sprechenden Störgrössenaufschaltung eine gegensinnige Abhängigkeit der Schonzeit von der Ventil-Sperrspannung oder einer zugeordneten Grösse erreicht werden.

Endlich ist im Beispiel ein Feldschwächungs-Hilfsregelkreis mit einem Sollwert-Istwertvergleicher SIV4 und Regler R4 sowie mit einem richtungsabhängigen Begrenzungsglied Gf vorgesehen. Das Stellgrössensignal sf dieser Regelung wird durch Vergleich einer der Umrichterspannung zugeordneten Regelgrösse Uist mit einem vorgegebenen Grenzwert Ug erzeugt und in Gf in ein modifiziertes Stellgrössensignal SFm umgesetzt, das nur im positiven Bereich von sf wirksam ist. Der Eingriff in die hier zur Feldschwächung unterlagerte Schonzeit- bzw. nun Löschwinkelregelung erfolgt durch Überlagerung von SFm additiv in SIV3 und/oder über eine Dioden-Prioritätsschaltung DP mittels 5 des Summiergliedes SU der Strom-Störgrössenaufschaltung.

Diese Hilfsregelkreise ermöglichen in ihrer Kombination, gegebenenfalls für geringere Anforderungen aber auch jeweils für sich in Verbindung mit einer Drehzahlregelung oder -Steuerung einen störungsfreien Betrieb unter den verschiedenen Ein-10 satzbedingungen.

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5 Blätter Zeichnungen

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1. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung für die Regelung von Betriebszuständen mit unterschiedlichen Drehzahlen, insbesondere für eine drehzahlgeregelte Antriebseinrichtung, mit mindestens einer Drehfeldmaschine (DM) mit einer Drehstromstatorwicklung (WST) und einer Drehstrom-Rotorwicklung (WRO), mit je einer Drehstromquelle (DQS, DQR) für die Stator- und Rotorwicklung, von welchen Drehstromquellen mindestens eine (DQR) ein Umrichter (SRM, Z, SRN) ist, der einerseits an eine der beiden Drehstromwicklungen (WRO) und andererseits an ein Drehstromnetz (N) angeschlossen ist und der hinsichtlich der Phasenfolge seiner maschinenseitigen Ausgangströme umsteuerbar ist, welcher Umrichter hinsichtlich seiner Frequenz (îro) und hinsichtlich seiner Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe steuerbar ist, wobei für mindestens eine der Drehstromquellen (DQR) eine Frequenzsteuereinrichtung (SFR) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einer der beiden Drehstromwicklungen (WRO, WST) in Steuerverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzahlregelkreis (DM, Mn, SFR, DUS; DM, Mn, SFR, DQR) mit einer von der Maschinendrehzahl (fn) abhängigen Regelgrösse vorgesehen ist, der als Stellgrösse den maschinenseitigen Ausgangsstrom des Umrichters (DQR) aufweist.

2. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung für die Regelung von Betriebszuständen mit unterschiedlichen Drehzahlen, insbesondere für eine drehzahlgeregelte Antriebseinrichtung, mit mindestens einer Drehfeldmaschine (DM) mit einer Drehstromstatorwicklung (WST) und einer Drehstrom-Rotorwicklung (WRO), mit je einer Drehstromquelle (DQS, DQR) für die Stator- und Rotorwicklung, von welchen Drehstromquellen mindestens eine (DQR) ein Umrichter (SRM, Z, SRN) ist, der einerseits an eine der beiden Drehstromwicklungen (WRO) und andererseits an ein Drehstromnetz (N) angeschlossen ist und der hinsichtlich der Phasenfolge seiner maschinenseitigen Ausgangströme umsteuerbar ist, welcher Umrichter hinsichtlich seiner Frequenz (fRo) und hinsichtlich seiner Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe steuerbar ist, wobei für mindestens eine der Drehstromquellen (DQR) eine Frequenzsteuereinrichtung (SFR) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einer der beiden Drehstromwicklungen (WRO, WST) in Steuerverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzahlregelkreis (DM, Mn, SFR, DUS; DM, Mn, SFR, DQR) mit einer von der Maschinendrehzahl (f„) abhängigen Regelgrösse vorgesehen ist, der als Stellgrösse ein Steuersignal für mindestens einen Stromrichter (SRM, SRN) des Umrichters (DQR) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drehzahlregelkreis (DM, Mn, SFR, DUS; DM, Mn, SFR, DQR) ein Stromregelkreis (SIVi, Ri, ZPn, DQR) mit dem die Drehfeldmaschine (DM) speisenden Umrichterstrom als Regelgrösse unterlagert ist.

4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgrössensignal (sf™) gleichsinnig von einer differentiell dem die Drehfeldmaschine (DM) speisenden Umrichterstrom oder differentiell dem Zwischenkreisstrom (Iz) des Umrichters (DQR) zugeordneten Grösse abhängig ist.

4. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den maschinenseitigen Stromrichter (SRM) des Umrichters (DQR) ein Ventilschonzeit-Hilfsregelkreis (SRM, Mt, SIV3, R3, ZPm) mit einer Ventilschonzeit (t,-st) als Regelgrösse vorgesehen ist und dass einem Regler (R3) dieses Hilfsregelkreises eingangsseitig (SIV3) oder ausgangsseitig (SU) ein Stellgrössensignal (sFm) eines Feldschwächungs-Hilfsregelkreises (UjSt, SIV4,' R4, Gf, SIV3, R3, ZPm, DQR; Ui5t, SIV4, R4, GF, DP, SU, ZPM, DQR; I2, SU, ZPm, DQR) zugeführt ist.

5. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgrössensignal (SFm) gleichsinnig von dem die Drehfeldmaschine (DM) speisenden Umrichterstrom oder von dem Zwischenkreisstrom (I2) des Umrichters (DQR) abhängig ist.

6. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach Anspruch

7. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgrössensignal (SFm) gegensinnig von einer Ventil-Sperrspannung (UiSt) des Umrichters (DQR) abhängig ist.

8. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil-Sperrspannung (UjSt) des Umrichters (DQR) in einem richtungsabhängigen Begrenzungsglied (Gf) des Feldschwächungs-Hilfsregelkreises (UiSt, SIV4, R4, Gf, SIV3, R3s ZPm, DQR; Uist, SiV4, R4, GF, DP, SU, ZPm, DQR) auf Werte unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes (Ug) begrenzt wird.

9. Drehfeldmaschinen-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Drehrichtungs-Umschalteinrichtung (RU) für die Drehstromquellen (DQR, DQS) beider Drehstromwicklungen (WRO, WSD), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungs-Umschalteinrichtung (RU) eine Auslösesperre (Gr, LO) aufweist, welche die Umschaltauslösung nur in einem den Stillstand einschliessenden Drehzahlbereich freigibt.