CH674286A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit Einzeltrieb der Spinn- oder io Zwirnorgane durch Asynchronmotoren und gesondert angetriebenen Nebenaggregaten, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Es ist bekannt (DE-PS 3 347 113), bei Spinn- oder Zwirnmaschinen mit Einzelantrieb der Spinn- oder Zwirnorgane « durch Asynchronmotoren und gesondert angetriebenen Nebenaggregaten den oder die für einem Vierquadrantenbetrieb ausgelegten Wechselrichter, die den Einzelantrieben zugeordnet sind, sowie den Wechselrichter, der dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordnet ist, direkt an ein und den-20 selben Zwischenkreis eines Umrichters anzuschliessen.

Hierdurch ist es bei einem Netzausfall möglich, durch eine generatorische Bremsung der Asynchronmotoren die für den weiteren Antrieb der Nebenaggregate erforderliche Energie in den Zwischenkreis einzuspeisen, um ein Abspinnpro-25 gramm ausführen zu können, bei dem zur Vermeidung einer Überspannung im Zwischenkreis die generatorische Bremsung in Abhängigkeit vom Verhältnis der Zwischenkreis-spannung zur Ausgangsfrequenz geregelt werden muss. Die Regelmöglichkeiten des Auslaufvorgangs der verschiedenen 30 Antriebe ist daher begrenzt.

Eine gleiche Zwischenkreisspannung ist auch bei einer Schaltungsanordnung für Spinnmaschinen mit Einzelantrieb bekannt (DE-OS 2 521940), bei der jeder Motor oder jede betriebsmässig zusammengehörende Motorengruppe einen 35 eigenen Wechselrichter aufweist. Durch die Koppelung der Zwischenkreise soll ein Energietransport vom einen zum anderen Umrichter, beispielsweise beim Ausfallen eines Gleichrichters, ermöglicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal-40 tungsanordnung der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe löst eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Zuordnung wenigstens je eines vollständigen Zwischenkreisumrichters zu den Einzelantrieben und dem 45 Antriebe der Nebenaggregate wird in Verbindung mit den Gleichspannungswandlern die Möglichkeit eröffnet, die Wechselrichter gleichspannungsseitig mit unterschiedlich grosser Spannung zu betreiben, ohne deshalb auf eine Energieeinspeisung aus dem Zwischenkreis des den Einzelan-50 trieben zugeordneten Umrichters in den Zwischenkreis des im Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters verzichten zu müssen. Dies erweitert die Regelmöglichkeiten des Auslaufs der Spinn- oder Zwirnorgane sowie der Nebenaggregate, wodurch in einfacher Weise ein optimales 55 Abspinnprogramm ausgeführt werden kann. Hinzu kommt der weitere Vorteil, dass die Motoren der Einzelantriebe einerseits und der Motor oder die Motoren der Nebenaggregate andererseits für unterschiedliche Spannungen ausgelegt sein können. Ein Gleichrichter in der gleichspannungssei-60 tigen Verbindung der Wechselrichter stellt dabei sicher, dass ein Energiefluss nun in der gewünschten Richtung, nämlich zum Zwischenkreis des dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters hin erfolgen kann.

Vorzugweise sind die Gleichspannungswandler als 65 Chopper ausgebildet.

Sofern die Gleichspannungswandler eine veränderbare Ausgangsspannung haben, sind sie vorzugsweise an den die Wechselrichter steuernden Steuerteil angeschlossen. Dies

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vereinfacht die Spannungssteuerung während eines Abspinn-programmes, das vorzugsweise mit einem konstanten Schlupf der Motoren der Einzelantriebe im generatorischen Bremsbetrieb durchgeführt wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels.

Bei einer Spinnmaschine mit zwei Reihen von Spinnorganen erfolgt der Antrieb jedes Spinnorganes mittels eines Asynchronmotores 1. Im Ausführungsbeispiel sind alle Asynchronmotoren 1 der einen Reihe an einen Wechselrichter 2 eines ersten Zwischenkreisumrichters und alle Asynchronmotoren 1 der anderen Reihe an einen Wechselrichter 3 eines zweiten Zwischenkreisumrichters angeschlossen. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, für alle Asynchronmotoren 1 nur einen einzigen Zwischenkreis-umrichter vorzusehen oder diese Motoren in mehr als zwei Gruppen zu unterteilen und jeder dieser Gruppe einen eigenen, vollständigen Zwischenkreisumrichter zuzuordnet. In den Zwischenkreis, an den der Wechselrichter 2 angeschlossen ist, kann mittels eines Gleichrichters 4 Energie aus einem Drehstromnetz 6 eingespeist werden. Entsprechend ermöglicht ein Gleichrichter 5 die Energieeinspeisung in denjenigen Zwischenkreis, an den der Wechselrichter 3 angeschlossen ist.

Die nicht dargestellten Nebenaggregate der Spinnmaschine werden mittels eines Asynchronmotors 7 angetrieben, der an einen Wechselrichter 8 eines dritten Zwischenkreisumrichters angeschlossen ist. In den Zwischenkreis dieses Umrichters kann über einen an das Drehstromnetz 6 angeschlossenen Gleichrichter 9 Energie eingespeist werden.

Zwischen dem Wechselrichter 2 und dem zugehörigen Gleichrichter 4 liegt als Gleichspannungswandler ein Chopper 10, dessen Ausgangsspannung im Ausführungsbeispiel zwischen 0 Volt und der maximalen Betriebsspannung des Wechselrichters 2 verändert werden kann. Ein entsprechend ausgebildeter Chopper 11 ist zwischen den Gleichrichter 5 und den Wechselrichter 3 geschaltet. Im Ausführungsbeispiel hat auch ein Chopper 12 eine veränderbare Ausgangsspannung, der zwischen den Gleichrichter 9 und den Wechselrichter 8 geschaltet ist. Die Ausgangsspannung aller Gleichrichter 4,5 und 9 ist im Ausführungsbeispiel gleich. Hingegen ist die maximale Eingangsspannung des Wechselrichters 8 auf einen niedrigeren Wert als diejenigen der beiden Wechselrichter 2 und 3 festgelegt, da der Asynchronmotor 7 eine niedrigere Betriebsspannung hat als die Asynchronmotoren 1.

Die Ansteuerung der Wechselrichter 2,3 und 8 erfolgt

über Steuerleitungen 13 von einem Steuerteil 14 aus, das mittels einer Batterie 15 gepuffert ist, um auch dann noch funktionsfähig zu bleiben, wenn das Drehstromnetz 6 ausfällt. Über eine zum Drehstromnetz 6 führende Leitung 16 erhält s der Steuerteil 14 nicht nur seine Versorgungsspannung. Es erkennt über diese Verbindung zum Drehstromnetz 6 auch einen Spannungsausfall. Der Steuerteil steuert auch die Chopper 10,11 und 12 für die Einstellung von deren Ausgangsspannung an, und zwar über Steuerleitungen 17. io Eine zweiphasige Verbindungsleitung 18 verbindet die Zwischenkreise des ersten und zweiten Zwischenkreisumrichters zwischen deren Wechselrichter 2 bzw. 3 und deren Chopper 10 bzw. 11. Von hier aus führt die Verbindungsleitung 18 über einen Gleichrichter 19 zu einer zwischen dem 15 Gleichrichter 9 und dem Chopper 12 liegenden Abschnitt des Zwischenkreises des dem Asynchronmotor 7 zugeordneten Zwischenkreisumrichters. Der Gleichrichter 19 liegt so in der Verbindungsleitung 18, dass er nur einen Energiefluss zum Zwischenkreis des letztgenannten Zwischenkreisum-20 richters hin zulässt.

Während des Anfahrens der Maschine und während des Betriebs werden die Ausgangsspannung und Ausgangsfrequenz der die Asynchronmotoren 1 speisenden Wechselrichter 2 und 3 unabhängig von der Ausgangsspannung und 25 der Ausgangsfrequenz des den Asynchronmotor 7 speisenden Wechselrichters 8 den Erfordernissen angepasst. Über die Verbindungsleitung 16 fliesst hierbei kein Strom. Erkennt hingegen das Steuerteil 14 einen Ausfall der Spannung des Drehstromnetzes 6, dann führt es ein Abspinnprogramm 30 durch, bei dem der Synchronlauf der Asynchronmotoren 1, welche die Spinnorgane antreiben, mit dem Asynchronmotor 7, welcher die Nebenaggregate antreibt, bis zum Stillstand der Maschine aufrecht erhalten bleibt, wodurch eine Änderung der Eigenschaften der gesponnenen Fäden oder gar ein 35 Abriss derselben verhindert wird. Die hierzu erforderliche Energieeinspeisung in den Zwischenkreis des dem Asynchronmotor 7 zugeordneten Zwischenkreisumrichters über den Gleichrichter 19 wird dadurch erreicht, dass durch eine entsprechende Ansteuerung der Wechselrichter 2 und 3 die 40 Asynchronmotoren 1 mit konstantem Schlupf generatorisch abgebremst werden. Diese Energie kann über den Chopper 12 und den Wechselrichter 8 dem Asynchromotor 7 mit der für einen synchronen Auslauf erforderlichen Spannung und Frequenz zugeführt werden.

45 Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben werden und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

674286 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung für Spinn- oder Zwirnmaschinen mit Einzelantrieb der Spinn- oder Zwirnorgane durch Asynchronmotoren und gesondert angetriebenen Nebenaggregaten, mit a) wenigstens einem für einen Vier-Quadranten-Betrieb ausgelegten Wechselrichter für den Anschluss der Einzelantriebe,

b) wenigstens einem zusätzlichen Wechselrichter für den Anschluss des Antriebs der Nebenaggregate,

c) wenigstens einem eingangsseitig an das Netz anzu-schliessenden Gleichrichter,

d) wenigstens einem Gleichstromzwischenkreis,

e) einer gleichspannungsseitigen Verbindung aller Wechselrichter und f) einem durch einen elektrischen Speicher bei einem Netzausfall mindestens bis zum Stillstand der Maschine gepufferten Steuerteil, das die Wechselrichter steuert, das Anliegen der Netzspannung am Gleichrichter überwacht und beim Erkennen eines Netzausfalls die Ausgangsfrequenz des für einen Vier-Quadranten-Betrieb ausgelegten Wechselrichters derart absenkt, dass durch eine generatorischen Bremsung der Einzelantriebe die für die Energieversorgung des Antriebs der Nebenaggregate während eines Abspinnvorgangs erforderliche Energie in den Zwischenkreis eingespeist wird, gekennzeichnet durch g) wenigstens je einen vollständigen Zwischenkreisum-richter (2,4,3,5,8,9) für den Anschluss der Einzelantriebe und den Antrieb der Nebenaggregate,

h) je einen Gleichspannungswandler (10,11,12) im Zwischenkreis jedes Zwischenkreisumrichters,

i) einen Gleichrichter in der gleichspannungsseitigen Verbindung der Wechselrichter (2,3,8) und j) einen Anschluss der die gleichspannungsseitige Verbindung bildenden Verbindungsleitung (18) einerseits an den zwischen dem Gleichspannungswandler (10,11) und dem Wechselrichter (2,3) liegenden Abschnitt des Zwischenkreises des den Einzelantrieben zugeordneten Wechselrichters und andererseits an den zwischen dem Gleichrichter (9) und dem Gleichspannungswandler (12) liegenden Abschnitt des dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungswandler (10,11, 12) als Chopper ausgebildet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Gleichspannungswandler (12) des dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters (8,9) eine veränderbare Ausgangsspannung hat.

4, gekennzeichnet durch eine einen konstanten Schlupf der Asynchronmotoren (1) im generatorischen Bremsbetrieb ergebende Frequenzsteuerung des Wechselrichter (2,3) des den Einzelantrieben zugeordneten Umrichters (2,4,3,5) während des durch einen Netzausfall ausgelösten Abspinnvor-gangs.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gleichspannungswandler (10,11, 12) mit veränderbarer Ausgangsspannung einen Anschluss für eine Steuerung seiner Ausgangsspannung durch das Steuerteil (14) aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Verbindungsleitung (18) liegende Gleichrichter (19) für einen Energiefluss vom Zwischenkreis des dem Antrieb der Nebenaggregate zugeordneten Umrichters (8,9) in den Zwischenkreis des den

Einzelantrieben zugeordneten Umrichters (2,4,3,5) in Sperrrichtung liegt.