CN115996000A - 用于运行设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行设备(2)的方法(52),设备具有两个执行器(12),执行器分别借助变流器(14)与共同的直流电压回路(16)电接触。依赖于针对各自的执行器(12)的各自的有用信号(56)地,借助于各自的周期性的载波信号(40)创建经脉宽调制的信号(58),并且使各自的变流器(14)运行来向各自的执行器(12)施加相应的电压。将两个载波信号(40)选择为相同、但相互间错开了预定的相移(50)。此外,本发明还涉及一种用于调试设备(2)的方法(34)以及一种设备(2)。

Description

用于运行设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行设备的方法,该设备具有两个执行器。执行器分别借助变流器与共同的直流电压回路电接触。此外,本发明还涉及一种用于调试这种设备的方法和一种设备。
背景技术
设备,如工业设备,通常具有多个执行器,借助这些执行器创建和/或加工工件。执行器本身通常包括至少一个电动马达,借助电动马达来进行对各自执行器的另外的组成部分的驱动。为了减少电动马达的磨损并提高效率,通常使用无刷电动马达作为电动马达。因此,需要充当逆变器的变流器来对电动马达通电。
这种变流器通常包括桥电路,桥电路具有多个桥支路,它们被接连在两个电势之间。这两个电势通常是恒定的,从而在它们之间施加有直流电压。其中每个桥支路分别具有桥输出端,如果借助变流器进行对电动马达的运行,则电动马达的电相与桥输出端联接。因此,变流器具有的桥输出端进而是桥支路与电动马达包括的相一样多。如果电动马达具有三个相,则变流器就具有三个桥支路,并且通常借助B6电路实现,或至少包括该B6电路。通常,每个桥支路具有两个电串联的开关,其中,串联电路被接在两个电势之间。两个开关之间形成有抽头,其被引导至各自的桥输出端。
因此原则上,在变流器运行中,给每个桥输出端仅施加两个电势中的一个,从而通过各自的相得到通过电流。然而,为了使电动马达以特定的功率运行,有必要改变由每个相所引导的电流进而改变施加在各自的相上的电势。由于电势的水平不可以改变,所以通过时间上的手段来实现这一点,从而施加在时间上经调制的电势。
为此例如考虑使用脉宽调制,在脉宽调制中,施加到各自的桥输出端的其中一个电势的时长与有用信号有关,即与功率要求有关。通常,有用信号在此与周期性的载波信号进行比较。当有用信号位于载波信号之上时,则施加其中一个电势,否则施加另一电势。借助脉宽调制能够实现对电动马达的相对精确的调节。然而,在每次施加在桥输出端上的电势发生变化时,由于普遍存在电容性,如线缆电容性,使得设备具有转载电流(Umladestrom)。
其中每个变流器通常借助直流电压回路供电,借助直流电压回路提供两个电势。在此例如,给其中每个变流器配属有相应的直流电压回路,直流电压回路借助各自的整流器来供电,整流器例如与供电网络电接触。然而,为了节约成本,通常仅设置有唯一的直流电压回路,该直流电压回路借助唯一的整流器从供电网络供电,并借助该直流电压回路运行所有变流器。因此减少了制造成本。
为了实现执行器相互间的协调运行,与执行器相配属的变流器通常以相同的载波信号运行。以该方式也减少了设备的复杂性。然而,在执行器例如也根据相同的有用信号/功率要求运行的情况下,将在同一时刻出现转载电流,这些转载电流相加,从而直流电压回路出现相对较高的负荷或该负荷经由可能的整流器回到供电网络。为了防止这种情况,通常设置有扼流圈,这一方面提高了制造成本。另一方面,以该方式减低了设备的效率。
发明内容
本发明的任务是说明一种特别合适的用于运行设备的方法和一种特别合适的用于调试设备的方法以及一种设备,其中,有利地减少了制造成本和/或减少了负荷。
根据本发明,该任务关于用于运行设备的方法方面通过权利要求1的特征来解决,关于用于调试设备的方法方面通过权利要求5的特征来解决,关于设备方面通过权利要求6的特征来解决。有利的改进方案和设计方案是各自的从属权利要求的主题。
该方法被用于运行具有直流电压回路的设备。在运行中,在此在直流电压回路上施加有直流电压,并且直流电压回路为此包括两个相互间不同的电势。例如,直流电压回路借助电压源(如电池)供电。对此替选地,直流电压回路例如由供电网络供电,借助供电网络例如提供交流电压。在此适宜地,在供电网络与直流电压回路之间布置有整流器,整流器优选被设计为桥式整流器。例如,整流器是不受控制的,并且尤其是二极管整流器。对此替选地,整流器是受控制的,并因此有可能的是,对施加在直流电压回路上的直流电压进行调设和/或将电能从该直流电压回路回馈到供电网络中。总之,在运行中,在直流电压回路中施加有直流电压,其尤其是大于10V。例如,直流电压在200V至600V之间。因此,考虑使用三相交流电网络作为供电网络是可能的。
设备还包括两个执行器,执行器分别借助变流器与直流电压网络电接触。因此,给其中每个执行器分别配属其中一个变流器,并因此借助变流器来进行与直流电压回路的电接触。因此,经由变流器能使执行器运行,其中,各个执行器从直流电压回路供电。
变流器例如是逆变器,从而给各个执行器加载各自的(电的)交流电压。由于有两个变流器,使得在此两个执行器的独立运行也是可能的。在此,借助变流器能够实现的是,根据与功率要求相应或至少与之相对应的特定的有用信号来运行各个执行器,从而使得各个执行器可以以不同的功率来运行。尤其地,这两个执行器分别借助电动马达形成,或者例如分别具有相应的电动马达。一个或多个电动马达优选分别是同步或异步三相交流电马达和/或是无刷的。
各自的有用信号在此尤其是特定的转速和/或转矩,或者是另外的借助各自的执行器施予的功率,借助于有用信号,借助各自的变流器来调设施加到各自的执行器的电压。例如,基于所施加的各自的电压例如得到特定的通过电流,从而使执行器根据各自的有用信号(即功率要求)来运行。
例如,设备是机动车辆的、如商用车辆或乘用车辆(Pkw)的组成部分。在另外的替选方案中,机动车辆例如是建筑工地车辆或农业机械。在此,例如将其中每个执行器分别配属给机动车辆的车轮,或者例如,其中一个执行器与机动车辆的主驱动器相配属,而其余的执行器与机动车辆的辅助机组相配属。
然而,特别优选的是,设备是工业设备,并因此被设计成静止的。在此,例如在运行中,借助其中每个执行器来加工、运动和/或创建工件。为此,借助其中每个执行器尤其是承载有或至少能承载有超过1000A、2000A、3000A或4000A的最大电流。适当地,在此将两个执行器与压机相配属,并且借助执行器,使得两个能相对彼此运动引导的冲头被压向彼此,从而使位于之间的物体被压缩。
例如,两个执行器相互间结构相同或不同地构建。例如,两个执行器是相互独立的电动马达,或者两个执行器配属于同一电动马达,从而借助其中每个执行器形成子马达,尤其是定子的一部分。因此,具有两个子马达的电动马达用两个变流器运行。尤其地,电动马达设计有四个绕组。
该方法设置的是,尤其地,首先分别为两个执行器提供或接收有用信号。借助于针对各自的执行器的各自有用信号,借助于各自的周期性的载波信号创建经脉宽调制的信号。换句话说,例如模拟设计的各自的有用信号借助各自的周期性的载波信号转换成经脉宽调制的信号,经脉宽调制的信号尤其是二进制信号,即数字信号。在此,为了转换两个有用信号分别考虑使用相同的载波信号,载波信号的周期因此是相同的。因此,简化了所使用的两个载波信号的创建。
例如,在将各自的有用信号转换成经脉宽调制的信号时,对各自的有用信号与各自的载波信号进行比较。如果有用信号大于载波信号,则例如使用1或另外的预定的值作为经脉宽调制的信号的(当前)值。否则,经脉宽调制的信号的值等于0(“零”)或任何其他值。总之,每个有用信号因此都被转化到数字域中,并且在每个经脉宽调制的信号中存在有各自的有用信号。在此,两个经脉宽调制的信号仅具有特定数量的不同值、如两个不同值。尤其地,每个经脉宽调制的信号具有多个高度分别相同的脉冲,其中,然而,脉冲的长度与各自的有用信号的当前值有关。
例如,在分别配属的载波信号的节拍(周期)开始时,经脉宽调制的信号首先分别被设到特定的值,尤其是值1,并随后,依赖于有用信号的当前值对维持该值的持续时间的长度进行调整。
总之,因此存在两个经脉宽调制的信号,其中每个分别与其中一个有用信号相对应,这个有用信号配属给其中一个执行器。配属给同一执行器的变流器根据各自配属的经脉宽调制的信号来运行,以用于将相应的电压施加到各自的执行器上。例如,在此变流器以如下方式运行,即,每次当各自的经脉宽调制的信号具有特定的值时,施加在直流电压回路上的电压就施加到各自调整的执行器上。相反,在经脉宽调制的信号的其余值的情况下,没有电压施加到执行器上,或者让直流电压回路的极性相反。总之,尤其是将尤其是相应于经脉宽调制的信号或者例如具有相同的形状的(但是其中,数值不同的)电压施加到各自的执行器上。在此尤其地,将施加在直流电压回路上的电压配属给经脉宽调制的信号的逻辑值1,而将没有电压配属给经脉宽调制的信号的逻辑值0(“零”)。因此,其中每个执行器都根据各自的有用信号,即各自的功率要求来运行。
由于各自电压的施加,得到了从直流电压回路向各自的执行器的通过电流。在此,每当电压的施加被中断时有可能的是,由于电容性导致出现转载电流。
根据该方法设置的是,两个载波信号虽然相同地选择,即尤其是具有相同的形状。然而,这两个载波信号以相互间错开预定的相移的方式来选择。换句话说,其中一个载波信号相对另一个在时间上错开,从而使得它们不直接相符。在此尤其地,相移小于载波信号的周期,从而基于相移,使得两个载波信号没有彼此直接映射。
基于相移,使得两个经脉宽调制的信号的各个脉冲相互间错开,从而使可能的转载电流不同时出现。因此,转载电流不在同一时刻相加,而是另外的执行器中出现的转载电流出现之前,这些转载电流就已经部分消退,从而所产生的转载电流之和的最大值减少。因此减少了负荷。在此不需要附加的构件,如扼流圈或类似构件,或者可以将这些附加的构件设计成功率相对较弱,因此减少了制造成本。也有可能的是,让现有的设备根据该方法运行。
例如,设备具有两个以上的执行器,其中,给其中每个执行器分别配属有相应的变流器。依赖于各自的有用信号创建各自的经脉宽调制的信号以及施加相应的电压在此总是分别以相同的方式和方法进行,其中,分别使用相同的载波信号。例如,在此,所有载波信号相互间进行相移,因此在方法中仅出现相对较低的转载电流。
然而,特别优选的是,将相移选择为等于载波信号的周期的一半,而与实际存在的变流器和执行器的数量无关。因此,无论是在有两个这种变流器和执行器的情况下,还是在例如有三个、四个、五个或更多个变流器/执行器的情况下,都仅存在唯一相移,并且给其中一半的变流器/执行器配属该相移,而其他的不存在相移。当变流器/执行器的数量是奇数时,要么给该变流器/执行器配属相移,要么不配属。由于选择了一半的周期作为相移,使得转载电流基本上分别在同一时刻出现,但具有不同的极性,并因此方向相反地指向。因此,所产生的转载电流相互抵偿。因此,减少了直流电压回路中的负荷或根本不存在该负荷,从而使得给直流电压回路供电的电压源(如电池或整流器)的负荷基本上不存在。因此,不需要可能的扼流圈或类似构件,因此减少了制造成本。此外,以该方式还减少了重量。此外,能对相移进行相对简单的调设。
例如,两个有用信号或所有有用信号在时间上是恒定的。然而,特别优选的是,这些有用信号是能随时间变化的,尤其是依赖于对各自的执行器的调节而能在时间上变化。例如,在此在任意时刻执行对各自有用信号的改变。然而,特别优选的是,同时改变有用信号,从而能够实现两个执行器的协调运行。适当地,在此,将相移选择为等于周期的一半,并且在此,有用信号的变化在其中一个变流器中发生在所配属载波信号的周期(各自的节拍)启动时,而在另一个变流器中发生在各自节拍的中间。由于选择了一半的周期,使得总是能可靠地确定何时和/或在什么情况下进行变化,并且在变化时在以这种方式产生的经脉宽调制的信号中不出现附加的走样(Artefakt)。在此,例如是两个执行器借助于分别在同一时刻发生改变的相同的有用信号来运行。适当地,将相移在此也选择为等于周期的一半。因此,所出现的转载电流基本上完全抵偿,因此进一步减少了负荷。
适宜地,载波信号具有的频率在1kHz至20kHz之间且例如在4kHz或16kHz之间。例如,使用4kHz、8kHz或16kHz作为频率。以该方式,一方面减少了经脉宽调制的信号变化的次数,并因此也减少了所施加的电压以及由此产生的转载电流。另一方面,使得由于将模拟有用信号转换成经脉宽调制的信号所产生的不准确性相对较小。以该方式,也使有用信号的变化被相对快速的实现/考虑。
例如,考虑使用锯齿信号作为载波信号。然而,特别优选的是,考虑使用三角波作为载波信号,从而使得每个节拍或每个周期具有上升沿和下降沿。尤其地,两个边沿的斜率的量大小相同。因此,如果将相移选择为等于周期的一半,则在其中一个载波信号中上升沿开始,而在另一载波信号中下降沿开始。以该方式,能同时实现两个有用信号的变化。此外,因此有可能的是,使用一个倒置的载波信号作为另一个载波信号。因此,减少了硬件要求。以该方式还可以对相移进行精确调设,即刚好是周期的一半。
另一方法被用于调试设备,该设备具有两个执行器,执行器分别借助变流器与共同的直流电压回路电接触。在此,在调试后,设备按照一种方法来运行,在该方法中,依赖于用于各自的执行器的有用信号地,借助于各自的周期性的载波信号创建经脉宽调制的信号。使每个变流器在此运行来将相应的电压施加到各自的执行器上。两个载波信号在此被选择为相同、但相互间错开了预定的相移。
用于调试的方法设置的是,两个载波信号首先在共同的时刻在没有相移的情况下启动。因此,两个载波信号首先是相互同步的。例如,将设备的启动或另外的预定的时刻考虑作为共同的时刻。由于共同的时刻,使得简化了载波信号的同时创建和/或同步。以该方式也能够实现检查两个载波信号是否真的相互同步。如果不是这种情况,则载波信号例如在另一共同的时刻被重新启动。只有当这一过程成功时,才继续进行用于调试的方法。为了启动载波信号,在此使用了通信系统,如现场总线,借助该通信系统,使得变流器、尤其是它们的创建各自的经脉宽调制的信号的控制单元在信号技术上连接。借助通信系统在此可以进行变流器彼此间和/或与上级控制器的通信。尤其地,为其中每个变流器分配特定的地址用于通信。
在随后的工作步骤中,使与其中一个变流器相配属的载波信号的频率在一定周期上改变,从而在载波信号之间得到了预定地设立的相移。这在此依赖于各自的变流器的地址,例如IP地址或其他地址来进行。各自的地址尤其是数,或者例如能转变成数。频率的变化优选依赖于地址是偶数还是奇数地来进行。如果地址不完全是数,则尤其依赖于地址的数字进行区分,尤其分别是最后的数字。
例如,与具有偶数或偶数数字的变流器相配属的载波信号的频率不改变,而与具有奇数或奇数数字作为地址的变流器相配属的载波信号的频率在周期内改变。对此替选地,修改发生在具有偶数/偶数数字的地址的情况下。
例如,在多个周期上修改频率,或者特别优选地仅在刚好一个周期上修改频率。在周期上修改频率后,适宜地将载波信号的频率又设回到原值。总之,因此依赖于各自的变流器的地址,在一定周期上修改相配属的载波信号的频率,并随后重新设到原值。由于在周期上修改频率,得到了预定的相移,并且频率被修改,使得得到预定的相移。例如,在多个周期/节拍上修改频率,其中,频率的修改程度与周期数相结合地导致了预定的相移,并因此使它们相互匹配。
由于在两个变流器中在频率变化期间,各自的载波信号可供使用,因此已经能够实现经脉宽调制的信号的创建,其中,不发生走样的构成。因此,提高了稳健性。
特别优选的是,在此,将相移选择为等于周期的一半,并且为了修改其频率,适宜地将频率设为加倍的值,因此减少了工作量。适当地,载波信号具有的频率为8kHz,并且在其中一个载波信号中依赖于地址地在一定周期上将频率设到16kHz。
该设备具有两个借助各自的变流器与共同的直流电压回路电接触的执行器。例如,设备还包括(直流)电压源,直流电压回路借助该电压源供电。直流电压源例如是电池,或者例如是整流器,其在装配状态下与供电网络电接触。
设备按照一种方法运行,在该方法中,依赖于用于各自的执行器的各自的有用信号地,借助于各自的周期性的载波信号创建经脉宽调制的信号,并且使各自的变流器运行来向各自的执行器施加相应的电压。两个载波信号被选择为相同、但相互错开了预定的相移。尤其地,设备包括控制器,控制器被设置且设立成执行该方法。控制器例如包括专用集成电路(ASIC),或特别优选地包括可适当编程设计的计算机。尤其地,控制器包括存储介质,在其上存储有计算机程序产品,其也被称为计算机程序,其中,在实施该计算机程序产品、即程序时,促使计算机执行该方法。
特别优选的是,两个变流器在信号技术上彼此连接,优选也与可能的控制器连接。例如,考虑使用通信系统,如现场总线用于在信号技术上的连接。例如,每个变流器包括控制单元,借助控制单元创建各自的经脉宽调制的信号,或借助该控制单元例如依赖于各自的、例如借助控制单元创建的经脉宽调制的信号施加电压。特别优选的是,控制器也适合、尤其是被设置且设立成也执行用于调试设备的方法,在其中,两个载波信号在共同的时刻在没有相移的情况下启动,其中,依赖于各自变流器的地址地,使所配属的载波信号的频率在一定周期上改变,并随后重新设到原值,从而在载波信号之间得到预定的相移。
如果设备还具有第三执行器和/或变流器,则相移例如等于三分之一的周期,或者同样等于周期的一半,从而使得其中两个载波信号相互间没有相移,但相对剩余的载波信号具有相移。因此,虽然在运行中出现未被抵偿的转载电流。然而与载波信号的完全同步走向相比这些转载电流都有所减少。
例如,各个变流器是单相的,其中,例如,变流器是变流器复合体的组成部分。尤其地,变流器复合体在此呈三相设计,并且借助其中每个变流器,例如在运行中向电动马达的一相通电。因此,将电动马达的其中一相考虑作为各自的执行器。例如,电动马达在此是两相的,或者特别优选是三相的,从而变流器复合体也被设计成三相。适宜地,存在有三个根据该方法运行的变流器,其中,其中两个载波信号相互间没有相移,但相对剩余的载波信号具有相移。
然而,特别优选的是,变流器分别被设计成三相,并且尤其具有所谓的桥电路,尤其是B6电路。在此,给其中每个变流器优选配属相同的载波信号,并因此也配属相同的相移,从而使得同个变流器的各个相相互间没有配属相移。尤其地,在此考虑使用电动马达作为执行器,该电动马达尤其也是三相的。例如,在这种情况下,该设备是压机,并借助两个电动马达来适宜地将两个冲头进行相互挤压。
例如,除了电动马达之外,各自的执行器还包括另外的借助变流器通电或运行的组成部分。在替选方案中,两个执行器分别是共同的电动马达的子马达。尤其地,电动马达在此具有的相数与变流器的数量和变流器的相数相对应。如果变流器被设计成三相,因此电动马达包括六个相,其中,其中三个相借助一个变流器运行,而其他相借助其余的变流器运行。例如,子马达是嵌套和/或分区段布置的。优选地,定子借助两个子马达形成,或者定子至少包括子马达。特别优选的是,电动马达在此只具有唯一转子,该转子借助两个子马达被置于旋转。由于有两个变流器以及两个执行器,使得能借助电动马达施予的最大力和/或转矩得到提高,从而借助该设备也可以施予相对较高的功率。特别优选的是,两个载波信号之间的相移在此等于周期的一半,从而简化了两个子马达的协调运行。例如,针对两个执行器考虑使用相同的有用信号。
本发明还涉及一种计算机程序产品,其包括若干指令,在程序(计算机程序产品)通过计算机实施时,这些指令促使该计算机执行上述用于运行设备和/或调试设备的方法。计算机适宜地是控制器的或电子器件的组成部分并且例如由其形成。计算机优选包括微处理器或由其形成。例如,计算机程序产品是包含可执行程序的文件或数据载体,其在被安装在计算机上后自动实施各自的方法。
本发明还涉及一种存储介质,计算机程序产品被存储在该存储介质上。这种存储介质例如是CD-ROM、DVD或蓝光光盘。对此替选地,存储介质例如是可重写或只可写一次的U盘或其他存储器。这种存储器例如是闪存、RAM或ROM。
本发明还涉及一种控制器,其被设置且设立成执行相应的方法。该控制器例如包括专用集成电路(ASIC)和/或微处理器,借助它至少部分地执行各自的方法。尤其地,控制器包括计算机程序产品,计算机程序产品存储在存储器上,并且当该程序通过计算机、如微处理器实施时,促使控制器执行方法。
借助于这两种方法所解释的改进方案和优点按意义也适用于设备/计算机程序产品/存储介质/控制器,以及彼此之间进行转移,并且反之亦然。
附图说明
下面借助于图示更详细地解释本发明的实施例。其中:
图1示意性地示出包括两个执行器的设备;
图2示意性地截段示出设备的另外的变体;
图3示出用于调试和运行设备的方法
图4、图5示出在调试期间载波信号的时间变化曲线;以及
图6示出在设备运行期间有用信号和经脉宽调制的信号的时间变化曲线。
彼此相应的部分在所有图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意性地简化示出形式为电压机的设备2。设备2具有固定不动的冲头4以及以能相对其运动的方式被支承的能运动的冲头6,该能运动的冲头借助引导部8引导。因此有可能的是,能运动的冲头6靠近固定不动的冲头4或与该固定不动的冲头间隔开。能运动的冲头6借助两个电动马达10来驱动,电动马达分别是设备2的执行器12。由于有两个电动马达10,使得能运动的冲头6可以压到固定不动的冲头上的力在此得到增加。
电动马达10是同步马达,并且分别被设计成三相的。对电动马达10的通电借助分别配属的变流器14来进行。变流器14设计成三相的,并且每个变流器14都具有未详细示出的桥电路,即B6电路。变流器14借助共同的直流电压回路16供电,在运行中对该直流电压回路施加400V的直流电压。总之,设备2因此包括两个执行器12,执行器分别借助其中一个变流器14与共同的直流电压回路16电接触。
直流电压回路16借助被用作电压源的整流器18供电。整流器18与三相的供电网络20电接触。设备2还包括控制器22,控制器形成现场总线24的主控器,从而借助控制器22来协调经由现场总线24的通信。两个变流器14也在信号技术上与现场总线24连接,并为此具有合适的控制单元,该控制单元被用作从控制器。因此,给其中每个变流器14配属了现场总线24的特定地址,如IP地址。
图2中截段地示出了设备2的修改方案。在此仅存在唯一的电动马达10,其也被设计为同步马达。然而,电动马达10具有两个子马达26,它们形成了执行器12。子马达26形成电动马达10的定子28,其中,其中每个子马达26形成定子的总共六个相30中的三个。子马达26的相30在周边侧相互交替布置,从而子马达26彼此交错。其中每个子马达26的相30分别与相同的变流器14电接触,并因此借助该变流器通电。
借助定子28包围共同的转子32,在对各个相30通电时,该转子围绕旋转轴线33旋转。总之,该变体中的执行器12分别是共同的电动马达10的子马达26。
图3示出了用于调试设备2的方法34,该方法至少部分地借助控制器22以及变流器14的可能的控制单元来执行。在第一工作步骤36中,在共同的时刻38启动了两个载波信号40,其时间变化曲线在图4中示出。其中每个周期性的载波信号40分别与其中一个变流器14相配属,并具有8kHz的频率。在共同时刻38接收到由控制器22创建并经由现场总线24发出的启动信号后,借助各自的控制单元来创建每个载波信号40。考虑使用如下三角波作为各自的载波信号40,该三角波因此具有多个分别借助上升沿和下降沿形成的周期/节拍。由于在共同时刻38启动,使得两个载波信号40在时间上彼此同步,并且基本上是不能区分开的。
在随后的第二工作步骤42中,在另一时刻44,使其中一个载波信号40的频率在唯一一个周期46上改变,更确切地说加倍,如图5所示。因此,该载波信号40在周期46内具有的频率为16kHz。因此,当在另外的载波信号40的周期只过了一半时,该周期46就已经结束。换句话说,在另一时刻44将其中一个载波信号40的频率提高。在此,将这些在此之前仍分别是在同一时刻开始的载波信号40的其中一个节拍起点选择为另一时刻44。
依赖于变流器14的地址来选择所改变的载波信号40。在该示例中,任意地将与具有现场总线24的偶数地址的变流器14相配属的载波信号40进行改变。如果设备2应具有更多这种变流器14,也给其中每个变流器14配属相应的载波信号40。在此也是这样地,无论变流器14的实际数量如何,都是在与其中一个具有偶数地址的变流器14相配属的载波信号40中的每一个载波信号中,在另一时刻44使频率在一个周期46上加倍。
在随后的第三工作步骤48中,在周期46过后,将经修改的频率重新设到原值,即8kHz。因此,两个载波信号40之间得到了特定的相移50,该相移等于未改变的载波信号40的一半周期。换句话说,在执行第三工作步骤48后,两个载波信号40重新相同,但是其中,它们之间的预定的相移50是周期性的载波信号40的周期一半。因此,其中一个载波信号40是另外的载波信号40的倒置。
随后,结束用于调试的方法34,并且同样借助控制器22以及变流器14的控制单元执行用于运行设备2的方法52。因此,该方法34用于对应根据方法52运行的设备2进行调试。
在第四工作步骤54中,接收或借助控制器22创建两个有用信号56,并经由现场总线24传送至两个变流器14。有用信号56相应于功率要求,并且考虑使用相同的有用信号56用于两个执行器12。依赖于有用信号56,为其中每个变流器14创建经脉宽调制的信号58。为此,借助各自的控制单元的比较器,将有用信号56与所配属的载波信号40进行比较。当有用信号56大于载波信号40时,则使用第一值60作为经脉宽调制的信号58。反之,当有用信号56小于各自的载波信号40时,则考虑使用第二值62。因此,当每次有用信号56与所配属的载波信号40相交时,各自的经脉宽调制的信号58的值都发生变换。由于两个有用信号56相符,但载波信号40相互间移位了相移50,所以在两个经脉宽调制的信号58中在两个值60、62之间的变换相互间在时间上发生移位或分别指向相反。
一旦创建了经脉宽调制的信号58,相应的电压就借助各自的变流器14施加到各自的执行器12上。为此,各自的桥电路的半导体开关被相应操纵。因此,施加到执行器12上的电压的形状与各自的经脉宽调制的信号58的形状相符,其中,然而,第一值60相应于0V的值,而第二值62相应于施加在直流电压回路16上的直流电压。
基于所施加的电压实现通过各自的执行器12的通过电流。在所施加的电压改变时,由于所存在的电容性,使得在其中每个执行器12中都出现转载电流。然而,由于相移50,使得在两个变流器14中,将施加的电压进行改变的时刻相互间是错开的,或者说切换的方向正好相反。因此,直流电压回路16中的转载电流部分或完全被抵消。因此,对整流器18造成的负荷和进入供电网络20的回馈效应得以减少。
在设备2进行调节时,如果由于当前的功率要求而期望或者需要这两个有用信号56同时变化。在此,该变化总是发生在其中一个载波信号40的其中一个节拍的开始并且因此是发生在其余载波信号40的其中一个节拍的中间。结果是,在经脉宽调制的信号58因此而变化的情况下,没有执行器12被短暂地以过度提高或过度减少的功率来运行。换句话说,由于两个载波信号40相互间倒置,使得减少了走样的构成,其中,使得两个执行器12能够实现相互间协调的运行。
总之,因此在方法52中,依赖于用于各自的执行器12的各自的有用信号56,借助于各自的周期性的载波信号40创建了各自的经脉宽调制的信号58。在此,使用相同的有用信号56用于两个执行器12,因此有用信号没有区别。两个载波信号40是三角波且相同、但相互间错开了预定的相移50,将该相移选择为等于周期的一半。使每个变流器14运行来将与各自的经脉宽调制的信号58相对应的电压施加到各自的执行器12上。
本发明并不限于上述的实施例。相反,本发明的其他变体也可以由本领域的技术人员在不偏离本发明主题的情况下推导出来。此外,尤其地,在不背离本发明目的的情况下,与各个实施例有关描述的所有单个特征也能以其他方式彼此组合。
附图标记列表
2     设备
4     固定不动的冲头
6     能运动的冲头
8     引导部
10    电动马达
12    执行器
14    变流器
16    直流电压回路
18    整流器
20    供电网络
22    控制器
24    现场总线
26    子马达
28    定子
30    相
32    转子
33    旋转轴线
34    用于调试的方法
36    第一工作步骤
38    共同的时刻
40    载波信号
42    第二工作步骤
44    另一时刻
46    周期
48    第三工作步骤
50    相移
52    用于运行的方法
54    第四工作步骤
56    有用信号
58    经脉宽调制的信号
60    第一值
62    第二值

Claims (8)

1.用于运行设备(2)的方法(52),所述设备具有两个执行器(12),所述执行器分别借助变流器(14)与共同的直流电压回路(16)电接触,其中,依赖于用于各自的执行器(12)的各自的有用信号(56)地,借助于各自的周期性的载波信号(40)创建经脉宽调制的信号(58),并且使各自的变流器(14)运行来向各自的执行器(12)施加相应的电压,并且其中,将两个载波信号(40)选择为相同、但相互间错开了预定的相移(50)。
2.根据权利要求1所述的方法(52),
其特征在于,
将所述相移(50)选择为等于周期的一半。
3.根据权利要求1或2所述的方法(52),
其特征在于,
分别同时执行所述有用信号(56)的变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(52),
其特征在于,
考虑使用三角波作为载波信号(40)。
5.用于调试设备(2)的方法(34),所述设备具有两个执行器(12),所述执行器分别借助变流器(14)与共同的直流电压回路(16)电接触,并且所述设备按照根据权利要求1至4中任一项所述的方法(52)来运行,其中,在共同的时刻(38)在没有相移的情况下启动两个载波信号(40),并且其中,依赖于各自的变流器(14)的地址,使所配属的载波信号(40)的频率在一定周期(46)上改变,并且随后重新设到原值,从而在所述载波信号(40)之间得到预定的相移(50)。
6.具有两个执行器(12)的设备(2),所述执行器分别借助各自的变流器(14)与共同的直流电压回路(16)电接触,并且所述设备按照根据权利要求1至4中任一项所述的方法(52)来运行。
7.根据权利要求6所述的设备(2),
其特征在于,
所述变流器(14)是三相的。
8.根据权利要求6或7所述的设备(2),
其特征在于,
所述两个执行器(12)分别是共同的电动马达(10)的子马达(26)。
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