DE102005042318A1 - Fördervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördervorrichtung mit einer Vielzahl von Rollenfördereinheiten (2), welche jeweils aus einer Reihe von Querrollen (4, 6) zusammengefasst sind, wobei jede Fördereinheit (2) jeweils einen mit einer Querrolle (6) verbundenen Motor (30) und eine zugehörige Leistungselektronik aufweist. Erfindungsgemäß weist jede Leistungselektronik einen netz- und lastseitigen Stromrichter (44, 46) auf, die gleichspannungsseitig mittels eines Transformators (48) miteinander verbunden sind. Somit erhält man eine Fördervorrichtung, die die Nachteile einer bekannten Fördereinrichtung nicht mehr aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördervorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige gattungsgemäße Fördervorrichtung ist aus der EP 1 047 182 B1 bekannt. Eine derartige Fördervorrichtung wird zum Transportieren von Gütern über eine vorbestimmte Wegstrecke verwendet. In der 1 ist eine perspektivische Sicht einer Fördereinheit 2 einer bekannten Fördervorrichtung dargestellt. Gemäß dieser Darstellung weist diese Fördereinheit 2 mehrere Querrollen 4 und 6 auf, die zwischen zwei Profilen 8 und 10 angeordnet sind. Von diesen Querrollen 4 und 6 wird die Querrolle 6 mittels eines Motors, beispielsweise eines Außenläufers, angetrieben. Ein derartiger Außenläufer ist im Inneren dieser Querrolle 6 angeordnet. Die Profile 8 und 10 sind U-förmig ausgebildet und werden mit einer Abdeckung, die in dieser Darstellung nicht näher dargestellt sind, verschlossen. Mittels Quertraversen werden diese U-förmigen Profile 8 und 10 beabstandet zueinander gehalten. Im Raum zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Profils 8 ist eine Leistungselektronik 12 für den Motor der Querrolle 6 untergebracht. Die elektrische Verbindung zwischen einem Motor einer Querrolle 6 und dieser Leistungselektronik 12 wird mit einem Anschlusskabel 14 hergestellt. Eine derartige Fördereinheit 2 weist in dieser Darstellung noch einen Sensor 16, insbesondere einen Artikelerkennungssensor, auf, der mittels einer Sensorleitung 18 ebenfalls mit der Leistungselektronik 12 verbunden ist. In diesem Seitenkanal, der von dem U-förmigen Profil 8 bzw. 10 und einer zugehörigen Abdeckung gebildet wird, ist außerdem ein Kabel 20 für die Energieversorgung der Leistungselektronik 12 verlegt. Dieses Kabel 20 ist ein- und ausgangsseitig mit der Leistungselektronik 12 verbunden. Somit ist bei dieser Darstellung ein Abzweig vom Energiekabel 20 in der Leistungselektronik 12 integriert.
  • In der 2 ist eine perspektivische Sicht einer gattungsgemäßen Fördervorrichtung dargestellt. Diese Fördervorrichtung weist mehrere Fördereinheiten 2 gemäß der 1 auf, die miteinander mechanisch verbunden sind. Die durchgehende elektrische Verbindung ist das Energiekabel 20. Durch die Aufteilung einer Fördervorrichtung in eine Vielzahl von Fördereinheiten 2 kann eine Fördervorrichtung einer vorbestimmten Weglänge ohne großen Aufwand erstellt werden.
  • Ein Antriebssystem für eine Fördervorrichtung gemäß 2 ist aus der DE 103 56 515 A1 bekannt und als Blockschaltbild in der 3 näher dargestellt. Gemäß dieser Darstellung weist dieses bekannte Antriebssystem eingangsseitig eine zentrale Einspeisung 22 und ausgangsseitig mehrere lastseitige Stromrichter 24 auf, die jeweils gleichspannungsseitig mit Anschlüssen 26 und 28 eines geregelten Gleichspannungs-Ausgangs der zentralen Einspeisung 22 verknüpft sind. Wechselspannungsseitig ist jeder lastseitige Stromrichter 24 mit einem Motor 30, insbesondere einem Drehstrommotor, verbunden. Die zentrale Einspeisung 22 weist eingangsseitig einen netzgeführten Stromrichter 32 und ausgangsseitig einen DC/DC-Wandler 34 auf. Gleichspannungsseitig sind der netzgeführte Stromrichter 32 und der DC/DC-Wandler 34 mittels eines Pufferkondensators 36 elektrisch leitend verbunden. Ausgangsseitig weist der DC/DC-Wandler 34 ebenfalls einen Pufferkondensator 38 auf. Der netzgeführte Stromrichter 32 ist dreiphasig ausgebildet und eingangsseitig jeweils mittels einer Netzdrossel 40 mit einem Netz-Anschluss eines nicht näher dargestellten speisenden Netzes verbunden. Dieser netzgeführte Stromrichter 32, beispielsweise ein Diodengleichrichter, erzeugt aus anstehenden Phasenspannungen des speisenden Netzes eine gleichgerichtete Spannung UDCN, die am Pufferkondensator 36 ansteht. Aus dieser gleichgerichteten Spannung UDCN wird mittels des DC/DC-Wandlers 34 eine vorbestimmte geregelte Gleichspannung UDCV, auch als Versorgungsspannung bezeichnet, erzeugt, die am ausgangsseitigen Pufferkondensator 38 ansteht.
  • Dieses bekannte Antriebssystem ist folgendermaßen auf die Fördereinheit 2 der Fördervorrichtung gemäß 2 verteilt. Die lastseitigen Stromrichter 24 dieses Antriebssystems entsprechen jeweils einer Leistungselektronik 12 einer Fördereinheit 2. Das Energiekabel 20, das die einzelnen Leistungselektroniken 12 der einzelnen Fördereinheiten 2 der Fördervorrichtung gemäß 2 miteinander verbindet, weist gemäß dem Antriebssystem nach 3 zwei Gleichstromleitungen auf. Dieses Kabel 20 kann ebenfalls noch Kommunikationsleitungen aufweisen, obwohl eine separate Verlegung von Kommunikationsleitungen im Seitenkanal der Fördervorrichtung ebenfalls möglich ist. Die zentrale Einspeisung 22 ist zentral zur Fördervorrichtung bzw. zu einer Teil-Fördervorrichtung, bestehend aus drei bis fünf Fördereinheiten 2, angeordnet.
  • Wegen des Berührschutzes weist die Versorgungsspannung UDCV eine Amplitude von 48 V oder kleiner auf. Durch diese Niederspannung bzw. Kleinstspannung kann jeder lastseitige Stromrichter 24 mit MOSFET-Transistoren ausgeführt werden. Dadurch weist jeder Transistor des lastseitigen Stromrichters 24 niedrige Schalt- und Durchlassverluste auf. Außerdem weisen die Bauelemente dieses Antriebssystems, wie Steckverbinder, Leiterplatten, Leitungen, Ständerwicklung der Motoren 30 eine entsprechend niedrige Isolationsfestigkeit auf. Ferner ist eine Stromistwerterfassung einfach, da wegen der Niederspannung keine Potentialtrennung erforderlich ist. Dies alles führt zu einem kleinen Bauvolumen der lastseitigen Stromrichter 24.
  • Wegen der Leistung, die vom speisenden Netz zu mehreren Motoren 30 einer Fördervorrichtung bzw. einer Teil-Fördervorrichtung, bestehend aus wenigen Fördereinheiten 2, transportiert werden soll, und wegen der Nieder- bzw. Kleinstspannung der Versorgungsspannung UDCV fließt auf dem Kabel 20 ein hoher Strom. Damit dieser hohe Strom geführt werden kann, benötigen die beiden Leitungen im Kabel 20 jeweils einen großen Leitungsquerschnitt. Daraus resultiert wegen höherer ohmscher Spannungsabfälle über dem Kabel 20 eine reduzierte Ausgangs leistung am Ende dieses Kabels 20 und Zusatzverluste. Ebenfalls müssen alle vorhandenen Steckverbinder für eine hohe Stromtragfähigkeit ausgestaltet sein. Ein Kabel mit einem großen Leitungsquerschnitt beansprucht im Seitenkanal der bekannten Fördervorrichtung mehr Platz, so dass die zentrale Einspeisung 22 aus Platzgründen nicht mehr in diesem Seitenkanal untergebracht werden können. Außerdem kann eine zentrale Einspeisung 22 nur noch eine begrenzte Anzahl von lastseitigen Stromrichtern 24 versorgen, so dass die Anzahl zentraler Einspeisungen 22 ansteigt. An Stelle eines Kabels 20 mit zwei Leitungen ist es nun erforderlich, dass diese Leitungen einzeln im Seitenkanal verlegt werden müssen.
    •
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung anzugeben, bei der die genannten Nachteile nicht mehr auftreten.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass jedem Motor einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung ein eigener Umrichter, bestehend aus einem netzseitigen Stromrichter, einem lastseitigen Stromrichter und einem Transformator, der diese Stromrichter gleichspannungsseitig miteinander verknüpft, rückt jeweils eine sichere elektrische Trennung zum jeweiligen anzutreibenden Motor hin. Dadurch werden keine Gleichstromleitungen mit großen Leiterquerschnitten mehr im Seitenkanal der Fördervorrichtung verlegt. An ihrer Stelle wird bei der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung ein Energiekabel im Seitenkanal verlegt, deren Leitungen jeweils kleine Leiterquerschnitte aufweisen. Mittels dieses Energiekabels ist jeder Umrichter einer Fördereinheit der Fördervorrichtung direkt mit einem speisenden Netz gekoppelt. Der Transformator eines jeden Umrichters der Fördereinheiten der Fördervorrichtung übernimmt nicht nur die sichere elektrische Trennung des Motors mit seinem speisenden Stromrichter vom speisenden Netz, sondern sein Übersetzungs verhältnis ist so eingestellt, dass am sekundärseitigen Ausgang eine Kleinst- bzw. Niederspannung ansteht.
  • Durch die Verwendung eines Transformators als induktive Kopplung des netz- und lastseitigen Stromrichters eines Umrichters einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung wird eine geforderte Energie eines Motors kontaktlos von einem speisenden Netz zu jedem Motor der Fördervorrichtung übertragen. Außerdem ist der lastseitige Stromrichter vom netzseitigen Stromrichter potential getrennt. Dadurch können keine hohen Ströme gegen Erde mehr zustande kommen, wodurch sich die EMV-Maßnahmen vereinfachen. Neben diesen Vorteilen weist jeder Umrichter einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung zusätzlich einen sicherheitsgerichteten Abschaltpfad auf, wenn jeder Transformator zwischen Primär- und Sekundärseite mechanisch trennbar ausgeführt ist.
  • Ist der netzseitige Stromrichter des Umrichters einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung rückspeisefähig ausgeführt, so erübrigt sich eine wie in der DE 103 56 515 A1 gezeigte zentrale Rückspeiseeinrichtung. Dadurch wird Platz im Seitenkanal der Fördervorrichtung eingespart und jeder Antrieb einer Fördereinheit speist betriebsbedingt Energie in das speisende Netz direkt zurück.
  • Damit der Transformator des Umrichters einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung möglichst wenig Platz im Umrichter beansprucht, werden die in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschaltern der Parallelschaltungen der netz- und lastseitigen Stromrichter hochfrequent getaktet. Als Hochfrequenz wird eine Frequenz mit wenigstens 20kHz bis zu mehreren 100kHz, insbesondere 200kHz, bezeichnet. Damit weniger Verlustleistungen entstehen, werden als abschaltbare Halbleiterschalter der Parallelschaltungen der netz- und lastseitigen Stromrichter jeweils abschaltbare Halbleiterschalter aus Siliziumkarbid verwendet. Dadurch wird ebenfalls das Bauvolumen eines jeden Umrichters verringert. Je geringer das Bauvolumen eines jeden Umrichters ist, umso weniger Platz beansprucht ein solcher Umrichter im Seitenkanal einer jeden Fördereinheit der Fördervorrichtung.
    •
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung schematisch veranschaulicht ist.
  • 1 zeigt eine perspektivische Sicht einer bekannten Fördereinheit, in der
  • 2 ist eine perspektivische Sicht einer gattungsgemäßen Fördervorrichtung dargestellt, die
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten Antriebssystems für eine Fördervorrichtung, in der
  • 4 ist die Topologie einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung näher dargestellt, die
  • 5 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Umrichters der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung nach 4, und in den
  • 6 und 7 sind jeweils ein Ersatzschaltbild eines weiteren rückspeisefähigen netzseitigen Stromrichters des Umrichters nach 5 dargestellt.
  • Gemäß der Topologie einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung nach 4 weist jeder Motor 30 einen Umrichter 42 auf, der einen netz- und lastseitigen Stromrichter 44 und 46 und einen Transformator 48 aufweist. Die Primärwicklung 50 des Transformators 48 ist elektrisch parallel zu den Ausgangs-Anschlüssen 52 und 54 des netzseitigen Stromrichters 44, wogegen seine Sekundärwicklung 56 elektrisch parallel zu Eingangs-Anschlüssen 58 und 60 des lastseitigen Stromrichters 46 geschaltet sind. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators 48 ist so gewählt, dass eine entsprechend niedrige Umrichter-Ausgangsspannung entsteht. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Transformators 48 sind die Primär- und Sekundärwicklungen 50 und 56 mechanisch trennbar ausgeführt.
  • Die Ausgangs-Anschlüsse U, V und W des lastseitigen Stromrichters 46 sind mittels eines Anschlusskabels 14 mit einem zugehörigen Motor 30 elektrisch leitend verbunden. Netzseitig ist der netzseitige Stromrichter 44 mit seinen Eingangs-Anschlüssen 62, 64 und 66 mittels eines Netzkabels 68 mit einem in dieser Figur nicht näher dargestellten Netz 70 verknüpft.
  • Durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Umrichtern 42 bei Fördereinheiten 2 einer Fördervorrichtung wird nur ein Energiestrang, der die Netzspannung eines speisenden Netzes 70 führt, benötigt. Durch die Höhe der Amplitude der Netzspannung weisen die Leitungen des Energiestranges kleine Leiterquerschnitte auf. Dadurch können herkömmliche Anschluss- und Verbindungstechniken verwendet werden. Da der erfindungsgemäße Umrichter 42 einen Transformator zur Kopplung des netz- und lastseitigen Stromrichters 44 und 46 verwendet, wird die Energie von einem speisenden Netz 70 zu einem Motor 30 einer Fördereinheit 2 der Fördervorrichtung kontaktlos übertragen und der netz- und lastseitige Stromrichter 44 und 46 sind voneinander potential getrennt. Dadurch weist dieser Umrichter 42 eine sichere elektrische Trennung auf.
  • In der 5 ist ein Ersatzschaltbild eines Umrichters 42 einer Fördereinheit 2 der Fördervorrichtung nach der Erfindung veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform des Umrichters 42 handelt es sich um einen rückspeisefähigen Umrichter 42. Gemäß diesem Ersatzschaltbild weist der netzseitige Stromrichter 44 des Umrichters 42 einer Fördereinheit 2 der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung einen rückspeisefähigen Stromrichter 67 und eine Parallelschaltung 69 auf. Dieser rückspeisefähige Stromrichter 67 weist als Stromrichterventile T1, ..., T6 jeweils einen abschaltbaren Halbleiterschalter, insbesondere ein Insulated-Gate-Bipolar-Transistor (IGBT) mit antiparallel geschalteter Diode auf. Jeweils ein Verbindungspunkt zweier elektrisch in Reihe geschalteter Stromrichterventile T1, T2 bzw. T3, T4 bzw. T5, T6 einer Stromrichterphase R bzw. S bzw. T bildet einen netzseitigen Anschluss 62 bzw. 64 bzw. 66. An diesen netzseitigen Anschlüssen 62, 64 und 66 ist einerseits ein Filter 72 und andererseits ein speisendes Netz 70 angeschlossen. Dieses speisende Netz 70 kann eine Netzspannung mit einer Amplitude von 200 V bis 690 V aufweisen. Das Filter 72 weist drei Kondensatoren C1, C2 und C3 auf, die hier elektrisch in Stern geschaltet sind. Diese können jedoch elektrisch auch in Dreieck geschaltet werden. Dieses Filter 72 weist außerdem drei Dämpfungswiderstände R1, R2 und R3 auf, die jeweils elektrisch in Reihe zu einem Kondensator C1 bzw. C2 bzw. C3 geschaltet sind.
  • Zur Ansteuerung der Stromrichterventile T1, ..., T6 dieses netzseitigen Stromrichters 67 ist eine Steuereinrichtung 74 vorgesehen. Diese Steuereinrichtung 74 erzeugt Steuersignale, die die abschaltbaren Halbleiterschalter der Stromrichterventile T1, ..., T6 derart ansteuert, dass dieser entsprechend den natürlichen Zündzeitpunkten (Schnittpunkt zweier Phasenspannungen bzw. Amplitude einer verketteten Netzspannung, die gleich Null ist) ihrer korrespondierenden antiparallelen Diode leitend werden. Durch diese netzfrequente Steuerung der abschaltbaren Halbleiterschalter der Stromrichterventile T1, ..., T6 des rückspeisefähigen Stromrichters 67 ist der netzseitige Stromrichter 44 des Umrichters 42 zu jeder Zeit rückspeisefähig. Eine Ausführungsform der Steuereinrichtung 74 ist der DE 199 13 634 A1 zu entnehmen.
  • Elektrisch parallel zu den gleichspannungsseitigen Anschlüssen 76 und 78 des rückspeisefähigen Stromrichters 67 ist eine Parallelschaltung 69 einer Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterschalter T13 und T14 und eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren 80 und 82 geschaltet. Der Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschalter T13 und T14 bilden einen Ausgangs-Anschluss 52, wobei der Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren 80 und 82 einen weiteren Ausgangs-Anschluss 54 des netzseitigen Stromrichters 44 bilden. An den Ausgangsanschlüssen 76 und 78 des netzseitigen Stromrichters 44 steht eine Gleichspannung UZW an, deren Amplitude von der Amplitude der Netzspannung des speisenden Netzes 70 abhängig ist. Parallel zu den Ausgangs-Anschlüssen 52 und 54 des netzseitigen Stromrichters 44 ist die Primärwicklung 50 des Transformators 48 geschaltet.
  • Als lastseitigen Stromrichter 46 ist ein selbstgeführter Pulsstromrichter 75, an dessen Ausgangs-Anschlüssen U, V und W ein Motor 30, insbesondere ein Drehstrommotor, angeschlossen ist und eine gleichspannungsseitige Parallelschaltung 83 vorgesehen. Elektrisch parallel zu den gleichspannungsseitigen Anschlüssen 84 und 86 dieses selbstgeführten Pulsstromrichters 75 ist die Parallelschaltung 83 einer Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterschalter T15 und T16 und einer Reihenschaltung zweier Kondensatoren 81 und 90 geschaltet. Ein Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschalter T15 und T16 bilden einen Eingangs-Anschluss 58, wobei der Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren 88 und 90 einen weiteren Eingangs-Anschluss 60 des lastseitigen Stromrichters 46 bilden. Elektrisch parallel zu diesen Eingangs-Anschlüssen 58 und 60 ist die Sekundärwicklung 56 des Transformators 48 geschaltet. An den gleichspannungsseitigen Anschlüssen 84 und 86 des selbstgeführten Pulsstromrichters 75 steht eine Gleichspannung UZWK mit einer vorbestimmten Amplitude von 48V oder kleiner an. Das Übersetzungsverhältnis dieses Transformators 48 ist so gewählt, dass diese Spannung UZWK an den gleichspannungsseitigen Anschlüssen 84 und 86 des selbstgeführten Pulsstromrichters 75 ansteht. Durch diese Kleinstspannung wird der selbstgeführte Pulsstromrichter 75 in Niedervolttechnik ausgeführt. Das heißt, als Stromrichterventile T7, ..., T12 werden beispielsweise MOS-Feldeffekttransistoren verwendet. Außerdem werden keine Potentialtrennungen bei einem Kommunikationsbus, bei analogen und digitalen Ein-/Ausgängen, bei den Ansteuereinrichtungen der Stromrichterventile T7, ..., T12 und bei der Erfassung von Istwerten wie Spannungen und Ströme benötigt. Dadurch kann dieser lastseitige Stromrichter 46 so kompakt aufgebaut werden, dass dieser im Inneren einer angetriebenen Querrolle 6 einer Förderein heit 2 integriert werden kann. In diesem Fall wird dann als Motor 30 ein permanenterregter Synchronmotor in der Ausführungsform als Außenläufer verwendet. Dadurch ist der lastseitige Antrieb 91 (4) in einer Querrolle 6 einer Fördereinheit 2 der Fördervorrichtung integriert, wodurch ein entsprechender Raum im Seitenkanal dieser Fördereinheit 2 frei bleibt.
  • Damit der Transformator 48 möglichst ein kleines Bauvolumen einnimmt, damit dieser im Umrichter 42 integriert werden kann, werden die Stromrichterventile T13, .., T16 hochfrequent getaktet von beispielsweise 20 bis 200kHz. Um diese hohe Taktfrequenz umsetzen zu können, werden als Stromrichterventile T13, ..., T16 beispielsweise jeweils ein MOS-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor, auch als Junction Field Effect Transistor (JFET) bezeichnet, vorgesehen. Im dargestellten Ersatzschaltbild des Umrichters 42 sind als Stromrichterventile T13, ..., T16 jeweils ein n-Kanal Enhancement-MOSFET vorgesehen. Damit die Schaltverluste bei einer hohen Taktfrequenz gering bleiben, werden MOSFETs und JFETs aus Siliziumkarbid als Stromrichterventile T13, ..., T16 verwendet. Dieser Umrichter 42, der auch als Weitspannungsumrichter bezeichnet werden kann, ist in einer parallelen nationalen Patentanmeldung mit dem internen Aktenzeichen 2005P13155 DE separat angemeldet.
  • In der 6 ist ein Ersatzschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines rückspeisefähigen Stromrichters 67 dargestellt. Gegenüber der Ausführungsform nach 5 weist dieser rückspeisefähige Stromrichter 67 für die oberen Stromrichterventile T1, T3 und T5 jeweils einen bidirektionalen Schalter 92 auf. Ausführungsformen für einen bidirektionalen Schalter 92 sind in den 2 bis 4 einer parallelen Patentanmeldung mit internen Aktenzeichen 2005P13152 DE näher dargestellt. Als untere Stromrichterventile T2, T4 und T6 sind jeweils ein abschaltbarer Halbleiterschalter 94 vorgesehen. Jeder dieser abschaltbaren Halbleiterschalter 94 weist einen IGBT mit antiparallel geschalteter Diode auf. Die IGBTs die ser abschaltbaren Halbleiterschalter 94 werden derart angesteuert, dass diese zu den Stromführungszeiten der korrespondierenden Dioden leitend sind. Somit werden die IGBTs dieser abschaltbaren Halbleiterschalter 94 zu den natürlichen Kommutierungszeitpunkten angesteuert.
  • In der 7 ist ein Ersatzschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines rückspeisefähigen Stromrichters 67 dargestellt. Gegenüber der Ausführungsform nach 6 weist dieser rückspeisefähige Stromrichter 67 an Stelle des Filters 72 in den Zuleitungen zum speisenden Netz 70 jeweils eine Drossel 96 auf. Die IGBTs der abschaltbaren Halbleiterschalter werden außerdem nicht mehr zu den natürlichen Kommutierungszeitpunkten angesteuert, sondern gepulst gesteuert.
  • Durch die Verwendung von Umrichtern 42 mit sicherer elektrischer Trennung bei Fördereinheit 2 einer Fördervorrichtung erhält man eine Fördervorrichtung, die die eingangs genannten Nachteile nicht mehr aufweist.

Claims (16)

  1. Fördervorrichtung mit einer Vielzahl von Rollenfördereinheiten (2), welche jeweils aus einer Reihe von Querrollen (4, 6) zusammengefasst sind, wobei jede Fördereinheit (2) jeweils einen mit einer Querrolle (6) verbundenen Motor (30) und eine zugehörige Leistungselektronik aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leistungselektronik einen netz- und lastseitigen Stromrichter (44, 46) aufweist, die gleichspannungsseitig mittels eines Transformators (48) miteinander verbunden sind.
  2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Transformator (48) ein Transformator vorgesehen ist, dessen magnetischer Kreis mechanisch trennbar ausgeführt ist.
  3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als lastseitiger Stromrichter (46) ein selbstgeführter Pulswechselrichter (75) vorgesehen ist, der gleichspannungsseitig mit einer Parallelschaltung (83) aus einer Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterschalter (T15, T16) und einer Reihenschaltung zweier Kondensatoren (88, 90) versehen ist, wobei jeweils ein Verbindungspunkt der beiden abschaltbaren Halbleiterschalter (T15, T16) und der beiden Kondensatoren (88, 90) einen Eingangs-Anschluss (58, 60) des lastseitigen Stromrichters (46) bilden.
  4. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als netzseitiger Stromrichter (44) ein rückspeisefähiger Stromrichter (67) vorgesehen ist, der gleichspannungsseitig mit einer Parallelschaltung (69) aus einer Reihenschaltung zweier abschaltbarer Halbleiterschalter (T13, T14) und einer Reihenschaltung zweier Kondensatoren (80, 82) versehen ist, wobei jeweils ein Verbindungspunkt der beiden abschaltbaren Halbleiterschalter (T13, T14) und der beiden Kondensatoren (88, 82) einen Ausgangs-Anschluss (52, 54) des netzseitigen Stromrichters (44) bilden.
  5. Fördervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Motor (30) ein permanenterregter Synchronmotor vorgesehen ist.
  6. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Motor (30) ein Asynchronmotor vorgesehen ist.
  7. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (30) als Außenläufer ausgebildet ist.
  8. Fördervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik (44, 46, 48) in einem Seitenkanal einer Fördereinheit (2) untergebracht ist.
  9. Fördervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiestrang im Seitenkanal der Fördervorrichtung verlegt ist und dass dieser Energiestrang für jede Fördereinheit (2) wenigstens einen Abzweig aufweist.
  10. Fördervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromrichterventile (T1, T2; T3, T4; T5, T6) einer jeden Phase (R, S, T) des rückspeisefähigen Stromrichters (67) ein abschaltbarer Halbleiterschalter mit antiparallel geschalteter Diode vorgesehen sind, und dass dieser rückspeisefähige Stromrichter (67) wechselspannungsseitig mit einem Filter (72) versehen ist.
  11. Fördervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromrichterventile (T1, T2; T3, T4; T5, T6) einer jeden Phase (R, S, T) des rückspeisefähigen Stromrichters (67) ein bidirektionaler Schalter (92) und ein abschaltbarer Halbleiterschalter (94) vorgesehen sind, und dass dieser rückspeisefähige Stromrichter (67) wechselspannungsseitig mit einem Filter (72) versehen ist.
  12. Fördervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromrichterventile (T1, T2; T3, T4; T5, T6) einer jeden Phase (R, S, T) des rückspeisefähigen Stromrichters (67) ein bidirektionaler Schalter (92) und ein abschaltbarer Halbleiterschalter (94) vorgesehen sind, und dass wechselspannungsseitig jeder Eingang (62, 64, 66) des rückspeisefähigen Stromrichters (67) mit einer Drossel (96) verknüpft ist.
  13. Fördervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschalter (T13, T14; T15, T16) der Parallelschaltungen (69, 83) der netz- und lastseitigen Stromrichter (44, 46) jeweils ein MOS-Feldeffekttransistor ist.
  14. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschalter (T13, T14; T15, T16) der Parallelschaltungen (69, 83) der netz- und lastseitigen Stromrichter (44, 46) jeweils ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor ist.
  15. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschalter (T13, T14; T15, T16) der Parallelschaltungen (69, 83) der netz- und lastseitigen Stromrichter (44, 46) jeweils ein Insulated-Gate-Bipolar-Transistor mit antiparalleler Diode aus Siliziumkarbid ist.
  16. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldeffekttransistor aus Siliziumkarbid ist.
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