DE102009007959A1 - Electric motor system, has electric motor with stator windings provided with winding taps from which primary side of transducer i.e. inductive transducer, is supplyable, where load is supplyable from secondary side of transducer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein System, umfassend einen Elektromotor.The The invention relates to a system comprising an electric motor.
Es ist bekannt, Verbrauchern eine Niederspannung zur Verfügung zu stellen, wobei die Niederspannung aus einer Mittelspannung oder Hochspannung erzeugt wird. Hierbei werden Transformatoren verwendet, deren Primärseite der höheren Spannung ausgesetzt sind uns somit einen Berührschutz benötigen.It is known to provide low voltage to consumers , where the low voltage from a medium voltage or High voltage is generated. This uses transformers their primary side the higher one Stress are exposed to us thus need a Berührschutz.
Unter Niederspannung wird im Folgenden eine Spannung verstanden, deren Effektivwert derart klein ist, dass kein Berührschutz notwendig ist. Beispielsweise beträgt der Wert der Niederspannung weniger als 50 Volt.Under Low voltage is understood in the following to mean a voltage whose Rms value is so small that no contact protection is necessary. For example is the value of low voltage is less than 50 volts.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System weiterzubilden, bei dem eine Niederspannung für einen Verbraucher erzeugt wird.Of the The invention is therefore based on the object of developing a system, in which a low voltage for a consumer is generated.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task in the system according to the features specified in claim 1 solved.
Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem System sind, dass es einen Elektromotor
umfasst, welcher aus einem Wechselrichter gespeist wird, der aus
einem Energiespeicher speisbar angeordnet ist,
wobei der Elektromotor
Statorwicklungen umfasst,
wobei die Statorwicklungen jeweils
eine Wicklungsanzapfung aufweisen,
aus der die Primärseite eines Übertragers,
insbesondere induktiven Übertragers,
versorgbar ist, aus dessen Sekundärseite ein Verbraucher versorgbar
ist.Important features of the invention in the system are that it comprises an electric motor, which is fed from an inverter, which is arranged to be powered from an energy store,
wherein the electric motor comprises stator windings,
wherein the stator windings each have a winding tap,
from which the primary side of a transformer, in particular inductive transformer, can be supplied, from the secondary side of a consumer can be supplied.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Wicklungsanzapfung ein Niederspannungsverbraucher aus einer Statorwicklung des Motors versorgbar ist. Auf diese Weise ist also kein spannungsanpassender Transformator notwendig. Ein zusätzlich verwendeter Transformator ist zur galvanischen Trennung verwendbar. Da aber die primärseitige verwendete Frequenz sehr hoch wählbar ist, da sie unabhängig von der Speisefrequenz des Motors wählbar ist, ist der Transformator zu galvanischen Trennung sehr klein und kompakt ausführbar. Für das Herabsetzen der Spannung ist aber keine zusätzliche Maßnahme oder ein entsprechendes Mittel notwendig.From The advantage here is that by means of the winding tap a low-voltage consumer a stator winding of the motor is supplied. In this way So no voltage adapting transformer is necessary. One additionally used transformer is suitable for galvanic isolation. But since the primary side used frequency very high selectable is because they are independent is selectable from the supply frequency of the motor is the transformer to galvanic separation very small and compact executable. For lowering the tension is not additional measure or a corresponding means necessary.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Motor, insbesondere Stator, und der Übertrager einphasig ausgeführt oder der Motor und der Übertrager mehrphasig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass die Erfindung unabhängig von der Phasenzahl des Motors ausführbar ist.at an advantageous embodiment, the motor, in particular stator, and the transformer single-phase accomplished or the engine and the transformer executed multiphase. It is advantageous that the invention is independent of the phase number of the Motors executable is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Übertrager ein Transformator. Von Vorteil ist dabei, dass er kostengünstig, raumsparend und leistungsfähig ausführbar ist und außerdem eine galvanische Trennung herstellbar macht.at In an advantageous embodiment, the transformer is a transformer. The advantage here is that it is inexpensive, space-saving and powerful executable and also makes a galvanic separation can be produced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wicklungsanzapfung derart ausgeführt, dass der Effektivwert der an der Primärwicklung des Übertrager anliegenden Spannung mindestens fünfmal, insbesondere mehr als zehnmal, kleiner ist als der Effektivwert der den Motor speisenden Spannung, insbesondere Drehspannung oder Wechselspannung. Von Vorteil ist dabei, dass kein zusätzliches Mittel zum Herabsetzen der Spannung notwendig ist.at In an advantageous embodiment, the winding tapping is such executed that the RMS value applied to the primary winding of the transformer Tension at least five times, especially more than ten times, is smaller than the RMS value the voltage supplying the motor, in particular three-phase voltage or AC voltage. The advantage here is that no additional Means for lowering the voltage is necessary.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Primärwicklung des Übertragers von einem Stromrichter gespeist, der aus einem Gleichrichter gespeist ist, welcher aus der Wicklungsanzapfung versorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bereitstellung der Niederspannung in einfacher und kostengünstiger Weise ermöglicht ist.at an advantageous embodiment, the primary winding of the transformer powered by a power converter that fed from a rectifier which is supplied from the winding tapping. Advantageous This is to make it easier to provide the low voltage and cheaper Way allows is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung versorgt die Sekundärwicklung des Übertragers einen Gleichrichter, aus dem der Verbraucher versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass einfache und kostengünstige Mittel verwendbar sind.at an advantageous embodiment provides the secondary winding of the transformer a rectifier from which the consumer can be supplied. From The advantage here is that simple and inexpensive means can be used.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Primärwicklung direkt aus der Wicklungsanzapfung versorgt. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise eine Spannungsversorgung bereit stellbar ist.at According to an advantageous embodiment, the primary winding is supplied directly from the winding tapping. The advantage here is that in a simple way a power supply is ready adjustable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist aus der Sekundärwicklung des Übertragers ein Gleichrichter versorgt, aus dem ein Tiefsetzsteller versorgbar ist, aus dessen Ausgangsspannung, insbesondere aus dessen gleichgerichteter und geglätteter Ausgangsspannung, der Verbraucher versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine geregelte oder gesteuerte Spannung für den Verbraucher bereit stellbar ist.at An advantageous embodiment is from the secondary winding of the transformer supplies a rectifier, from which a buck converter supplied is, from its output voltage, in particular from its rectified and smoothed Output voltage, the consumer can be supplied. Is an advantage doing that, a regulated or controlled voltage for the consumer is ready adjustable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Verbraucher galvanisch getrennt von den Statorwicklungen des Motors. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Sicherheit gewährleistbar ist.at In an advantageous embodiment, the consumer is galvanic separated from the stator windings of the motor. It is advantageous that high security can be guaranteed is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Verbraucher ein Niederspannungsverbraucher ist. Von Vorteil ist dabei, dass kein Berührschutz notwendig ist.at In an advantageous embodiment, the consumer is a low-voltage consumer is. The advantage here is that no contact protection is necessary.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Stromrichter oder der Tiefsetzsteller derart gesteuert oder geregelt betreibbar, dass die dem Verbraucher zur Verfügung gestellte Spannung auf einen Sollwert hin geregelt wird. Von Vorteil ist dabei, dass auch bei schwankender oder nicht stabiler Primärspannung eine möglichst konstante Spannung dem Verbraucher zur Verfügung stellbar ist.In an advantageous embodiment, the power converter or the step-down converter can be operated or regulated in such a way that the voltage available to the load is regulated to a desired value. The advantage here is that even with fluctuating or unstable primary voltage as constant as possible voltage the consumer is available.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist sekundärseitig ein Mittel zur Erfassung der Spannung, insbesondere der Spannung am Verbraucher, vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Regelung auf einen Sollwert hin ausführbar ist, also nicht nur eine Steuerung.at an advantageous embodiment is the secondary side means for detection the voltage, in particular the voltage at the consumer, provided. The advantage here is that a control towards a set value executable is not just a controller.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erfassten Werte an Spannung einer Signalelektronik zuführbar, mit der die Ansteuersignale für die vom Stromrichter oder Tiefsetzsteller umfassten Schalter erzeugt werden, insbesondere wobei die Übertragung der Werte über eine galvanische Trennung erfolgt. Von Vorteil ist dabei, dass dem Verbraucher eine Niederspannung zur Verfügung stellbar ist, ohne dass ein Berührschutz notwendig ist.at According to an advantageous embodiment, the detected values are voltage a signal electronics fed, with the the drive signals for generated by the converter or buck converter switch in particular, the transmission being the values above a galvanic isolation takes place. The advantage here is that the Consumer a low voltage is available without that a touch protection necessary is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Effektivwert der am Verbraucher anliegenden Spannung mindestens fünfmal, insbesondere mehr als zehnmal, kleiner als der Effektivwert der den Motor speisenden Spannung, insbesondere Drehspannung oder Wechselspannung. Von Vorteil ist dabei, dass kein Berührschutz notwendig ist.at an advantageous embodiment is the rms value of the consumer applied voltage at least five times, in particular more than ten times, less than the RMS value of the voltage feeding the motor, in particular three-phase voltage or alternating voltage. Is an advantage doing that, no contact protection necessary is.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Advantages emerge from the subclaims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- MM
- Elektromotor mit DrehstromwicklungElectric motor with three-phase winding
- VV
- Verbraucherconsumer
- WRWR
- Wechselrichterinverter
- GRGR
- Gleichrichterrectifier
- TSTS
- TiefsetzstellerBuck converter
- STST
- Stromrichterpower converters
Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der
In the
In
An den Statorwicklungen des Motors M wird eine Wicklungsanzapfung ausgeführt, also eine Teilspannung an jeder Statorwicklung herausgeführt. Hieraus wird ein Gleichrichter GR gespeist, dessen Ausgangsspannung über einen Glättungskondensator einem Stromrichter ST zugeführt wird, so dass dessen Ausgangsspannung oder Ausgangsstrom auf einen Sollwert hin regelbar ist.At the stator windings of the motor M, a winding tap is performed, ie a partial voltage led out on each stator winding. From this a rectifier GR is fed whose output voltage via a smoothing capacitor fed to a power converter ST is so that its output voltage or output current to a Setpoint is adjustable.
Auf diese Weise wird eine Primärwicklung eines Transformators vom Stromrichter ST derart gespeist, dass die an der Sekundärwicklung anliegende Spannung den gewünschten Wert erreicht. Die Sekundärwicklung speist wiederum einen Gleichrichter GR, aus dem über einen Glättungskondensator ein Verbraucher V mit Gleichspannung versorgbar ist. Diese Gleichspannung ist eine Niederspannung, so dass also kein Berührschutz notwendig ist. Zwischen dem Niederspannungsbereich und dem Hochspannungsbereich liegt also eine galvanische Trennung vor.On this way becomes a primary winding a transformer from the power converter ST fed such that the at the secondary winding applied voltage the desired Value achieved. The secondary winding in turn feeds a rectifier GR, from which via a smoothing capacitor a consumer V can be supplied with DC voltage. This DC voltage is a low voltage, so that no contact protection is necessary. Between the Low voltage range and the high voltage range is therefore one galvanic isolation before.
Zur Verbesserung der Regelung ist eine Erfassung einer elektrischen Größe, wie Spannung oder Strom, sekundärseitig oder primärseitig vom Transformator ausführbar, so dass dieser Wert mittels entsprechender Ansteuerung des Stromrichters ST auf einen Sollwert hin regelbar ist.to Improving the scheme is a detection of an electrical Size, like Voltage or current, secondary side or primary side executable by the transformer, so that this value by means of appropriate control of the power converter ST can be regulated to a desired value.
In
Wiederum wird eine Wicklungsanzapfung an den Statorwicklungen ausgeführt, die jedoch direkt die Primärseite eines Drehstromtransformators speisen, dessen Sekundärseite wiederum einem Gleichrichter GR zugeführt wird, so dass ein Tiefsetzsteller TS speisbar ist, an dessen ein Ausgangsseite über einen Glättungskondensator ein Verbraucher speisbar ist.In turn a winding tap is performed on the stator windings, the however directly the primary side of a three-phase transformer, whose secondary side in turn fed to a rectifier GR is, so that a buck converter TS is fed, at the one Output side over one smoothing capacitor a consumer is feedable.
Auf diese Weise ist nun wiederum der Verbraucher mit Niederspannung versorgbar und galvanisch getrennt von der Hochspannungsseite.On This way is now again the consumer with low voltage supplied and galvanically isolated from the high voltage side.
Wenn
bei dem Ausführungsbeispiel
nach
Vorteiligerweise
arbeitet bei den Ausführungen
nach
Claims (14)
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DE200910007959 DE102009007959A1 (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Electric motor system, has electric motor with stator windings provided with winding taps from which primary side of transducer i.e. inductive transducer, is supplyable, where load is supplyable from secondary side of transducer |
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DE102009007959A1 true DE102009007959A1 (en) | 2010-10-14 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105591480A (en) * | 2016-03-18 | 2016-05-18 | 山东大学 | Stator winding self-coupling cascade doubly-fed generator and work method thereof |
-
2009
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105591480A (en) * | 2016-03-18 | 2016-05-18 | 山东大学 | Stator winding self-coupling cascade doubly-fed generator and work method thereof |
CN105591480B (en) * | 2016-03-18 | 2018-06-08 | 山东大学 | Stator winding autocoupling type tandem double-fed generator and its method of work |
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