DE102009036859A1 - Modular static frequency changer system has control unit and power unit, where both are linked with one another by communication device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein modulares Umrichtersystem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a modular converter system according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges modulares Umrichtersystem ist im Handel erhältlich (Siemens Katalog D 11.1 2009 mit der Bezeichnung ”SINAMICS G110, SINAMICS G120 Standardumrichter”) gemäß diesem Katalog besteht dieses modulare Umrichtersystem aus verschiedenen Funktionseinheiten. Im Wesentlichen sind das die Steuereinheit, auch als Control Unit (CU) bezeichnet, und die Leistungseinheit, auch als Power Modul (PM) bezeichnet. Die Control Unit steuert und überwacht ein Power Modul und einen daran angeschlossenen Motor in mehreren wählbaren Regelungsarten. Außerdem unterstützt dieses Control Unit die Kommunikation zu einer lokalen oder zentralen Steuerung sowie zu Überwachungseinrichtungen.One Such modular inverter system is commercially available (Siemens Catalog D 11.1 2009 with the designation "SINAMICS G110, SINAMICS G120 standard converter ") according to this Catalog consists of this modular inverter system of various Functional units. Essentially these are the control unit, also called Control Unit (CU), and the power unit, also referred to as power module (PM). The Control Unit controls and monitors a power module and a connected motor in several selectable control modes. Also supported This Control Unit communicates to a local or centralized controller as well as to monitoring devices.
Das Power Modul versorgt den Motor gemäß diesem Katalog in einem Leistungsbereich von beispielsweise 0,37 kW bis 250 kW. Das Power Modul wird per Microprozessor von der Control Unit gesteuert. Als Stromrichterventile eines lastseitigen Stromrichters dieses Power Moduls, der überwiegend als Wechselrichter betrieben wird, sind abschaltbare Halbleiterschalter, insbesondere Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT) vorgesehen. Dieses Power Modul weist neben dem Wechselrichter auch noch einen netzseitigen Stromrichter, beispielsweise einen Dioden-Gleichrichter, und einen Spannungszwischenkreis auf. Damit aus Steuersignalen der Control Unit Ansteuersignale (Spannungssignale) der IGBTs werden, weist das Power Modul auch noch eine Ansteuereinrichtung auf, die unter anderem einen Microprozessor aufweist.The Power module supplies the motor according to this catalog in a power range of, for example, 0.37 kW to 250 kW. The power module is controlled by the microprocessor from the Control Unit. As power converter valves of a load-side converter this Power module, which operated predominantly as an inverter are turn-off semiconductor switches, in particular insulated gate bipolar transistors (IGBT). This power module points next to the inverter also a network-side converter, such as a Diode rectifier, and a voltage link. In order to from control signals of the Control Unit control signals (voltage signals) of the IGBTs, the power module also has a drive device on, which has, inter alia, a microprocessor.
Eine Control Unit und ein Power Modul sind mittels einer Kommunikationseinrichtung miteinander signal- und datentechnisch miteinander verknüpft. Zu dieser Kommunikationseinrichtung gehören Schnittstellen und eine Busverbindung.A Control unit and a power module are by means of a communication device interconnected signal and data technology with each other. This communication device includes interfaces and a bus connection.
Damit die Control Unit erkennt, an welchem Power Modul sie datentechnisch angeschlossen ist, übermittelt das Power Modul auf Anfrage von der Control Unit über die Kommunikationseinrichtung deskriptive dem Power Modul zugeordnete Daten. Diese sind in einem Festwertspeicher, beispielsweise einem löschbaren Festwertspeicher oder einem Flash, abgespeichert.In order to the Control Unit recognizes which power module it is based on connected, transmits the power module on request from the Control Unit via the communication device descriptive data associated with the power module. These are in one Read-only memory, for example an erasable read-only memory or a flash, saved.
Da dieses Power Modul ständig weiterentwickelt bzw. immer aktuelle Stromrichterventile verwendet werden, ändert sich die deskriptiven Daten dieses Power Moduls. Dadurch kann sich dieser Festwertspeicher hinsichtlich seiner Adressierung in Folge einer veränderten Speicherkapazität oder in Folge einer Lieferantenänderung ändern.There This power module constantly evolves or always current converter valves used changes the descriptive data of this power module. This can cause this Read-only memory with regard to its addressing as a result of changed storage capacity or as a result of a Change supplier change.
Muss bei einem betriebenen modularen Umrichtersystem nach Jahren wegen eines Fehlers das Power Modul ausgetauscht werden, kann dies in Folge dieses Austauschs zu Inkompatibilitäten führen. Dies kann daran liegen, dass der im neuen Power Modul verwendete Festwertspeicher eine andere Speicherorganisation oder eine andere physikalische Anordnung von Daten-/Adressanschlüsse aufweist. D. h., die vorhandene Control Unit kann nicht mehr das neue Power Modul in einer gewünschten Weise steuern.Got to in a powered modular inverter system for years In case of an error the power module can be exchanged, this can be done in Consequences of this exchange lead to incompatibilities. This may be due to the fact that the read-only memory used in the new power module another memory organization or another physical arrangement of data / address ports. That is, the existing one Control Unit can no longer be the new power module in a desired Steer way.
Bisher konnte dieses Problem nur dadurch gelöst werden, dass eine in der Control Unit verwendete Firmware abgeändert werden musste. Diese Firmwareänderung ist vom Aufwand erheblich und zwingt zu Nachtests, die dafür sorgen, dass ein Austausch eines Power Moduls eines bestehenden modularen Umrichtersystems nicht nur aufwendig ist, sondern auch erhebliche Kosten verursacht, die einen Betreiber eines fehlerbehafteten modularen Umrichtersystems nicht in Rechnung gestellt werden können.So far This problem could only be solved by having a changed firmware used in the Control Unit had to. This firmware change is significant from the effort and forces to night tests, which ensure that an exchange a power module of an existing modular inverter system not only expensive, but also causes significant costs, the one operator of a faulty modular converter system can not be charged.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte modulare Umrichtersystem derart weiterzubilden, dass ein Austausch eines Power Moduls nicht zu Inkompatibilitäten führen.Of the Invention is now the object of this known modular Convert converter system such that an exchange of a Power module does not lead to incompatibilities.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the characterizing features of claim 1.
Dadurch, dass zwischen einem Regelungsprozessor einer Steuereinheit und einem Festwertspeicher einer Leistungseinheit eine Vermittlungseinrichtung angeordnet ist, die ausgangsseitig mit Adress- und Datenanschlüssen des Festwertspeichers und eingangsseitig mit der Kommunikationseinrichtung des modularen Umrichtersystems verknüpft ist, wird erreicht, dass die von der Steuereinheit angeforderten Daten auch tatsächlich aus dem Festwertspeicher ausgelesen werden können. Die Vermittlungseinrichtung ist einem Festwertspeicher einer Leistungseinheit zugeordnet und in dieser Leistungseinheit angeordnet. Diese Vermittlungseinrichtung weiß genau wo im Festwertspeicher welcher Parameter hinterlegt ist. Auf eine Anfrage der Steuereinheit bezüglich eines vorbestimmten Parameters setzt die Vermittlungseinrichtung eine logische Adresse in eine physikalische Adresse um und liest aus einem zugeordneten Speicherinhalt diesen angeforderten Parameter aus. Somit ist die Vermittlungseinrichtung als Umsetzeinrichtung zu verstehen, die ein logisches Protokoll beinhaltet.Thereby, that between a control processor of a control unit and a Read only memory of a power unit a switching device is arranged, the output side with address and data connections the read-only memory and the input side with the communication device the modular inverter system is linked is achieved that the data requested by the control unit actually does can be read from the read-only memory. The Switching device is a read only memory of a power unit assigned and arranged in this power unit. This switching device knows exactly where stored in read-only memory which parameter is. Upon a request of the control unit regarding a predetermined parameter sets the switching device a logical address to a physical address and reads out an allocated memory content this requested parameter out. Thus, the switching device is as a conversion device to understand that includes a logical protocol.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des modularen Umrichtersystems übernimmt der Microprozessor der Leistungseinheit die Funktionalität der Vermittlungseinrichtung. D. h., der Festwertspeicher ist mit seinen Adress- und Datenanschlüsse mit diesem Microprozessor verknüpft.In an advantageous embodiment of the modular converter system, the microprocessor of the power unit assumes the functionality of Switching equipment. This means that the read-only memory is linked to this microprocessor with its address and data connections.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen modularen Umrichtersystems veranschaulicht ist.to Further explanation of the invention is based on the drawing Reference is made, in an embodiment of an inventive modular inverter system is illustrated.
In
der
In
der
Dieser
Festwertspeicher
Beispielsweise
wird über die Busverbindung
Muss
nun in Folge einer Störung das bisherige Power Modul
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform des Power Moduls
Durch
diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Power
Moduls
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10147472 A1 [0017] - DE 10147472 A1 [0017]
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2009
- 2009-08-10 DE DE102009036859A patent/DE102009036859A1/en not_active Ceased
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