DE102009054785A1 - Bremschopper - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremschopper zum Abführen von Bremsenergie aus einem Spannungszwischenkreis (10) eines Antriebssystems (2), wobei ein dreiphasiges Wechselrichtermodul (8) gleichspannungsseitig mit Anschlüssen (DC+, DC-) des Spannungszwischenkreises (10) und wechselspannungsseitig jeweils mit einem Widerstand (14, 16, 30) verknüpft ist, wobei das Wechselrichtermodul (8) drei Brückenzweige mit jeweils zwei elektrisch in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschaltern (T1, T2; T3, T4; T5, T6) aufweist, deren Verbindungspunkte (20, 22, 24) wechselspannungsseitige Anschlüsse (R, S, T) des Wechselrichtermoduls (8) bilden. Erfindungsgemäß sind diese drei Widerstände (14, 16, 30) untereinander verknüpft. Somit kann ein handelsübliches Motormodul als Bremschoppermodul verwendet werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremschopper gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Antriebssystemen, die dauerhaft Bremsenergie erzeugen, wird ein Bremschopper benötigt, um diese Bremsenergie aus einem Spannungszwischenkreis eines Spannungszwischenkreis-Umrichters abführen zu können. Wird diese Bremsenergie nicht aus dem Spannungszwischenkreis abgeführt, steigt die Zwischenkreisspannung derart an, dass maximal zulässige Sperrspannungen der verwendeten Halbleiterschalter überschritten werden. Dies hat zur Folge, dass diese Halbleiter wegen Überspannung zerstört werden. Damit dies nicht eintritt, wird der lastseitige Stromrichter, auch als Wechselrichter bezeichnet, ausgeschaltet. Auch wenn ein Spannungszwischenkreis-Umrichter netzseitig einen rückspeisefähigen Stromrichter, auch als Einspeiseschaltung bezeichnet, aufweist, kann es vorkommen, dass das speisende Netz zum Zeitpunkt eines Bremsvorganges keine Bremsenergie aufnehmen kann. Ist in diesem Fall kein Bremschopper vorhanden, steigt die Zwischenkreisspannung an, bis der Wechselrichter wegen Überspannung abschaltet.
  • Bei Applikationen, wie beispielsweise bei Offshore-Ölplattformen oder Krananwendungen auf Schiffen, werden zunehmend Bremschopper größerer Leistungen (< 1 MW) in verschiedenen Entwärmungsarten benötigt. Üblicherweise sind Bremschoppermodule bis ca. 250 kW Dauerleistung in der Ausführungsform Luftkühlung verfügbar.
  • Die Neuentwicklung einer Bremschopperreihe für verschiedene Spannungsebenen, Entwärmungsarten und Leistungen ist sehr kostenspielig und damit unwahrscheinlich.
  • Die 1 zeigt ein Antriebssystem 2, deren Module 4, 6 und 8 gleichspannungsseitig mittels eines Gleichspannungsbusses 10miteinander verknüpft sind. Der Gleichspannungsbus 10 auch als DC-Bus bezeichnet, besteht aus zwei Stromschienen, die räumlich parallel mit kleinstmöglichem Abstand zueinander verlaufen. Diese Stromschienen weisen jeweils ein Potential DC+ und DC– auf. Das Modul 4 ist ein Einspeisemodul mittels dem Energie aus einem speisenden Netz mittels des DC-Busses 10 zum Modul 6 gelangen kann. Das Einspeisemodul 4 ist in diesem Antriebssystem 2 nicht rückspeisefähig ausgeführt. Beim Modul 6 handelt es sich um ein Wechselrichtermodul, mittels dem aus einer Gleichspannung ein Drehspannungssystem variabler Amplitude und Frequenz generiert werden kann. Das Wechselrichtermodul 6, das auch als Motormodul bezeichnet wird, weist wechselspannungsseitig einen Drehstrommotor 12 auf. Am DC-Bus 10 ist außerdem das Modul 8 angeschlossen. Bei diesem Modul 8 handelt es sich um ein Bremschoppermodul mit zwei Bremswiderständen 14 und 16. Das Bremschoppermodul 8 ist ein dreiphasiges Wechselrichtermodul, wobei an zwei von drei Ausgängen jeweils ein Bremswiderstand 14 bzw. 16 angeschlossen ist. Der Bremswiderstand 14 ist mit einer Stromschiene des DC-Busses 10 verknüpft, wogegen der Bremswiderstand 16 mit einer anderen Stromschiene dieses DC-Busses 10 verbunden ist. Dieses Bremschoppermodul 8 mit den beiden Widerständen 14 und 16 ist aus dem US-Patent 7 141 947 bekannt. Zum Verständnis der Funktionsweise dieses Bremschoppermoduls 8 wird auf diese Patentschrift verwiesen.
  • In der 1 sind außerdem noch weitere Motormodule 6 und ein weiteres Einspeisemodul 4 jeweils mittels einer unterbrochenen Linie dargestellt. D. h., mittels des DC-Busses 10 können eine Vielzahl von Motormodulen 6 mit einer oder zwei parallelen Einspeiseschaltungen 4 verschaltet werden. Selbst bei einem derartigen Antriebssystem 2 wird das Bremschoppermodul 8 benötigt, da nicht immer genau dann ein Motormodul 6 Energie benötigt, wenn ein anderes Motormodul 6 Energie in den Zwischenkreis abgibt.
  • In der 2 dieser US-Patentschrift ist ebenfalls eine klassische Lösung eines Bremschoppers in Verbindung mit einem Bremschoppermodul näher dargestellt. Der klassische Bremschopper weist einen abschaltbaren Halbleiterschalter auf, der in Reihe zu einem Bremswiderstand geschaltet ist. Diese Reihenschaltung ist elektrisch parallel zu einem Gleichspannungszwischenkreis geschaltet. Als Bremschoppermodul ist ein dreiphasiges Wechselrichtermodul vorgesehen, deren Ausgangsanschlüsse zusammen mittels eines Bremswiderstandes mit einer Plus-Stromschiene des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch leitend verbunden ist. Durch diese Verschaltung des Bremswiderstandes werden von den abschaltbaren Halbleiterschaltern des Wechselrichtermoduls nur die drei unteren parallel angesteuert. Ist der Bremschopperwiderstand mit der Minus-Stromschiene eines Spannungszwischenkreises verknüpft, werden nur die drei oberen abschaltbaren Halbleiterschalter gleichzeitig angesteuert. Die klassische Lösung eines Bremschoppers und die Lösung mit einem Bremschoppermodul weisen während des Betriebes ein Zweipunktverhalten auf.
  • Ein gattungsgemäßer Bremschopper ist aus der EP 1 876 699 A2 bekannt. Bei diesem gattungsgemäßen Bremschopper wird als Bremschoppermodul ein dreiphasiges Wechselrichtermodul verwendet, an dessen Ausgängen jeweils ein Bremswiderstand angeschlossen ist. Diese Widerstände sind mit einer Minus-Stromschiene eines Spannungszwischenkreises elektrisch leitend verbunden. Gesteuert werden dann von den sechs abschaltbaren Halbleiterschaltern nur die oberen drei abschaltbaren Halbleiterschalter. Diese werden alle zeitgleich angesteuert, sobald ein zweiter Grenzwert für die Zwischenkreisspannung überschritten wird. Bleibt die Zwischenkreisspannung unterhalb eines ersten Grenzwertes, werden die drei oberen abschaltbaren Halbleiterschalter des Wechselrichtermoduls nicht angesteuert. Liegt die Zwischenkreisspannung zwischen diesen beiden Grenzwerten, so werden die drei oberen abschaltbaren Halbleiterschalter gestaffelt angesteuert. Dadurch kann die Leistungsentnahme aus dem Zwischenkreis den Erfordernissen stufenlos angepasst werden.
  • Bei allen bekannten Bremschopper-Schaltungen, die ein Wechselrichtermodul verwenden, werden dieses Wechselrichtermodul auf die Funktion eines abschaltbaren Halbleiterschalters eines konventionellen Bremschoppers reduziert. D. h., von den vorhandenen sechs abschaltbaren Halbleiterschaltern, die als 6-pulsige Brückenschaltung verschaltet sind, werden entweder die oberen oder die unteren drei abschaltbaren Halbleiterschalter benutzt. Dies hängt von der Verschaltung des oder der Bremswiderstände ab. Sind diese Bremswiderstände gegen die Minus-Stromschiene eines Spannungszwischenkreis-Umrichters geschaltet, werden die oberen abschaltbaren Halbleiterschalter des Wechselrichtermoduls benötigt. Sind die Bremswiderstände dagegen mit der Plus-Stromschiene verknüpft, so sind die unteren abschaltbaren Halbleiterschalter des Wechselrichtermoduls gefragt.
  • Somit wird das Wechselrichtermodul, das vorwiegend als Motormodul verwendet wird, nur als Lieferant von abschaltbaren Halbleiterschaltern verwendet, bei dem in Abhängigkeit einer angeforderten Bremsleistung ein oder zwei oder drei Halbleiterschalter eines solchen Wechselrichtermoduls zeitgleich (Parallelschaltung) gesteuert werden.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Bremschopper-Schaltung mit einem Wechselrichtermodul derart weiterzubilden, dass die vorhandene Motormodul-Steuerung auch beim Bremsbetrieb weiter verwendet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.
  • Dadurch, dass die Bremswiderstände mit ihren freien Enden nicht mehr mit einem Potential eines Spannungszwischenkreises eines Spannungszwischenkreis-Umrichters, sondern untereinander elektrisch leitend verbunden sind, sind diese Bremswiderstände wie die Ständerwicklungen eines Motors am Wechselrichtermodul angeschlossen. Anstelle von Ständerwicklungen, die in Stern geschaltet sind, sind nun beim erfindungsgemäßen Bremschopper die Bremswiderstände beispielsweise in Stern oder Dreieck mit den Ausgängen des Wechselrichters des Moduls verschaltet. Die Steuerung des Wechselrichtermoduls, mit der ein Drehstrommotor drehzahlgesteuert wird, kann ebenfalls verwendet werden, wenn anstelle eines Drehstrommotors drei in Stern oder Dreieck gestaltete Bremswiderstände an dieses Wechselrichtermodul angeschlossen sind. Durch diese Motormodul-Steuerung wird erreicht, dass einerseits die abschaltbaren Halbleiterschalter und die Bremswiderstände symmetrisch mit Verlustleistung belastet werden und andererseits jede gewünschte Bremsleistung umgesetzt werden kann, wobei zwischen 0% und 100% stufenlos geregelt werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Bremschopper weist folgende Vorteile auf:
    • – Durch die Nutzung von Standardwechselrichtern kann eine Bremsleistung nahezu beliebige abgestuft werden. Außerdem sind alle Spannungsebenen und Entwärmungsarten für die Anwendung als Bremschopper sofort verfügbar. Es ergeben sich ebenfalls Vorteile für die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und dem Service.
    • – Es sind keine entwicklungsseitigen Modifikationen zwingend notwendig.
    • – Da die handelsüblichen Wechselrichtermodule selbst über einen gleichspannungsseitigen Kondensator verfügen und die Bremswiderstände einseitig nicht mehr mit einem Potential eines Zwischenkreises eines Spannungszwischenkreis-Umrichters verbunden werden müssen, kann der erfindungsgemäße Bremschopper räumlich vom Zwischenkreis weiter entfernt aufgestellt werden, gegenüber nur wenigen Metern bei bekannten Bremschoppern.
    • – Es sind verschiedene Ansteuermethoden zur Regelung der Leistungsentnahme aus einem Zwischenkreis während eines Bremsbetriebes möglich. Die Möglichkeit der stufenlosen Steuerung der Bremsleistung wirkt sich günstig auf das Gesamtsystem aus, da Schwingungsanregungen oder Überlastungen von Bauteilen vermieden werden können.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Bremschoppers schematisch veranschaulicht sind.
  • 1 zeigt ein Antriebssystem mit einem DC-Bus und einem bekannten Bremschopper, in den
  • 2 und 3 sind jeweils eine Schaltung eines bekannten Bremschoppers dargestellt, die
  • 4 zeigt ein Antriebssystem mit einem DC-Bus und mit einem Bremschopper nach der Erfindung, in der
  • 5 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremschoppers dargestellt, wogen in der
  • 6 eine zweite Ausführungsform des Bremschoppers nach der Erfindung veranschaulicht ist und in der
  • 7 sind Schaltzustände eines Bremschoppermoduls in der Raumzeigerebene dargestellt.
  • In der 2 ist ein aus der US 7,141,947 B2 , insbesondere der 3, bekannter Bremschopper näher dargestellt. Dieser bekannte Bremschopper weist ein Wechselrichtermodul 8 und zwei Bremswiderstände 14 und 16 auf. Das Wechselrichtermodul 8 weist sechs abschaltbare Halbleiterschalter T1 bis T6, die als 6-pulsige Brückenschaltung verschaltet sind, und einem gleichspannungsseitigen Kondensator 18 auf. Von diesen sechs abschaltbaren Halbleiterschaltern T1 ... T6 des Wechselrichtermoduls 8 werden bei der Verwendung als Bremschoppermodul nur die beiden abschaltbaren Halbleiterschalter T2 und T5 benutzt. Die nicht benutzten abschaltbaren Halbleiterschalter T1, T3, T4 und T6 sind punktiert dargestellt. An den wechselspannungsseitigen Ausgängen R und T des Wechselrichtermoduls ist jeweils einer der beiden Bremswiderstände 14 und 16 angeschlossen. Das freie Ende des Bremswiderstandes 14 ist mit einer Stromschiene 26 des DC-Busses 10 elektrisch leitend verbunden, die das Potential DC+ aufweist. Das freie Ende des Bremswiderstandes 16 ist mit einer Stromschiene 28 des DC-Busses 10 elektrisch leitend verbunden, die das Potential DC– aufweist. Als Wechselrichtermodul 8 kann beispielsweise ein im Handel erhältliche Wechselrichtermodul der Umrichterreihe SIMOVERT MASTERDRIVES (Siemens Katalog DA 65.10, 2003/2004 mit der Bezeichnung "SIMOVERT MASTERDRIVES VC-Einzel- und Mehrmotorenantriebe 0,55 kW bis 2300 kW") verwendet werden. Nähere Erläuterung bzw. die Betriebsweise dieses bekannten Bremschoppers ist der US-Patentschrift 7,141,947 zu entnehmen.
  • In der 3 ist ein aus der EP 1 876 699 A2 bekannter Bremschopper näher dargestellt. Dieser bekannte Bremschopper unterscheidet sich vom bekannten Bremschopper gemäß 2 dadurch, dass ein dritter Bremswiderstand 30 vorgesehen ist, der mit dem wechselspannungsseitigen Ausgang S des handelsüblichen Wechselrichtermoduls 8 verbunden ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Bremswiderstände 14 und 16 nicht mehr mit einer Stromschiene 26 und 28 des DC-Busses 10 verknüpft sind, sondern diese drei Bremswiderstände 14, 16 und 30 sind als Stern verschaltet. Der Sternpunkt 32 dieser in Stern verschalteten Bremswiderstände 14, 16 und 30 ist mit der Stromschiene 28 des DC-Busses elektrisch leitend verbunden, die das Potential DC– aufweist. Durch dieser Ausgestaltung des Bremschoppers werden von den sechs abschaltbaren Halbleiterschaltern T1 ... T6 des Wechselrichtermoduls 8 drei abschaltbare Halbleiterschalter T1, T3 und T5, dies sind die oberen Halbleiterschalter der 6-pulsigen Brückenschaltung, benutzt. Eine nähere Erläuterung der Betriebsweise dieses bekannten Bremschoppers kann der europäischen Offenlegungsschrift 1 876 699 entnommen werden.
  • Wie bereits erläutert, wird die Funktion des handelsüblichen Wechselrichtermoduls 8 bei der Verwendung als Bremschoppermodul auf die Verwendung einer Untermenge der vorhandenen abschaltbaren Halbleiterschalter T1 ... T6 des Moduls reduziert. D. h., es wird trotz der Verwendung eines handelsüblichen Wechselrichtermoduls 8 die klassischen Lösung eines Bremschoppers, bestehend aus einer Reihenschaltung eines Choppertransistors und eines Bremswiderstandes, realisiert. Die Funktionalität des Wechselrichters 8 wird bei der Verwendung als Bremschoppermodul nicht verwendet.
  • In der 4 ist ein Antriebssystem 2 gemäß der 1 dargestellt, dass einen erfindungsgemäßen Bremschopper, bestehend aus einem Wechselrichtermodul 8 und drei Bremswiderständen 14, 16 und 30, die miteinander verschaltet sind, aufweist. Ausführungsformen des Bremschopper nach der Erfindung sind in den 5 und 6 näher dargestellt. Ein Vergleich dieses Antriebssystems 2 mit dem Antriebssystem 2 nach 1 zeigt, dass die Bremswiderstände 14, 16 und 30 des Bremschoppers keine Verbindung mehr zum DC-Bus 10 des Antriebssystems 2 aufweisen. Diese drei Bremswiderstände 14, 16 und 30 sind wie Ständerwicklungen eines Drehstrommotors 12 an den Ausgängen R, S und T des Wechselrichtermoduls 8 angeschlossen.
  • In der 5 ist eine erste Ausführungsform des Bremschoppers nach der Erfindung dargestellt, wobei die 6 eine zweite Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Bremschoppers veranschaulicht. Diese beiden Ausführungsformen unterscheiden sich nur durch die Verschaltung der drei Bremswiderstände 14, 16 und 30. In der Ausführungsform gemäß 5 sind diese drei Bremswiderstände 14, 16 und 30 in Stern geschaltet, wobei der Sternpunkt 32 nicht mit einer Stromschiene 26 bzw. 28 des DC-Busses 10 des Antriebssystems 2 verknüpft ist. D. h., es handelt sich bei der Schaltung der drei Bremswiderstände 14, 16 und 30 um eine Sternschaltung mit freiem Sternpunkt 32.
  • In der Ausführungsform gemäß 6 sind die drei Bremswiderstände 14, 16 und 30 miteinander in Dreieck verschaltet. In beiden Ausführungsformen sind die Bremswiderstände 14, 16 und 30 jeweils mit einem wechselspannungsseitigen Ausgang R, S und T des Wechselrichtermoduls 8 verknüpft. Da die Schaltung der Bremswiderstände 14, 16 und 30 weder mit der Stromschiene 26 noch mit der Stromschiene 28 des DC-Busses 10 des Antriebssystems 2 verbunden ist, wird nicht mehr die klassische Lösung eines Bremschoppers, bestehend aus der Reihenschaltung eines Bremschopper-Halbleiterschalters und eines Bremswiderstandes, wobei diese Reihenschaltung elektrisch parallel zu den Stromschiene 26 und 28 des DC-Busses 10 geschaltet ist, umgesetzt. Durch diese Verschaltung der Bremswiderstände 14, 16 und 30 mit einem handelsüblichen Wechselrichtermodul 8 bleibt die Funktionalität dieses Wechselrichtermoduls 8 als Motormodul erhalten.
  • In der 7 sind die Schaltzustände eines dreiphasigen Wechselrichtermoduls 8 in einer Raumzeigerebene dargestellt. Ein derartiges handelsübliches Wechselrichtermodul 8 weist insgesamt acht Schaltzustände auf, mit denen sechs aktive Raumträger und zwei Null-Raumzeiger geschaltet werden können. Von diesen acht Raumzeigern sind in dieser Darstellung die sechs aktiven Raumzeiger 100, 110, 010, 011, 001 und 101 dargestellt. Diese sechs aktiven Raumzeiger 100, 110, 010, 011, 001 und 101 spannen einen Hexagonal auf. Die Bezeichnung der Raumzeiger gibt an, welche von den sechs abschaltbaren Halbleiterschaltern T1 ... T6 angesteuert werden. Der Raumzeiger mit der Bezeichnung 100 wird durch die Ansteuerung der abschaltbaren Halbleiterschalter T1, T4 und T6 generiert. Ein gewünschter Sollspannungs-Raumzeiger u, der in dieser Darstellung im von den Raumzeigern 100 und 110 aufgespannten Sektor liegt, wird durch die Verwendung dieser beiden Raumzeiger 100 und 110 approximiert. Die Phasenlage und die Amplitude des Sollspannungs-Sollzeigers u bestimmt, wir lange jeweils diese beiden Raumzeiger 100 und 110 aktiv geschaltet werden. Diese Modulation von Raumzeigern ist als Raumzeiger-Modulation bekannt. Mittels dieser Raumzeiger-Modulation wird ein berechneter Sollspannungs-Raumzeiger für einen Drehstrommotor, der mit einer gewünschten Drehzahl umläuft, in Ansteuersignale für die abschaltbaren Halbleiterschalter T1 ... T6 eines 6-pulsigen Wechselrichtermoduls 8 transformiert.
  • Die Steuerung der sechs abschaltbaren Halbleiterschalter T1, ..., T6 des Wechselrichters 8 kann auch mit dem Sinus-Unterschwingungsverfahren ausgeführt sein. Auch mit diesem Steuerverfahren können diese abschaltbaren Halbleiterschalter T1, ..., T6 derart gesteuert werden, dass eine Verlustleistung symmetrisch verteilt wird.
  • Wird ein derartiges Wechselrichtermodul 8 anstelle eines Motormoduls als Bremschoppermodul verwendet, kann mit der Raumzeigermodulation bzw. mit dem Sinus-Unterschwingungsverfahren jede beliebige Bremsleistung, die durch die Amplitude des Sollspannungs-Raumzeigers u vorgegeben wird, approximiert werden. Damit die abschaltbaren Halbleiterschalter T1 ... T6 des Motormoduls und damit auch die Bremswiderstände 14, 16 und 30 symmetrisch belastet werden, läuft dieser Sollspannungs-Raumzeiger u mit einer vorbestimmten Kreisfrequenz um. In Abhängigkeit der Amplitude des Sollspannungs-Raumzeigers u kann die Entnahme der Leistung (Bremsleistung) aus dem Zwischenkreis des Antriebssystems 2 von ”keine Leistungsentnahme”, dies entspricht eine Amplitude von 0 V bis zu ”maximale Leistungsentnahme”, dies entspricht eine maximal erzielbare Ausgangsspannung, stufenlos vorgegeben werden. Eine derartige Sollspannung kann entweder über eine Kennlinie oder einen Regler aus den Vergleich zwischen Soll- und Istspannung im Zwischenkreis des Antriebssystems 2 abgeleitet werden.
  • Durch die Verschaltung der Bremswiderstände 14, 16 und 30 in Stern oder Dreieck, ohne eine Verbindung zum Zwischenkreis des Antriebssystems 2, kann das Wechselrichtermodul 8, das üblicherweise als Motormodul verwendet wird, nun als Bremschoppermodul verwendet werden, ohne dass die zugehörige Steuerung des Motormoduls modifiziert werden muss. Durch die erfindungsgemäße Verschaltung von Bremswiderständen 14, 16 und 30 mit einem handelsüblichen Motormodul kann dieses unverändert für die Applikation ”Bremschopper” verwendet werden. Da derartige handelsübliche Motormodule für verschiedene Spannungsebenen, Entwärmungsarten und Leistungen zur Verfügung stehen, erhält man durch die erfindungsgemäße Verschaltung der Bremswiderstände 14, 16 und 30 für verschiedene Spannungsebenen, Entwärmungsarten und Leistungen eine Bremschopper-Gerätereihe. Ein weiterer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Bremschoppers liegt darin, dass dieser Bremschopper räumlich von einem DC-Bus 10 eines Antriebssystems 2 weiter entfernt aufgestellt werden kann, als die bekannten Bremschopper. Dadurch ist dieser erfindungsgemäße Bremschopper flexibler in ein Antriebssystem 2 integrierbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 7141947 [0005, 0022]
    • - EP 1876699 A2 [0008, 0023]
    • - US 7141947 B2 [0022]
    • - EP 1876699 [0023]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Siemens Katalog DA 65.10, 2003/2004 mit der Bezeichnung ”SIMOVERT MASTERDRIVES VC-Einzel- und Mehrmotorenantriebe 0,55 kW bis 2300 kW” [0022]

Claims (10)

  1. Bremschopper zum Abführen von Bremsenergie aus einem Spannungszwischenkreis (10) eines Spannungszwischenkreis-Umrichters (2), wobei ein dreiphasiges Wechselrichtermodul (8) gleichspannungsseitig mit Anschlüssen (DC+, DC–) des Spannungszwischenkreises (10) und wechselspannungsseitig jeweils mit einem Widerstand (14, 16, 30) verknüpft ist, wobei das Wechselrichtermodul (8) drei Brückenzweige mit jeweils zwei elektrisch in Reihe geschalteten abschaltbaren Halbleiterschaltern (T1, T2; T3, T4; T5, T6) aufweist, deren Verbindungspunkte (20, 22, 24) die wechselspannungsseitigen Anschlüsse (R, S, T) des Wechselrichtermoduls (8) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der drei Widerstände (14, 16, 30) untereinander verknüpft sind.
  2. Bremschopper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der drei Widerstände (14, 16, 30) derart miteinander verknüpft sind, dass diese eine Sternschaltung mit freiem Sternpunkt (32) bilden.
  3. Bremschopper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der drei Widerstände (14, 16, 30) derart miteinander verknüpft sind, dass diese eine Dreieckschaltung bilden.
  4. Bremschopper nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dreiphasige Wechselrichtermodul (8) ein Motormodul ist.
  5. Verfahren zur Steuerung des Bremschoppers nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abschaltbare Halbleiterschalter (T1, T2, T3, T4; T5, T6) derart angesteuert werden, dass durch alle drei Widerstände (14, 16, 30) ein Strom fließt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anzusteuernden abschaltbaren Halbleiterschalter (T1, T2; T3, T4; T5, T6) getaktet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den möglichen sechs Schaltzuständen des dreiphasigen Wechselrichtermoduls (8) fortlaufend gewechselt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der Schaltzustände periodisch erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das periodische Wechseln der Schaltzustände nach dem Sinus-Unterschwingungsverfahren erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das periodische Wechseln der Schaltzustände nach dem Raumzeiger-Modulationsverfahren erfolgt.
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