DE102018005575A1 - Drive comprising a synchronous motor and a converter - Google Patents
Drive comprising a synchronous motor and a converter Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018005575A1 DE102018005575A1 DE102018005575.3A DE102018005575A DE102018005575A1 DE 102018005575 A1 DE102018005575 A1 DE 102018005575A1 DE 102018005575 A DE102018005575 A DE 102018005575A DE 102018005575 A1 DE102018005575 A1 DE 102018005575A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- switch
- inverter
- motor
- side terminal
- synchronous motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
- H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
Abstract
Antrieb, aufweisend einen Synchronmotor und einen Umrichter,
wobei aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters die Motorphasen des Synchronmotors, insbesondere also die drei Versorgungsanschlüsse der Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors, versorgbar sind,
wobei insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters die dreiphasige Motorspannung, insbesondere die drei Motorphasen, des Synchronmotors über jeweilige erste Widerstände einem Sternpunkt zuführbar ist, insbesondere kurzschließbar ist,
und/oder wobei
insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters jede Motorphase mit einem jeweiligen ersten Anschluss eines jeweiligen ersten Widerstands verbunden ist und die jeweiligen zweiten Anschlüsse der ersten Widerstände miteinander verbindbar ist, insbesondere als Sternpunkt.
Drive comprising a synchronous motor and a converter,
wherein from the AC-side terminal of the inverter, the motor phases of the synchronous motor, in particular so the three supply terminals of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, are supplied,
wherein, in particular in the case of a generator-operated synchronous motor, by means of a controllable switch, the three-phase motor voltage, in particular the three motor phases, of the synchronous motor can be fed to a neutral point via respective first resistors, in particular short-circuitable,
and / or where
In particular in generator-operated synchronous motor, by means of a controllable switch each motor phase is connected to a respective first terminal of a respective first resistor and the respective second terminals of the first resistors is connected to each other, in particular as a neutral point.
Description
Die Erfindung betrifft ein Antrieb, aufweisend einen Synchronmotor und einen Umrichter.The invention relates to a drive, comprising a synchronous motor and a converter.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Synchronmotor von einem Umrichter speisbar ist, welcher dem Synchronmotor ein Drehspannungssystem zur Verfügung stellt.It is well known that a synchronous motor can be fed by a converter, which provides a three-phase voltage system to the synchronous motor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Synchronmotor einfach betreibbar zu machen.The invention is therefore based on the object to make a synchronous motor easy to operate.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Synchronmotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the synchronous motor according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind, dass der Antrieb einen Synchronmotor und einen Umrichter aufweist,
wobei aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters die Motorphasen des Synchronmotors, insbesondere also die drei Versorgungsanschlüsse der Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors, versorgbar sind,
wobei insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters die dreiphasige Motorspannung, insbesondere die drei Motorphasen, des Synchronmotors über jeweilige erste Widerstände einem Sternpunkt zuführbar ist, insbesondere kurzschließbar ist,
und/oder wobei
insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor mittels eines steuerbaren Schalters jede Motorphase mit einem jeweiligen ersten Anschluss eines jeweiligen ersten Widerstands verbunden ist und die jeweiligen zweiten Anschlüsse der ersten Widerstände miteinander verbindbar ist, insbesondere als Sternpunkt.Important features of the invention in the drive are that the drive comprises a synchronous motor and a converter,
wherein from the AC-side terminal of the inverter, the motor phases of the synchronous motor, in particular so the three supply terminals of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, are supplied,
wherein, in particular in the case of a generator-operated synchronous motor, by means of a controllable switch, the three-phase motor voltage, in particular the three motor phases, of the synchronous motor can be fed to a neutral point via respective first resistors, in particular short-circuitable,
and / or where
In particular, in generator-operated synchronous motor by means of a controllable switch each motor phase is connected to a respective first terminal of a respective first resistor and the respective second terminals of the first resistors is connected to each other, in particular as a neutral point.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Schalters mehrere elektrische Leitungen auftrennbar oder verbindbar sind. Diese mehrpolige Ausführung des Schalters ermöglicht, dass beim Aktivieren des Schalters die Anschlüsse des Motors, also die Motorphasen, über die ersten Widerstände jeweils mit einem Sternpunkt verbunden werden. Somit wird die Motorspannung, also die an den Anschlüssen des Motors anliegende Drehspannung, nicht direkt mittels eines Sternpunkts kurzgeschlossen sondern über zwischengeordnete erste Widerstände. An jedem der ersten Widerstände liegt also eines der Motorphasenpotentiale an. Somit liegt an jedem der ersten Widerstände bezogen auf den Sternpunkt eine der Motorphasenspannungen an. Vorzugsweise sind die Widerstände derart ausgeführt, dass ihr Widerstandswert mit zunehmender Temperatur abfällt. Dabei ist eine Ausführung als NTC oder als getaktet und/oder pulsweitenmoduliert angesteuerter Halbleiterschalter vorteilhaft. Mittels der ersten Widerstände ist somit eine Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Synchronmotors erreichbar, die in einem weiten Drehzahlbereich im Wesentlichen konstant verläuft. Dadurch ist beim Bremsen mit abnehmender Drehzahl zunehmendes Drehmoment vermeidbar, also auch eine Ruckreduzierung. Da der Antrieb ein vom Synchronmotor antreibbares Getriebe aufweist und dieses bei sehr kleiner Drehzahl ein reibungsbedingtes großes Drehmoment erzeugt, ist der sich an den konstanten Bereich anschließende niedrigere Drehzahlbereich der Kennlinie des Synchronmotors selbst unerheblich. Das reibungsbedingt erzeugte Drehmoment des Getriebes bestimmt also diesen niedrigeren Bereich wesentlich.The advantage here is that by means of the switch a plurality of electrical lines are separable or connectable. This multi-pole design of the switch allows that when activating the switch, the connections of the motor, so the motor phases, are connected via the first resistors each with a neutral point. Thus, the motor voltage, that is, the voltage applied to the terminals of the motor three-phase voltage, not directly short-circuited by means of a star point but via interposed first resistors. At each of the first resistors is thus one of the motor phase potentials. Thus, one of the motor phase voltages is applied to each of the first resistors with respect to the neutral point. Preferably, the resistors are designed such that their resistance decreases with increasing temperature. In this case, an embodiment as an NTC or as a clocked and / or pulse width modulated controlled semiconductor switch is advantageous. By means of the first resistors is thus a torque-speed characteristic of the synchronous motor can be reached, which is substantially constant over a wide speed range. As a result, when braking with decreasing speed increasing torque is avoidable, so a jerk reduction. Since the drive has a drive drivable by the synchronous motor and this generates a large torque due to friction at very low speed, the lower speed range of the characteristic curve of the synchronous motor itself, which adjoins the constant range, is irrelevant. The friction generated torque of the transmission thus determines this lower range significantly.
Im generatorischen Betrieb wirkt das Drehmoment des Synchronmotors als Bremsmoment.In regenerative mode, the torque of the synchronous motor acts as a braking torque.
Wichtig ist also bei dem erfindungsgemäßen Antrieb, aufweisend Umrichter und Synchronmotor, dass beim Abbremsen die Motorphasen über Widerstände mit einem Sternpunkt verbunden sind. Die Widerstände sind vorzugsweise als NTC-Widerstände ausgeführt. Somit weist insbesondere bei Verwendung handelsüblicher NTC die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie beim Abbremsen einen im Wesentlichen konstanten Bereich auf, so dass bei abfallender Drehzahl zunächst konstantes Bremsmoment erzeugt wird.So it is important in the drive according to the invention, comprising inverter and synchronous motor, that during braking, the motor phases are connected via resistors with a neutral point. The resistors are preferably designed as NTC resistors. Thus, especially when using commercially available NTC, the torque-speed curve during braking to a substantially constant range, so that when declining speed initially constant braking torque is generated.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter einen Gleichrichter auf, dessen gleichspannungsseitiger Anschluss mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss eines Wechselrichters verbindbar ist
und/oder aus dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters der gleichspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Gleichrichter von einem Wechselstromversorgungsnetz speisbar ist und eine Zwischenkreisspannung dem Wechselrichter zur Verfügung stellbar macht.In an advantageous embodiment, the inverter has a rectifier whose DC side terminal is connectable to the DC side terminal of an inverter
and / or from the DC voltage side terminal of the rectifier, the DC voltage side terminal of the inverter can be supplied. The advantage here is that the rectifier can be fed by an AC power supply network and an intermediate circuit voltage makes the inverter available adjustable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters der Synchronmotor versorgbar, insbesondere also die Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors. Von Vorteil ist dabei, dass der Wechselrichter drei parallel geschaltete Halbbrücken aufweist, wobei diese Parallelschaltung aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Gleichspannung versorgbar ist, wobei jede der Halbbrücken als Reihenschaltung aus jeweils zwei steuerbaren Halbleiterschaltern zusammengesetzt ist, wobei jedem Halbleiterschalter eine Diode parallel zugeschaltet ist. Somit ist durch pulsweitenmoduliertes Ansteuern der Halbleiterschalter ein dreiphasiges Wechselspannungssystem für den Motor bereit stellbar, wobei im generatorischen Betrieb die vom Motor erzeugte Leistung zum gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters fließt. Wenn allerdings mittels Öffnen des mehrpoligen Schalters der Leistungsfluss vom Motor zum Wechselrichter verhindert wird, wird der Leistungsfluss über die durch zum Öffnen gleichzeitiges Schließen anderer Pole des Schalters bewirkte Verbindungen zu den ersten Widerständen transportiert und somit in Wärme verwandelt.In an advantageous embodiment of the synchronous motor can be supplied from the AC-side terminal of the inverter, in particular so the rotating field winding of the stator of the synchronous motor. The advantage here is that the inverter has three parallel-connected half-bridges, this parallel circuit can be supplied from the voltage applied to the DC side terminal of the inverter DC voltage, each of the half-bridges is composed as a series circuit of two controllable semiconductor switches, each semiconductor switch a diode connected in parallel is. Thus, by pulsweitenmoduliertes driving the semiconductor switch, a three-phase AC voltage system for the engine can be set, wherein in regenerative operation, the power generated by the motor flows to the DC-side connection of the inverter. However, if the power flow from the motor to the inverter is prevented by opening the multi-pole switch, the power flow is transported to the first resistors via the connections made by opening other poles of the switch simultaneously to open, and thus converted to heat.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter ein Wechselschalter,
insbesondere so dass in einer ersten Schalterstellung der Wechselrichter die Motorspannung bereit stellt, insbesondere also die drei Motorphasen mit den drei Phasen des Wechselrichters verbunden sind, und in einer zweiten Schalterstellung die Motorspannung über die insbesondere drei erste Widerstände einem Sternpunkt als Kurzschluss zugeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter mit weniger Polen auskommt, da die drei mit den Motorphasen verbundenen Polen nur wahlweise mit drei Polen verbindbar sind, welche mit dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters verbunden sind, oder alternativ mit den drei Polen verbindbar sind, welche jeweils mit einem der drei ersten Widerstände verbunden sind.In an advantageous embodiment, the switch is a changeover switch,
in particular so that in a first switch position, the inverter provides the motor voltage, in particular so the three motor phases are connected to the three phases of the inverter, and in a second switch position, the motor voltage is supplied via the particular three first resistors a star point as a short circuit. The advantage here is that the switch manages with fewer poles, since the three connected to the motor phases poles are only selectively connected to three poles, which are connected to the AC-side terminal of the inverter, or alternatively connectable to the three poles, respectively are connected to one of the three first resistors.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter mehrstückig ausgeführt, also aus zwei oder mehr zwei- oder mehrpoligen voneinander beabstandeten, insbesondere separat voneinander angeordneten, Schaltern ausgeführt, insbesondere wobei die separat angeordneten Schalter gleichzeitig angesteuert werden und/oder jeweils zwei- oder mehrpolig ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter aus solchen separat angeordneten Einzelschaltern zusammensetzbar ist, wobei diese Einzelschalter voneinander separat angeordnet sind aber gleichzeitig angesteuert werden. Somit findet der Schaltvorgang, also das Schließen beziehungsweise Öffnen gleichzeitig statt.In an advantageous embodiment of the switch is designed in several pieces, so from two or more two or more poles spaced apart, especially separately arranged, executed switches, in particular wherein the separately arranged switches are driven simultaneously and / or are each carried out two or more poles. The advantage here is that the switch from such separately arranged individual switches can be assembled, these individual switches are arranged separately from each other but are controlled simultaneously. Thus, the switching operation, ie the closing or opening takes place simultaneously.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird abhängig von einem Steuersignal ein zweiter Widerstand aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Spannung versorgt,
insbesondere so dass das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstands und das untere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss des zweiten Widerstands verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass auch im Zwischenkreis ein Widerstand vorsehbar ist, welcher generatorisch erzeugte Leistung in Wärme umwandelt. Somit ist die Kennlinie bei zunehmender Drehzahlmit größerem Drehmoment ausführbar.In an advantageous embodiment, depending on a control signal, a second resistor is supplied from the voltage present at the DC voltage side connection of the inverter,
in particular, such that the upper potential of the DC side terminal of the inverter is connected to the first terminal of the second resistor and the lower potential of the DC side terminal of the inverter is connected to the second terminal of the second resistor. The advantage here is that even in the intermediate circuit, a resistance is providable, which converts generated power into heat. Thus, the characteristic is executable with increasing torque with greater torque.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als Thermistor oder NTC-Widerstand ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Ausführung ermöglicht ist. Allerdings ist die Kennlinie bei Verwendung handelsüblicher NTC dadurch auch festgelegt.In an advantageous embodiment, the first resistors and / or the second resistor are each designed as a thermistor or NTC resistor. The advantage here is that a cost-effective design is possible. However, the characteristic is also determined when using commercial NTC.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt, insbesondere wobei dem Halbleiterschalter pulsweitenmodulierte Ansteuersignale zugeführt werden, insbesondere über eine galvanische Kopplung. Von Vorteil ist dabei, dass der Verlauf der Kennlinie steuerbar ist durch entsprechende Ansteuerung der Halbleiterschalter.In an advantageous embodiment, the first resistors and / or the second resistor are each designed as a controllable semiconductor switch, in particular wherein the semiconductor switch pulse width modulated drive signals are supplied, in particular via a galvanic coupling. The advantage here is that the course of the characteristic is controllable by appropriate control of the semiconductor switch.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist insbesondere abhängig vom Steuersignal einer Ansteuerung für den Schalter der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar mittels des Schalters vom Motoranschluss. Von Vorteil ist dabei, dass der mehrpolig ausgeführte Schalter nicht nur die Motorphasen über die ersten Widerstände mit dem Sternpunkt verbindbar macht sondern auch der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar ist vom Motor.In an advantageous embodiment, in particular depending on the control signal of a control for the switch of the AC-side terminal of the inverter can be separated by means of the switch from the motor connection. The advantage here is that the multi-pole executed switch not only makes the motor phases via the first resistors connected to the neutral point but also the AC-side terminal of the inverter is disconnected from the engine.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist insbesondere abhängig vom Steuersignale einer Ansteuerung für den Schalter der gleichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters abtrennbar mittels des Schalters vom gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass der mehrpolig ausgeführte Schalter nicht nur die Motorphasen über die ersten Widerstände mit dem Sternpunkt verbindbar macht sondern auch der gleichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters abtrennbar ist vom Zwischenkreis, also vom gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters. Dadurch ist auch die Sicherheit erhöhbar. Denn durch die mehreren Auftrennungen ist die Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Anlaufen des Motors verbessert.In an advantageous embodiment, in particular depending on the control signals of a control for the switch of the DC voltage side terminal of the rectifier can be separated by means of the switch from the DC voltage side connection of the inverter. The advantage here is that the multi-pole executed switch not only makes the motor phases connectable via the first resistors to the star point but also the DC voltage side terminal of the rectifier can be separated from the DC link, so from the DC side terminal of the inverter. As a result, the security can be increased. Because of the multiple separations, the safety against unintentional startup of the engine is improved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels des Schalters auch der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar von den Motorphasen. Von Vorteil ist dabei, dass ein unbeabsichtigtes Anlaufen des Motors verhindert ist. Denn selbst wenn der Wechselrichter fehlerhafterweise an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss ein Drehspannungssystem bereit stellt, das in der Lage wäre den Motor motorisch zu betreiben, ist dies verhindert durch das Abtrennen, also auftrennen der entsprechenden elektrischen Leitungen.In an advantageous embodiment, by means of the switch and the AC-side terminal of the inverter can be separated from the motor phases. The advantage here is that an unintentional start of the engine is prevented. Because even if the inverter erroneously provides at its AC-side terminal a three-phase voltage system that would be able to operate the motor motor, this is prevented by the separation, so disconnect the corresponding electrical lines.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter mehrpolig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter kompakt ausführbar ist. In an advantageous embodiment of the switch is designed multipolar. The advantage here is that the switch is compact executable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter als Schütz, insbesondere Mehrfachschütz, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter kostengünstig ist.In an advantageous embodiment, the switch is designed as a contactor, in particular multiple contactor. The advantage here is that the switch is inexpensive.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 sind drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinien eines Antriebs mit generatorisch betriebenem Synchronmotor gezeigt, wobei ein Abbremsen mittels Kurzschluss oder Widerstand erfolgt. - In der
2 ist der Antrieb schematisch skizziert dargestellt, wobei mittels einerAnsteuerung 23 einSchalter 22 ansteuerbar ist, mittels dessen die drei Motorphasen des SynchronmotorsM kurzschließbar sind. - In der
3 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem im Unterschied zur2 in jeder Motorphase einzusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist. Außerdem ist auch weiterer Widerstand30 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen. - In der
4 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchemim Unterschied zur 2 in jeder Motorphaseein zusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist, wobei zusätzlich ein Auftrennen des Zwischenkreises ermöglicht ist. - In der
5 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchemim Unterschied zur 2 in jeder Motorphaseein zusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist. - In der
6 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchemein Widerstand 30 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen ist und ein Abtrennen des Gleichrichters20 des den SynchronmotorM speisenden Umrichters ermöglicht ist. - In der
7 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem ein Abtrennen des Wechselrichters21 des den SynchronmotorM speisenden Umrichters ermöglicht ist und gleichzeitig ein Kurzschließen bei vorhandenen zusätzlichen Widerständen31 in den Motorphasen. - In der
8 ist ein Wechselschalter aufweisender Motorschütz vorgesehen, mit welchem wahlweise der Wechselrichter21 den MotorM speist oder alternativ ein Kurzschließen bei vorhandenen zusätzlichen Widerständen31 in den Motorphasen ermöglicht ist. - In
der 9 ist eine Halbleiteranordnung 90 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen, wobei der Gleichrichter20 abtrennbar ist.
- In the
1 Speed-dependent torque characteristics of a drive with a generator-operated synchronous motor are shown, wherein a deceleration takes place by means of short circuit or resistance. - In the
2 the drive is shown schematically sketched, wherein by means of a control23 aswitch 22 can be controlled by means of which the three motor phases of the synchronous motorM are short-circuited. - In the
3 an inventive drive is shown, in which, in contrast to2 in each motor phase anadditional resistance 31 is arranged. There is alsofurther resistance 30 provided for discharging the intermediate circuit. - In the
4 an inventive drive is shown, in which, in contrast to2 in each motor phase anadditional resistance 31 is arranged, in addition, a separation of the intermediate circuit is made possible. - In the
5 an inventive drive is shown, in which, in contrast to2 in each motor phase anadditional resistance 31 is arranged. - In the
6 an inventive drive is shown in which aresistor 30 is provided for discharging the DC link and disconnecting therectifier 20 of the synchronous motorM feeding converter is enabled. - In the
7 an inventive drive is shown in which a disconnection of theinverter 21 of the synchronous motorM feeding converter is possible and at the same time a short-circuit with existingadditional resistors 31 in the engine phases. - In the
8th a changeover switch having motor contactor is provided, with which optionally theinverter 21 the engineM feeds or alternatively a short-circuit with existingadditional resistors 31 is enabled in the engine phases. - In the
9 is asemiconductor device 90 provided for discharging the intermediate circuit, wherein therectifier 20 is separable.
Wie in
Bei von einer Nenndrehzahl abnehmender Drehzahl weist Kennlinie
Im Gegensatz dazu weist die Kennlinie
Somit wird bei Kennlinie
Da der Synchronmotor allerdings nicht direkt sondern über ein Getriebe eine Last antreibt, wird im niedrigen Drehzahlbereich die Reibungskraft des Getriebes wirksam und der Verlauf des vom Motor erzeugten Drehmoments ist dann unerheblich.However, since the synchronous motor does not drive a load directly but via a transmission, the frictional force of the transmission becomes effective in the low speed range, and the course of the torque generated by the motor is insignificant.
In der
Dabei wird ein mit dem Öffentlichen Wechselstromversorgungsnetz dreiphasig verbundener Gleichrichter
Dieser Wechselrichter
Mittels eines von einer Ansteuerung
Wie in
Dabei bewirken die Dioden des Wechselrichters ein Gleichrichten des erzeugten Drehspannungssystems und stellen somit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters
Von der Ansteuerung
Daher ist ein zusätzlicher Widerstand
Als Widerstände
Im Unterschied zur
Das Kurzschließen des Sternpunktes und das Abtrennen des Gleichrichters
Wie in
Wie in
Wie in
In
In
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die Widerstände
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist in den
Außerdem ist auf diese Weise die Sicherheit weiter erhöht.In addition, the safety is further increased in this way.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinie für direkten Kurzschluss, also ohne WiderstandSpeed-dependent torque characteristic for direct short circuit, ie without resistance
- 22
- Drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinie bei vorhandenem WiderstandSpeed-dependent torque characteristic with resistance present
- 2020
- Gleichrichterrectifier
- 2121
- Wechselrichterinverter
- 2222
- Schalterswitch
- 2323
- Ansteuerungcontrol
- 3030
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 3131
- erster Widerstandfirst resistance
- 9090
- HalbleiteranordnungA semiconductor device
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017007696 | 2017-08-16 | ||
DE102017007696.0 | 2017-08-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018005575A1 true DE102018005575A1 (en) | 2019-02-21 |
Family
ID=63041955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018005575.3A Pending DE102018005575A1 (en) | 2017-08-16 | 2018-07-16 | Drive comprising a synchronous motor and a converter |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3669449A1 (en) |
DE (1) | DE102018005575A1 (en) |
WO (1) | WO2019034287A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020123849A1 (en) | 2020-09-14 | 2022-03-17 | Miele & Cie. Kg | Electric motor with thermal protection |
DE102022000172A1 (en) | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | circuit unit and drive unit |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29813080U1 (en) * | 1998-07-22 | 1998-10-15 | Siemens Ag | Protective device against voltage feedback from permanently excited electrical drives |
JP2002044973A (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Control system for permanent magnet motor |
KR100500525B1 (en) * | 2003-02-12 | 2005-07-12 | 삼성전자주식회사 | Power Supply Device For Motor |
DE102006051319A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Traction drive of a rail vehicle for driving and regenerative braking with load correction |
JP2011101482A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Okuma Corp | Motor system |
EP2372860A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Converteam Technology Ltd | Protection circuits and methods for electrical machines |
CN102983587B (en) * | 2011-09-07 | 2015-01-07 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | Wind power generation system with overspeed protection and operation method thereof |
-
2018
- 2018-07-16 WO PCT/EP2018/025198 patent/WO2019034287A1/en unknown
- 2018-07-16 EP EP18746576.0A patent/EP3669449A1/en active Pending
- 2018-07-16 DE DE102018005575.3A patent/DE102018005575A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020123849A1 (en) | 2020-09-14 | 2022-03-17 | Miele & Cie. Kg | Electric motor with thermal protection |
DE102022000172A1 (en) | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | circuit unit and drive unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019034287A1 (en) | 2019-02-21 |
EP3669449A1 (en) | 2020-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2776272B1 (en) | Method and apparatus for controlling an electrical machine | |
DE102014223227A1 (en) | Drive device and method for operating a drive device | |
DE102013226564A1 (en) | Apparatus and method for operating an electrical machine | |
DE102012205395A1 (en) | Battery system, method for charging battery modules, and method for balancing battery modules | |
DE102014222256A1 (en) | A method for switching an operating state of an electrical machine and device for switching an operating state of an electric machine | |
DE102017222554A1 (en) | A method for transmitting electrical power from a charging socket to an electrical energy storage of a vehicle electrical system, using an electrical machine of a vehicle and vehicle electrical system | |
EP2573928A1 (en) | Overcurrent protection and reverse current blocking in an indirect inverter for operating an alternating current machine | |
WO2014180906A2 (en) | Drive battery for n-phase operation of an electric motor, drive system and a method for operating the drive system | |
EP3230115B1 (en) | Device for charging a battery unit and operating a load unit via an inverter | |
DE102018005575A1 (en) | Drive comprising a synchronous motor and a converter | |
WO2013041202A2 (en) | Electric motor, in particular pole-changing motor, method for operating an electric motor, and electric motor | |
DE102014208747A1 (en) | Method for changing an operating state of an electrical machine and device for changing the operating state of an electrical machine | |
EP3163733A1 (en) | Inverter for an electric machine, electric drive device for a motor vehicle and method for operating an inverter | |
EP2627814A2 (en) | Method for controlling a braking operation of a drive motor of a washing machine as well as drive device and washing machine | |
WO2015000669A1 (en) | Avoiding braking torques in permanent magnet synchronous machines | |
DE102014223224A1 (en) | Drive device and method for operating a drive device | |
DE102016012876A1 (en) | Electric drive system for a vehicle | |
DE3105444A1 (en) | Single-phase asynchronous motor for a split-pole-motor pump, especially a heating circulation pump | |
DE102017213775A1 (en) | Inverter control device and inverter control method | |
DE102015208568B4 (en) | Vehicle electrical system switching module, vehicle electrical system support device and vehicle electrical system branch | |
DE102016010740A1 (en) | Operate a drive train by short-term active short circuit | |
EP3061186B1 (en) | Half-bridge for an active rectifier | |
DE102013208067A1 (en) | Polyphase electrical circuit | |
WO2024068908A1 (en) | Synchronous machine and method for operating a synchronous machine | |
EP2319976B1 (en) | Household device for cleaning items of laundry and method for operating a direct current motor fitted with brushes |