Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines über Stromrichter in Gegenparallel-
oder Kreuzschaltung gespeisten Asynchronmotors Die Ständer- oder läuferseitige Speisung
von Asynchronmotoren durch Stromrichter in Gegenparallel-oder Kreuzschaltung ist
bekannt. Es sind auch Vorschläge zur Drehzahlregelung und indirekten Strombegrenzung
mit einer solchen Anordnung gemacht worden. Diese Vorschläge gehen von der Erkenntnis
aus, daß die relative Winkelgeschwindigkeit zwischen dem magnetischen Drehfeld der
Maschine und der mechanischen Drehung des Läufers den Strom bestimmt und deshalb
begrenzt werden muß, wenn man den Strom indirekt begrenzen will.Arrangement for speed control of a converter in counter-parallel
or cross connection of fed asynchronous motor The stator or rotor side feed
of asynchronous motors through converters in counter-parallel or cross-connection
known. There are also suggestions for speed control and indirect current limitation
has been made with such an arrangement. These suggestions are based on knowledge
from that the relative angular velocity between the rotating magnetic field of the
Machine and the mechanical rotation of the rotor determines the current and therefore
must be limited if you want to limit the current indirectly.
Häufig ist eine Begrenzung der Stromaufnahme nur bei einer Drehzahlverstellung
notwendig. Für solche Fälle ist es bekannt, bei Drehstrom-Kurzschlußläufermotoren,
deren Drehzahl durch stetige Frequenzänderung eingestellt wird, die Änderungsgeschwindigkeit
der Frequenz abhängig von der Motorerwärmung selbsttätig zu beeinflussen.Often, the power consumption is only limited when the speed is adjusted
necessary. For such cases it is known to use three-phase squirrel cage motors
whose speed is set by a constant change in frequency, the rate of change
to automatically influence the frequency depending on the motor heating.
Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines
über Stromrichter in Gegenparallel- oder Kreuzschaltung gespeisten Asynchronmotors
mit Mitteln zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz der dem Asynchron`
motor zugeführten Spannungen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Drehfeld-Steuergeber vorgesehen ist, der aus einer Steuergleichspannung, welcher
die Frequenz und die Ausgangsspannungen der Stromrichter proportional sein sollen,
ein Steuer-Drehstromsystem erzeugt, das Vorgabewerte für die Ausgangsgrößen der
Stromrichter bildet, und daß an sich bekannte, Energiespeicher benutzende Mittel
vorgesehen sind, die die Änderungsgeschwindigkeit der Wirksamkeit der Steuergleichspannung
entsprechend der noch zugelassenen Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz begrenzen.
Hiermit soll auch erreicht werden, daß die Relativ-Winkelgeschwindigkeit zwischen
Ständerdrehfeld und Läuferdrehung einen Maximalwert nicht überschreitet und sich
der Motor gegen die trägen Massen hinreichend schnell beschleunigen kann.The invention now relates to an arrangement for controlling the speed of a
Asynchronous motor fed by a converter in counter-parallel or cross-connection
with means to limit the rate of change of the frequency of the asynchronous'
voltages supplied to the motor. The invention is characterized in that a
Rotary field control transmitter is provided, which consists of a DC control voltage
the frequency and the output voltages of the converters should be proportional,
a three-phase control system generates the default values for the output variables of the
Forms converter, and that means known per se, energy storage means
are provided that the rate of change of the effectiveness of the DC control voltage
limit according to the rate of change of frequency that is still permitted.
This is also intended to ensure that the relative angular velocity is between
Stator rotating field and rotor rotation does not exceed a maximum value and does not change
the motor can accelerate sufficiently quickly against the inertial masses.
Die Erfindung enthält also gegenüber dem Ausführungsbeispiel der obenerwähnten
Vorschläge eine vereinfachte Variante, indem für die Einstellung der Drehzahl keine
Regelung, sondern lediglich eine Steuerung vorgesehen ist und die indirekte Begrenzung
der Beschleunigungsströme durch Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz
der dem Asynchronmotor zugeführten Spannungen erreicht wird. Auch hier werden die
Ständerwicklungen des Asynchronmotors mit Drehspannungen veränderbarer Frequenz
gespeist, wobei die Spannungsamplituden proportional der Frequenz gemacht werden.
Die entsprechende Steuerkette ist in F i g. 1 als Blockschaltbild dargestellt, in
welcher 1 einen Asynchronmotor, 2 drei Stromrichtergruppen in Gegenparallelschaltung,
3 einen nachstehend beschriebenen Drehfeld-Steuergeber, 5 einen Geber für die Steuergröße
und 4 einen Steilheitsbegrenzer für das Ausgangssignal des Gebers 5 darstellt.The invention thus includes the above-mentioned compared to the embodiment
Suggestions a simplified variant by adding no for setting the speed
Regulation, but only a control is provided and the indirect limitation
the acceleration currents by limiting the rate of change of the frequency
the voltages supplied to the asynchronous motor is reached. Again, the
Stator windings of the asynchronous motor with three-phase voltages of variable frequency
powered, making the voltage amplitudes proportional to the frequency.
The corresponding timing chain is shown in FIG. 1 shown as a block diagram, in
which 1 an asynchronous motor, 2 three converter groups in counter-parallel connection,
3 a rotating field control transmitter described below, 5 a transmitter for the control variable
and FIG. 4 shows a slope limiter for the output signal of the encoder 5.
Die Erfindungsgedanken werden nun an Hand eines Ausführungsbeispiels
nach F i g. 2 näher erläutert. Die Steuergröße wird beispielsweise mit der veränderbaren
Spannungsquelle 6 als Geber (gegebenenfalls mittels Spannungsteilerwiderstände)
eingestellt, die über den Widerstand 9 einen Gleichstrom-Nebenschlußstellmotor 7
speist, der einen kleinen Synchrongenerator 8 antreibt. Damit erhält man im Ausgang
dieses als Drehfeld-Steuergeber zu bezeichnenden Aggregates, d. h. an den Klemmen
der Synchronmaschine, eine Spannung, deren Frequenz der Steuergröße und deren Amplitude
der Frequenz proportional ist. Eine Steilheitsbegrenzung wird bei einem Sprung der
Spannung an der Spannungsquelle 6 als Steuergröße durch die passend zu wählende
Schwungmasse 10 und den Vorwiderstand 9 erreicht, was einen nach einer e-Funktion
erfolgenden zeitlichen Verlauf der Ausgangsgröße ergibt. Die Zeitkonstante der e-Funktion
läßt sich durch Verändern der Schwungmasse 10 und des Vorwiderstandes 9 einstellen.The ideas of the invention will now be based on an exemplary embodiment
according to FIG. 2 explained in more detail. The control variable is, for example, with the changeable
Voltage source 6 as encoder (if necessary by means of voltage divider resistors)
set, which via the resistor 9 a DC shunt servomotor 7
feeds, which drives a small synchronous generator 8. So you get in the exit
this aggregate to be designated as a rotary field control transmitter, d. H. on the terminals
the synchronous machine, a voltage, its frequency, the control variable and its amplitude
is proportional to the frequency. A steepness limit is set for a jump of the
Voltage at the voltage source 6 as a control variable by the one to be selected appropriately
The flywheel 10 and the series resistor 9 reached what one after an exponential function
resulting temporal course of the output variable results. The time constant of the exponential function
can be adjusted by changing the flywheel 10 and the series resistor 9.
In F i g. 3 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach F i
g. 2 gezeigt, bei dem der zeitliche Verlauf der Ausgangsgröße bei einem Sprung der
Steuergröße nicht nach einer e-Funktion, sondern in an sich bekannter Weise nahezu
linear erfolgt. Die vier in Gleichrichterbrückenschaltung liegenden Dioden 11 werden
von einem konstanten Strom J1 aus einer Konstantstromquelle 12 durchflossen und
bewirken
damit eine Begrenzung des Ankerstromes des Gleichstrommotorankers
7 in beiden Richtungen. Hiermit erreicht man einen konstanten Strom durch den Gleichstrommotoranker
7 bei sprunghafter Verstellung der Steuergröße, was eine konstante Drehzahlzu- oder
-abnahme und damit eine in der Amplitude und Frequenz linear über die Zeit ansteigende
oder abfallende Spannung der Synchronmaschine zur Folge hat. Die Steilheit der Zu-
oder Abnahme läßt sich durch Verändern des eingeprägten Stromes J1 einstellen.In Fig. 3 is a modification of the exemplary embodiment according to FIG
G. 2, in which the time course of the output variable with a jump of the
Control variable not according to an exponential function, but almost in a manner known per se
takes place linearly. The four diodes 11 in a rectifier bridge circuit are
traversed by a constant current J1 from a constant current source 12 and
cause
thus a limitation of the armature current of the DC motor armature
7 in both directions. This achieves a constant current through the DC motor armature
7 in the event of a sudden change in the control variable, which results in a constant speed increase or
decrease and thus a linear increase in amplitude and frequency over time
or a drop in voltage in the synchronous machine. The steepness of the
or the decrease can be set by changing the impressed current J1.
Die Ausgangsspannungen des Drehfeld-Steuergebers dienen als Sollwertspannungen
für die Gegenparallelschaltungen bzw. Kreuzschaltungen der Stromrichter. Es ist
darauf hinzuweisen, daß an Stelle des Umformersatzes 7, 8 auch eine mit statischen
Bauelementen arbeitende Einrichtung, etwa nach Art eines selbstgeführten Mehrphasen-Transistor-Wechselrichters,
treten kann.The output voltages of the rotating field control transmitter serve as setpoint voltages
for counter-parallel connections or cross connections of the converters. It is
point out that instead of the converter set 7, 8 also one with static
Device working with components, for example in the manner of a self-commutated polyphase transistor inverter,
can kick.