DE1279817B - Verfahren und Anordnungen zur Erzeugung einer Steuerfrequenz fuer einen einen Asynchronmotor speisenden Wechselrichter - Google Patents

Verfahren und Anordnungen zur Erzeugung einer Steuerfrequenz fuer einen einen Asynchronmotor speisenden Wechselrichter

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Publication number
DE1279817B
DE1279817B DE1964L0047641 DEL0047641A DE1279817B DE 1279817 B DE1279817 B DE 1279817B DE 1964L0047641 DE1964L0047641 DE 1964L0047641 DE L0047641 A DEL0047641 A DE L0047641A DE 1279817 B DE1279817 B DE 1279817B
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DE
Germany
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frequency
phase
auxiliary
auxiliary frequency
stator winding
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Application number
DE1964L0047641
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Hermann Kummer
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Description

  • Verfahren und Anordnungen zur Erzeugung einer Steuerfrequenz für einen einen Asynchromnotor speisenden Wechselrichter
    Wird ein Asynchromnotor durch einen Wr(:lisel-
    1'14f11(.'i' gespeist, so wird zur Steuerung des WechSel-
    1'iclltci's eine Frequenz benötigt. die die Summe aus
    einer (Ici- Motordrehzahl il proportionalen l)reh-
    frectle°ilz der INlotorwelle und der Schlupf-
    frequenz ist. Die Schlupffre#1ucnz wird als Sollwert
    i orRZA@:n@cir@13.
    licrciis 1)ckannle Lösungen die,cr Aufgabe ver-
    f-Ihren derart, daf@ die Addition mechanisch rillt
    einenl Differential vollzogen und die Suinillt'.Il<Ll'ell-
    z;llll ilelltC'lel@tr9:iC11 erfaßt wird.
    Die niechani1(her Miitcl für e1110
    derartige »1iF?:Fl)@..' ergeben jedoch i!lif Grund vor-
    Toleranzen und Spieli.' :'.Fhel)lltitr Un-
    @T,rn<f@l't'k;.rltrli 1.111(j >find ii:iriihti' 1li.!liili`i dein Ver-
    we@llrlla o.lütf'.1'worf!@31. l%le:@s.' NachtellR: `#'S@.',rdr13 durch
    die voi'I@gendc fa'ü11@133.@, vermieden.
    Die Eifindung betrifft ein Verfahrün und Anord-
    nungen Zur Erzeugung einer Stcuerfi'e4.lueliz für einen
    -Illeli :,Slili.'IIFo lilll(itor illll 1@;)I1@L!L?FZ:I@ l7 ;4'@lt;i@rI@Cie11
    Wech#;crichter durch Suminierum, einer der Motor-.
    dreItzahl A: 11 propoi tioin!lelt f@I'ehfl'riltl:'Il7 @-. I,"
    _i: `' »(i»() 1' mit einer vorgrbbziren Scliltil)fft'cclcieriz
    1i. Frflildtiiigsgeniii1ß wird bei dein Verfahren der
    angegebenen Art unter l linzunahlne einer konstanten
    ersten Hilfsfrequenz /;, eine drrln'irhtungsalillän@@i@,e
    Frcquenzsuminicrung 1.1' eorgcronimen. das
    rr@Tehnis drehrichtungsahhiin@@ig mit einer s#:lillipf-
    frequellzabhiin`gigT.eII ltiellt'il llilfsfrequenz @.I,)
    modulicri und vom Modulationsereebnis
    ( .Il@ t -'.I",) -,- ( 1r? '-.1,)
    die halbe Frequenz des unteren resultierenden Seiten-
    bandes als Steuerfrequenz) + ,h) gebildet.
    Eine Anordnung zur Durchführung des v(irstchen-
    den Verfahrens ist dergestalt. daß auf der Motor-
    welle zwei zusätzliche. elektrisch miteinander ver-
    bundene. aber magnetisch getrennte dreiphasige Läu-
    ferwicklungen angeordnet sind, denen je eine drei-
    phasige Ständerwicklung zugeordnet ist. daß der
    einen Ständerwicklung ein dreiphasiger Erregerstroh
    mit der ersten Hilfsfrequenz zugeführt wird. daß
    die andere Ständerwicklung je Wicklungsstrang mit
    einer Modulationsstufe und über diese mit eitlem
    Filter verbunden ist und daß die Modulationsstufe
    zusätzlich an einen Hilfsfrequenzgencrator für die
    zweite Hilfsfrequenz angeschlossen Ist.
    Elite derartige Anordnung zur Durchführung des
    Verfahrens kann auch dahingehend abgewandelt
    werden. (laß der einen der vorstehend genannten
    LLiuferwicklung eine drelplliislf'_u SIänderwlckluhg zu-
    geordnet i'it. dc1' ein drrwipllaslger Erregerstroill 11,11t
    dl@'1' "-R':Stril f11lf#,frt--(lil;aiz zti"cftlllrt wird lind daß
    dt'r :FFidl;i'eil dieser Läuferwicklungen drei ruhende.
    mil eilnah :lelleF@",'L;eh@ehtl'riln der t@S':'.ite17 HilfS-
    fr@d@lt'l7Z 11;F11-(ielleril((?l;'I) n'I3i
    tete31 1'!'I°@r.'7 Lngeordilcl sind.
    Bei di i ZJritrlic 1d lie@t"Ilr',.'i@C rler: _@n;)rU3lllllf_eli
    14-!rd die :'FCte Hilfsfrequenz lehr
    groß gegenüber der gFCif,lell @rt'.lllr;.'(Luc`.n@ der Mt)ior-
    welle gew-iihll.
    An Hand der Zeichnung sei ein schetnatl,che5
    Ausfiilll'ilngshrlspirf der Erfindung beschrieben.
    .Auf der Welle 4 eines über einen glicht dargestellten
    Wechselrichter gespeisten @sy-nrhronmotors 1 mit
    einer f olpaarzahl j) (F i k1,.. 1) deS@ietl Welle 51c11 nlll
    einer Drehzahl n dreht. der eine Drehfrequ:nz
    /", entspricht. befinden sich unabhängig von
    cio
    den Motorwicklungen zwei dreiphasige LäLlferwick-
    lungelt 3 und 5. Zugehörige dreiphasige Stiinder-
    w'icklllnl?ell 2 und 67 1111d voneinander magnetisch
    getrennt allgeordnet. Der Stünderwicklung @2 wird
    rin dreiphasiger Erregerstrom finit einer konstanten
    Ililfsfrequenz.I,, zugeführt. so daß relativ zur Ständer-
    wicklung 2 ein Drehfeld mit einer der l1ilfsfrecltienz./,,
    proportionalen Drehzahl entsteht. Da die Welle 4
    durch den As%nchrortmotor 1 gedreht wird. so
    wandert dieses @tänderdrelifeld schneller oder lang-
    samer. je nach der Drehrichtung des Motors. über
    die Druiphasenwicklung 3 hinweg. Dadurch entstehen
    in ihr Spannungen und Ströme mit einer Suininen-
    frcquenz _I,, ± _I",. Diese Strünle fließen auch durch
    die Dreiphasenwicklun g 5 und erzeugen relativ zu
    ihr ein Drelil'rld mit eilirr Drehzahl- proportional
    der Frequenz _h, = .I",. Da aber auch diese Wicklung
    voni Assnclii'(iniliotor 1 gedreht wird. wird in der
    Ständerwicklung 6 eine dreiphasige Spannung mit der Frequenz- .fh ± 2.f", induziert. Diese dreiphasige Spannung wird in jeder Phase einzeln, wie es die F i g. 2 erkennen läßt, mit einer einphasigen Spannung eines Hilfsfrequenzgenerators 8 mit einer Frequenz .f,, - 2 f" moduliert. Dabei ist fs die vorgebbare Schlupffrequenz. Es entstehen als Modulationsergebnis ein oberes und ein unteres Seitenband: Oberes Seitenband: (fh ± 2f.) + (fh 2Js) - 2 (Jh .fm .fs), unteres Seitenband: (./h 2.f»,) - (.fh - 2.f ) - ? ( @ .f r, + .f) .
  • Eine Lösung für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erhält man durch Halbierung der Frequenz des unteren Seitenbandes zu :t.f", +f .
  • Macht man fh >> f", > 1s, so ist zwischen dem oberen und dem unteren Seitenband ein Abstand von etwa 2 J. Das obere Seitenband kann also ohne weiteres mit Hilfe von Filtern durch Siebung entfernt und die Frequenz des übrigbleibenden unteren Seitenbandes in bekannter Weise halbiert werden.
  • In F i g. 2 ist noch einmal die dreiphasige Ständerwicklung 6 aus F i g. 1 dargestellt, deren Ausgangsfrequenz .f,, ± 2f, in Modulationsstufen 7 mit der Frequenz fh - 2_f des Hilfsfrequenzgenerators 8 überlagert wird. Den Modulationsstufen 7 nachgeschaltete Filter sind mit 9 bezeichnet.
  • Statt der zweiten Ständerwicklung 6 kann man auch drei Halt-Generatoren verwenden, die gleich zur Demodulation Verwendung finden, indem man als ihren Steuerstrom einen Wechselstrom mit der Frequenz fh - 2 fs benutzt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. VerfahrenzurErzeugungeinerSteuerfrequenz für einen einen Asynchronmotor mit Polpaarzahl p speisenden Wechselrichter durch Summierung einer der Motordrehzahl :E n proportionalen Drehfrequenz mit einer vorgebbaren Schlupffrequenz f ,dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß unter Hinzunahme einer konstanten ersten - Hilfsfrequenz (f,) eine drehrichtungsabhängige Frequenzsummierung (fh 121,*") vorgenommen wird, das Ergebnis drehrichtungsabhängig mit einer schlupffrequenzabhängigen ) moduliert wird zweiten Hilfsfrequenz (fh - 2f und vom Modulationsergebnis (f, ± 2J.) ± Lfh - 2f ) die halbe Frequenz des unteren resultierenden Seitenbandes als Steuerfrequenz (4-.f;" + fs) gebildet wird-2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle zwei zusätzliche, elektrisch miteinander verbundene, aber magnetisch getrennte dreiphasige Läuferwicklungen (3,5) angeordnet sind, denen je eine dreiphasige Ständerwicklung (2, 6) zugeordnet ist, daß der einen Ständerwicklung (2) ein dreiphasiger Erregerstrom mit der ersten Hilfsfrequenz (fh) zugeführt wird, daß die andere Ständerwicklung (6) je Wicklungsstrang mit einer Modulationsstufe (7) und über diese mit einem Filter (9) verbunden ist und daß die Modulationsstufe (7) zusätzlich an einen Hilfsfrequenzgenerator (8) für die zweite Hilfsfrequenz (fh - 2,f,) angeschlossen ist. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle zwei zusätzliche, elektrisch miteinander verbundene, aber magnetisch getrennte dreiphasige Läuferwicklungen (3, 5) angeordnet sind, daß der einen (3) dieser Läuferwicklungen eine dreiphasige Ständerwicklung (2) zugeordnet ist, der ein dreiphasiger Erregerstrom mit der ersten Hilfsfrequenz (fh) zugeführt wird, daß der anderen (5) dieser Läuferwicklungen drei ruhende, mit einem Steuerwechselstrom der zweiten Hilfsfrequenz (f, - 2f ) gespeiste Hall-Generatoren mit nachgeschalteten Filtern (9) zugeordnet sind. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hilfsfrequenz (fh) sehr groß gegenüber der größten Drehfrequenz (f",) der Motorwelle gewählt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr.164725; französische Patentschrift Nr. 1348 883; ausgelegte Unterlagen des österreichischen Patents Nr. 237126; »AEG-Mitteilungen«, 50 (1960), H.8/9, S.419 bis 426.
DE1964L0047641 1964-04-20 1964-04-20 Verfahren und Anordnungen zur Erzeugung einer Steuerfrequenz fuer einen einen Asynchronmotor speisenden Wechselrichter Pending DE1279817B (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT164725B (de) * 1947-04-03 1949-12-10 Heinrich Dipl Ing Deschmann Verfahren zur Unterdrückung des Kippens von Drehstromasynchronmotoren, die mit frequenzveränderlichem Drehstrom gespeist werden
FR1348883A (fr) * 1962-02-20 1964-01-10 Licentia Gmbh Onduleur autonome alimenté par une source à courant continu
AT237126B (de) * 1962-04-05 1964-11-25 Licentia Gmbh Anordnung zum Betrieb eines Asynchronmotors mit konstantem Moment und konstanter Schlupffrequenz bei beliebiger Drehzahl

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT164725B (de) * 1947-04-03 1949-12-10 Heinrich Dipl Ing Deschmann Verfahren zur Unterdrückung des Kippens von Drehstromasynchronmotoren, die mit frequenzveränderlichem Drehstrom gespeist werden
FR1348883A (fr) * 1962-02-20 1964-01-10 Licentia Gmbh Onduleur autonome alimenté par une source à courant continu
AT237126B (de) * 1962-04-05 1964-11-25 Licentia Gmbh Anordnung zum Betrieb eines Asynchronmotors mit konstantem Moment und konstanter Schlupffrequenz bei beliebiger Drehzahl

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CH444288A (de) 1967-09-30

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