Verfahre, r. zum !-etr4.el AnoraIn##n-,- -ur
e r r eh -ah] ijr.,i -rehrc",e jr- einer
.,s ist tekannt, einc. einen sell)stri-e-
. "ijh . rter. Stromrichter rr.#.t ",r.t,s'.eijf,r#ten
!, 'a"ipt-.-erL*ilexi kl in !Drehstrom-
brückerischaltung.', denen eine -1#"ir,.richt«.ir#i- :--4r
7#wangskommutierung,
dür 'J'en+.j-*'.'str5me z#Igeordnet Ist, an cii.p GleIchspannungsquelle
m i t, v e r,--nr i e r, It-
a r e r- r"q nr-. u r4# a nzu s c i e ß e
#n .'e #n `: a 14 p t v e il L e n d e s
Stromri ch ll ero k #ir.n(-,r. u
ng. es t c -; er t e 1 i rici s 4.r,-,)mv c -r. t i
1 e gege.Y.pa ral- 1 el
g4chaltet sein. Der speisende Gleichstromkreis enthält eine
Glättungskapa"i#.,it. Der Stromrichter liefert der Maschine
nungen mit veränderharer Gr#iße,"
ver,-inderLarer '-requenz
und umkehrtarer Phaserifolge. Im allgerrelner, wird die Orbße
der Maschinenspannung mit der Spannung im Gleichstromzwischen-
kreis und die Frequenz der Maschine mit der Taktfrequenz des
Wechselrichters gesteuert. Die Reihenfolge der Stromführung
der Hauptventile bestimmt die Drehrichtung der Maschine. Zur
Einst611ung der Gleichspannung kann ein Gleichrichter mit
steuertarer Ausgangssparinung oder auch ein ungesteuerter Gleier.',
richter mit einem nachgeschalteten elektronischen GILicr.i-trom.-
steller vorgesehen'sein.
Ist der Gleichstromzwischenkreis üler einen Gleichrichter.
an
ein Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossen, so hat'ein'
plötzlicher Eintruch, Insbesondere ein Ausfall, der speisend'en
Netzepannung ri<-,z:h sehr kurzer Zeit einen Kommutierungskurz-
schluß des selbstgeführten Stromrichters iur-"olge und die
Anordnung fällt außer Petriel. Nach einem früheren Vorschlag
(Anmeldung S 99 111 VIIIb/21c - PLA
65/1586) kann nun während
eines vorübergehenden Spannungseintruchs oder einer kurzzeiti-
gen Spannungeabsenkung ein Letriebeauefall dadurch verhindert
werden, daß die Frequenz des seltstgeführten Otromrichters
derart vermindert wird, daß die Drehatrommaschine genera-
torisch arbeitet und die Kapazität auf eine jeweils der ver-
minderten Frequenz entsprechende Gleichspannung auflädt.
Da'
mit wird die erforderliche Energie zur Deckung der Verluste
des Wecheelrichters und die Leistung der angeschlossenen'Ma-
echinen durch die kinetische Energie der rotierenden Massen
iln Verbraucherkreie selbst gedeckt. Die vorliegende Erfindung
geht nun aus von der Erkenntnis, daß das vorgeschlagene Pe-
triebsverfahren bei jeder schnellen Drehzahlverminderung, ins-
beedndere zum Abbremsen bzw. Stilleetzen,der angeschlossenen
Maschine angewendet werden kann.
Demgegäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum eetrieb
einer Anordnung'zur Steuerung der Drehzahl und Drehrichtung.
einer Drehfeldmaechine, die Über einen Stromrichter mit Zwangs-
kommutierung und einer, Gleichatromzwischenkreis, der eine
Kapazität enthält, an eine Gleichspannungequelle mit vorzugs-
weise veränderbarer Spannung angeschlossen istl wotel im*Palle
eines Ausfalls oder des Atschaltene der speisenden Spannunge-
quelle die Yrequenz des Stromrichtere derart vermindert wird,-
daß die Drehstrommaschine generatortech arteitet und die Kapa-
zität auf eine jeweils der verminderten Frequenz mindestens
annähernd entsprechende Gleichspannung auflädt. Die Erfindung
ist gekennzeichnet durch die Anwendung des Verfahrens zum Bremsen
der Maschine. Das Verfahren kann in einfacher Weine dadurch
ausgeführt werden, daß ein bremewiderstand in den Gleichstrom-
zwischenkreie eingeschaltet wird. Spannung und Frequenz der
Maechine werden dann eo geregelt, daß die Maschitke generatorisch
läuft und ihre Energie an den Eremswiderstand abgilt.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in der
Zeichnung schematisch veranschaulicht.
Nach der Figur ist ein'Drehstrommotor ?,'der ein Drehatrom-
es.vjjchronmotor oder ein Drehstromsynchronmotor oder auch
ein
Drehstromasynchronmotor mit Synchronverhalten sein kann, über
einen seltstgeführten Stromrichter 3, einen-Gleichstromzwischen-
kreis und einen Gleichrichter II mit steuerbarer.Ausgangsspan-
nung an ein in der Pigur nicht näher Lezeichnetes Drehstromnetz
angeschlossen. Der Gleichstromzwischertkreir, enthält eine
Kapa-
zitgt 49 die zur #II)eckung der ]`lindleistung der angeschlossenen
Maschine ? dierit und "ligleich als Glättungskapazit,4t
nusgülegt
sein kann, eine G],#ttungsdrossel 5, einen Bremawiderstand
6,
einen elektronischen Gleichstromsteller 7 und einen
Schalter F3,
der vorzugsweise ein löschbares Ventil, inelesondere ein
Th."ristor mit einer L«isclieirrielit##nir,sein kann.
Zur Ö-teuerung der Ausgangespannung des' Gleichrichters
1) ist
eine Steuereinrichtung 12 vorgesehen. Anstelle des vom Dreh-
stromnetz gespeisten gesteuerten Gleichrichters kann beispiels-
weise auch eine Batterie mit einem nachgeschalte"ten elektroni-
schen Gleichstromsteller vorgesehen sein. Zur Steuerung der
Frequenz des selbstgeführten 113tromrichters 3 ist eine
Steuer-
einrichtung 14 vorgesehen, der üter eine Eingangsklemme
15 ein
Frequenzsollwert vorgegeten werden kann. Die 0,teuereinrich-
tungen 12 und 14 können zu einem geschlossenen Drehzahlregel-
kreio des Motors 2 gelii.-)r(,n, dessen Drehzahlietwert von
einer
.mit der Maschine .' gekuppelten Tachodynamomaschine
vorge-
geben werden kann.
Zur Regelung der Maschine auf einen wenigstens anChernd kon-
stanten 1,111iß kann dem Spannungsregler 12 ein Flußsollwert
v-)a
einem Sollwertgeler 13 7orgegeten werden, der lediglich
als
Klemme angedeutet ist. Der 12lußistwert kann mit einem Istwert-
geber 16 erfaßt wer,Ipn, der vorteilhi"3ft eine einfache
Integra-
tionsschalt,jng zur #-lußnachtil-dung enthalten kann. Diese
öchal-
tung kann eine an die Eingangsklemmen der Maschine 2 angeschlos-
sene Droesel mit einem naeiigeschalteten Wandler zur Potential-
trennung und einer. Gleichrichter enthalten, dessen Bürde zweck-
mäßig als Potentiometer ausgetildet sein kann. Im Falle einer
DrehzahUnderung wird die Frequenz der Maschine in Athängigkeit
von ihrer ',,pannung # so geführt, daß der Fluß in der
Maschine
wenigstens annähernd konstant bleift. KI)omit erhält man auch
ein. konstantes Kippmoment.
Anstelle des Flußistwertgeters 16 kann auch ein in der
Figur
nicht dargestellter Funktionsgeber vorgesehen sein, der die
Maschinenspannung und Frequenz dem Regelkreis vorgibt,-densen
Regler dann die Fre,iuenz entsprechend der Spannung der Maschine
nachstellt.
Im NormalLetrieb deg.Reglers 14 wird die Frequenz der Maschine
2 entsprechend (jem am Eingang 15 vorgegebenen Sollwert
einge-
#s#ellt, und die Alusgangspannung (Jes Gleichrichters
9 entsprechend
der Regelabweichung zwischem dem Plußsollwert 13 -und
dem von
der Einrichtung 16 vorgegebenen Flußistwert eingestellt.
Soll die Maschine 2 abgebremst werden, beispielsweise alaf
eine verminderte Drehzahl oder bei einem Netzausfall, um einen
längeren Auslauf der Maschine zu vermeiden, so wird einem
Kommandogerät PO über eine Eingangsklemme
?1 ein entsprechendes
Signal vorgegeben. Paraufhin sperrt das Kommandogerät den
Gleichrichter 9 und schaltet mit dem Schalter
8 den Bremswider-
stand 6 ein. Uter den Fl-ußregler 17 wird die
Frequenz des '.)trom-
richters 3 so vermindert, daß die Maschine 2 generatorisch
läuft und ihre kinetische Energie an den Bremswiderstand
6
abgibt. Dem Flußregler 17 kann vorteilhaft während des
Erems-
vorganges über einen Eingang 18 ein zusätzlicher Flußsoll-
wert vorgegeben werden, der das maximal mögliche Eremsmomant
entsprechend dem Kippmoment der Maschine 2 vorgibt.
Dieser
Sollwert kann auch so gewählt werden, daß die Maschine
2 über-
erregt und somit sehr schnell abgebremst wird,.
Eine besonders vorteilhafte weitere Außgestaltung der Anordnung
nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß ein veränderbarer
Widerstand 6 gewählt wird. Bei ausgeschalteten Bremswiderstand
läuft die Maschine 2 Im Leerlauf. Mit der Größe des Widerstandes
6 kann ein nahezj b*litbiger, insbesondere konstanter,
Dreh-
vonentverlauf erreicht werdeei. Zu diesen Zweck ist vorzugsweise
eine Pulenteuerung des Widerstandes 6 durch'den elektronischen
Gleichstronsteller 7 geeignet, dessen Ventile durch
einen
Stromregler 22 gesteuert worden können, der vom Kommandogerät
20 ein entsprechendes Signal erhält. Durch Einstellung der
Impuletreiten der Ventile des Gleichstromstellere
7 oder der
Taktfrequenz der Veritile tel konstanter Impulebreite kann
der
Dirementrem gesteuert werden. Mit abnehmender Gleichspannung
,wird die Stromführungszeit der Ventile durch Vergrößerung
der Impulebreite oder Erhöhung der Taktfrequer17 erh;;ht und
damit der gesamte Premswiderstand entsprechend verkleinert.
Im Asführungeleispiel Ist eine Anordnung mit einem Drehatrom-
motor gewählt» Das Verfahren nach der Erfindung kann jedoch
auch zum Dremeen eines zweiphaeigen oder einer, einphasigen
Wechee'lstrommotors mit HilfswIcklung und 1..rilauf*I-.oi;der4sator,
der über einen Stromrichter mit Zwangskommutierur4, an eine
Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, angewendet weHen.
Move, r. zum! -etr4.el AnoraIn ## n -, - -ur
e rr eh -ah] ijr., i -rehrc ", e jr- one
., s is known, ac. a sell) stri-e-
. "ijh . rter. converter rr. #. t", rt, s'.eijf, r # ten !, 'a "ipt -.- erL * ilexi kl in! three-phase
jumper circuit. ', to which a -1 # "ir, .richt« .ir # i-: - 4r 7 # wall commutation,
for 'J'en + .j - *'. 'Streams z # Is arranged, at cii.p DC voltage source
with, v er, - nr i e r, It- a re r- r "q nr-. u r4 # a nzu s cie ß e #n .'e #n` : a 14 ptve il L en d es
Stromri ch ll ero k # ir.n (-, r. U ng. Es t c -; er te 1 i rici s 4.r, -,) mv c -r. ti 1 e Gege.Y.pa ral- 1 el
be switched on. The feeding DC circuit contains a
Smoothing capacity i #., It. The converter supplies the machine
changes of variable size, "
ver, -inderLarer '-frequency
and reverse tare phaseri sequence. In general, the Orbße will
the machine voltage with the voltage in the direct current intermediate
circle and the frequency of the machine with the clock frequency of the
Inverter controlled. The order of current conduction
the main valve determines the direction of rotation of the machine. To the
A rectifier can be used to adjust the DC voltage
controllable output saving or an uncontrolled yell. ',
judge with a downstream electronic GILicr.i-trom.-
operator is provided.
If the DC link is a rectifier. at
connected to an alternating or three-phase network, 'a'
sudden intrusion, in particular a failure, the dining
Mains voltage ri <-, z: h a commutation short-
conclusion of the self-commutated converter iur- "olge and the
Order falls outside of Petriel. According to an earlier suggestion
(Registration S 99 111 VIIIb / 21c - PLA 65/1586) can now during
a temporary drop in voltage or a short-term
If the voltage is reduced, this prevents an operation failure
that the frequency of the seltstführung Otromrichters
is reduced so that the rotary machine genera-
works torically and the capacity is reduced to one of the
charges the corresponding DC voltage at a reduced frequency. There'
with is the energy required to cover the losses
of the inverter and the power of the connected
echinen through the kinetic energy of the rotating masses
covered by consumer groups themselves. The present invention
is now based on the knowledge that the proposed principle
drive process with every rapid speed reduction, especially
both to slow down or shut down the connected
Machine can be applied.
Accordingly, the invention relates to a method for operating
an arrangement for controlling the speed and direction of rotation.
a rotary field machine, which is powered by a converter with forced
commutation and one, DC link, the one
Capacity, to a DC voltage source with preferred
wise variable voltage is connected in the * Palle
a failure or the disconnection of the supply voltage
source the frequency of the converter is reduced in such a way,
that the three-phase machine works with generator technology and the capacity
at least one of the reduced frequency
charges approximately the corresponding DC voltage. The invention
is characterized by the application of the braking procedure
the machine. The process can turn this into easier wines
be carried out that a braking resistor in the direct current
intermediate circuits is switched on. Voltage and frequency of the
Machines are then regulated so that the machines are regenerative
runs and its energy is dissipated to the Erems resistance.
An arrangement for performing the method is in
Drawing illustrated schematically.
According to the figure is a 'three-phase motor?'
es.vjjchronmotor or a three-phase synchronous motor or a
Three-phase asynchronous motor with synchronous behavior can be over
a seltst-guided converter 3, a direct current intermediate
circuit and a rectifier II with controllable output voltage
tion to a three-phase network not detailed in the Pigur
connected. The DC intermediate circuit contains a capacitance
cites 49 the #II) coverage of the] `lind performance of the affiliated
Machine ? dierit and "lig same as smoothing capacitance, 4t nusgügt
can be a G], # control throttle 5, a brake resistor 6,
an electronic DC chopper 7 and a switch F3,
which is preferably an erasable valve, inespecial one
Th. "Ristor with a L" isclieirrielit ## nir, can be.
To control the output voltage of the rectifier 1) is
a control device 12 is provided. Instead of the
controlled rectifier powered by the mains can for example
wise also a battery with a downstream electronic
rule DC chopper be provided. To control the
Frequency of the self-commutated converter 3 is a control
Device 14 is provided, the üter an input terminal 15 a
Frequency setpoint can be advanced. The 0, tax facility
lines 12 and 14 can be used as a closed speed control
kreio of the motor 2 gelii .-) r (, n, whose speed value is from a
.with the machine . ' coupled tacho dynamo machine
can be given.
To regulate the machine to an at least approximately
constant 1.111iss can the voltage regulator 12 a flux setpoint v-) a
a setpoint geler 13 7orget, which is only as
Terminal is indicated. The actual flow value can be set with an actual value
encoder 16 detects who, Ipn, the advantage 3ft a simple integra-
tion switch, jng to # -lußnachtil-dation may contain. This öchal-
device can be connected to the input terminals of machine 2
sene Droesel with a self-switched converter for potential
separation and one. Contain rectifier, the burden of which is
can be moderately designed as a potentiometer. In case of a
The speed change is dependent on the frequency of the machine
from its' ,, # oltage performed so that the flux in the machine
remains at least approximately constant. KI) omit is also obtained
a. constant overturning moment.
Instead of the Flußistwertgeters 16 can also be shown in the figure
function generator, not shown, be provided, which the
Machine voltage and frequency specifies the control loop, -densen
The controller then adjusts the frequency according to the voltage of the machine
readjusts.
In normal operation of the controller 14, the frequency of the machine
2 accordingly (a setpoint specified at input 15
# s # ellt, and the aluminum output voltage (Jes rectifier 9 accordingly
the control deviation between the plus setpoint 13 and that of
the device 16 predetermined flow actual value is set.
If the machine 2 is to be braked, for example alaf
reduced speed or, in the event of a power failure, by one
avoiding prolonged shutdown of the machine is one of the reasons for this
Command device PO via an input terminal ? 1 a corresponding one
Signal given. The command unit then blocks the
Rectifier 9 and switches the braking resistor with switch 8
stood 6 a. Uter the flow regulator 17 is the frequency of the '.) Current
Richter 3 so reduced that the machine 2 is generating
runs and its kinetic energy to the braking resistor 6
gives away. The flow regulator 17 can advantageously be used during the
process via an input 18 an additional flow target
value which is the maximum possible Eremsmomant
according to the overturning moment of the machine 2 . This
Setpoint can also be selected so that machine 2 over-
is excited and thus slowed down very quickly.
A particularly advantageous further embodiment of the arrangement
according to the invention results from the fact that a changeable
Resistance 6 is chosen. With the braking resistor switched off
the machine is running 2 idling. With the size of the resistance
6 , a nearly b * litbiger, in particular constant, rotational
be reached by the course. For this purpose it is preferable
a pulse control of the resistor 6 through the electronic
DC regulator 7 suitable, the valves of which by a
Current regulator 22 can be controlled by the command unit
20 receives a corresponding signal. By setting the
Pulse widths of the valves of the DC converter 7 or the
Clock frequency of the Veritile tel constant pulse width can
Directly controlled. With decreasing DC voltage
, the current conduction time of the valves is increased by increasing
the pulse width or increase the clock frequency17 increases ;; ht and
so that the entire braking resistance is reduced accordingly.
In the example, an arrangement with a rotating
motor selected »The method according to the invention can, however
also for dreming a two-phase or a single-phase
AC motor with auxiliary winding and 1 ... run * I-.oi; der4sator,
via a converter with forced commutation4, to a
DC voltage source is connected, when applied.