DE1638611C3 - Anordnung zum Bremsen einer Drehfeldmaschine - Google Patents

Description

Belastung der einzelnen Phasenleiter der angeschlossenen Drehfeldmaschine erforderlich, so kann der Bremswiderstand vorteilhafterweise über eine Gleichrichteranordnung an alle Ausgangsleitungen des Wechselrichters angeschlossen werden. Diese Gleichrichteranordnung sollte eine Anzahl gesteuerter Ventile aufweisen. Obwohl die einzelnen Phasenleiter beim Bremsen symmetrisch belastet werden, wird bei dieser Ausführungsform nur ein einziger Bremswiderstand benötigt, was als besonderer Vorteil angesehen wirü.

Ist ein Wechselrichter mit gesteuerten Hauptventilen in Brückenschaltung vorhanden, denen jeweils eine Reihenschaltung eines Freilaufventils mit einer Kommutierungsdrossel parallel geschaltet ist, so kann der ungesteuerte Teil der dem Bremswiderstand zugeordneten üleichrichteranordnung eingespart werden, wenn ein Teil der Freilaufventile einen Teil der Gleichrichteranordnung in Brückensrhaltung bildet.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer aus einem Umrichter gespeisten Drehfeldmaschine mit einer einphasigen Anordnung zum Bremsen nach der Erfindung. In F i g. 2 ist der Anschluß eines Bremswiderstandes über eine Gleichrichteranordnung in halbgesteuerter Brückenschaltung an den Ausgang eines Wechselrichters veranschaulicht.

Nach F i g. 1 ist eine Drehfeldmaschine, im vorliegenden Fall eine Drehstrommaschine 2, mit ihren Anschlußklemmen u, v, w über einen Wechselrichter 3, der vorzugsweise ein selbstgeführter Stromrichter mit Zwangskommutierung sein kann, und einen Gleichstromzwischenkreis sowie einen netzgeführten Stromrichter 4 an ein Drehstromnetz mit den Phasenleitern/?, S, T angeschlossen. Der Gleichstromzwischenkreis soll eine Glättungseinrichtung enthalten, die eine Glättungsdrossel S und einen Glättungskondensator 6 umfaßt. Die an die Anschlußklemmen u und Vf angeschlossenen Ausgangsleitungen des Wechselrichters 3 sind über eine Reihenschaltung eines Bremswiderstandes 14 mit einer Gegenparallelschaltung von steuerbaren Ventilen, insbesondere von Thyristoren 15, miteinander verbunden.

Durch Zündeinsatzsteuerung der Thyristoren 15 kann das Bremsmoment der angeschlossenen Drehstrommaschine 2 mit gutem dynamischen Verhalten kontinuierlich gesteuert oder geregelt werden. Zu diesem Zweck werden die Thyristoren 15 in jeder HalbweUe der Wechselspannung nach Art eines elektronischen Wechselstromstellers mit einem Zündwinkel gezündet, der den Mittelwert des über den Bremswiderstand 14 fließenden Bremsstromes und damit das Bremsmoment der Drehotrommaschine 2

ίο bestimmt. Den Thyristoren 15 ist also keine Löschanordnung zugeordnet.

Nach F i g. 2 soll der Wechselrichter 3 eine Anordnung von gesteuerten Hauptventilen 8 enthalten, denen eine Einrichtung zur Zwangskommutierung zugeordnet ist, die in bekannter Weise Kommutierungskondensatoren 9, steuerbare Kommutierungsventile 10, Kommutierungsdrosseln 11 und ungesteuerte Freilaufventile 12 enthalten soll. Die Wirkungsweise eines derartigen selbstgeführten Stromrichters ist bekannt, beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 246 861, und braucht deshalb nicht näher erläutert zu werden.

Der Bremswiderstand 14 ist hier über eine halbgesteuerte Brückenschaltung an alle Ausgangsleitungen

»5 des Wechselrichters 3 angeschlossen. Dabei bilden drei Thyristoren 15 die eine, nämlich die gesteuerte Brückenhälfte, und die an die positive Gleichstromeingangsleitung des Wechselrichters 3 angeschlossenen Freilaufventile 12 die andere, ungesteuerte Brückenhälfte. Diese Anordnung des Bremswiderstandes 14 hat somit den Vorteil, daß zum Anschluß des Bremswiderstandes 14 an alle drei Ausgangsleitungen des Wechselrichters 3 lediglich die drei Thyristoren 15 zusätzlich erforderlich sind. Die drei ohnehin vorhandenen Freilaufventile 12 sind dabei in den Bremskreis einbezogen.

Die Zündimpulse für die Thyristoren 15 können zweckmäßigerweise einer Steuereinrichtung 18 entnommen werden, die ihre Steuerimpulse mittels einer entsprechenden Synchronisierung von der Steuereinrichtung 17 für die gesteuerten Hauptventile 8 und die Kommutierungsventile 10 des maschinenseitigen Stromrichters 3 ableitet. Die Impulsverschiebung der Steuerimpulse für die Thyristoren 15 erfolgt dann beispielsweise in Abhängigkeit von einer angelegten Steuerspannung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 638 811 1 λ 2 O 86 (1965), Seiten 268 bis 274, insbesondere Bild 3 d Patentansprüche: mit zugehörigem Text, ist weiter die eingangs genannte Anordnung zum Bremsen einer Drehfeldma-

1. Anordnung zum Bremsen einer Drehfeidma- schine bekannt. Danach ist im Gleichstromzwischenschine, die über einen Wechselrichter an eine vor- 5 kreis einer Umrichtermaschine, deren Wechselrichter zugsweise veränderbare Gleichspannungsquelle allerdings mit konstanter Eingangsgleichspannung angeschlossen ist, mit einer Reihenschaltung aus gespeist wird, ein Bremswiderstand angeordnet, der einem Bremswiderstand und einem Steuer- über ein gesteuertes Ventil, und zwar einen löschbaren baren Ventil, das beim Bremsen betätigt wird, Thyristor, zugeschaltet wird, sobald die angeschlosdadurch gekennzeichnet, daß wenig- io sene Drehfeldmaschine generatorisch arbeitet. Die stens zwei Ausgangsleitungen des Wechselrich- Drehfeldmaschine gibt dann über den riickspeisenters (3) über eine solche Reihenschaltung eines den Wechselrichter ihre Energie an den Bremswider-Bremswideistandes (14) mit einem steuerbaren stand ab. Da die Frequenz des Wechselrichters und Ventil (15) miteinander verbunden sind. damit die Frequenz der Maschinenspannung bei

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 einer derartigen Umrichtermaschine etwa proportiokennzeichnet, daß der Bremswiderstand (14) nal der Maschinenspannung geführt wird, ist das über eine Gleichrichteranordr.ung in wenigstens Bremsmoment der Drehfeldmaschine in einer derarhalbgesteuerter Brückenschaltung an mehrere tigen Bremsanordnung ebenfalls von der Frequenz Ausgangsleitungen des Wechselrichters (3) ange- abhängig. Weiterhin ist für das gesteuerte Ventil im schlossen ist. 20 Gleichstromzwischenkreis eine Löschanordnung not-

3. Anordnung nach Anspruch 2 zum Bremsen wendig, die einen beträchtlichen zusätzlichen wirteiner Drehfeldmaschine, die an einen selbstge- schaftlichen Aufwand erfordert.

führten Stromrichter in Brückenschaltung, deren Aus der britischen Patentschrift 1 076 228 ist es

Hauptventilen jeweils eine Reihenschaltung eines bei einem Schleifringmotor, der über einen Direktum-Freilaufventils mit einer Kommutierungsdrossel 35 richter aus einem Drehstromnetz gespeist wird, beparallel geschaltet ist, angeschlossen ist, dadurch kannt, im Läuferkreis einen Gleichrichter mit ungegekennzeichnet, daß ein Teil der Freilaufventile steuerten Ventilen in Brückenschaliung anzuordnen. (12) einen Teil der Gleichrichteranordnung in Diesel Gleichrichter arbeitet auf einem Widerstand, Brückenschaltung bildet. dem ein Gleichstromsteller, das ist ein gesteuertes

30 Ventil mit zugeordneter Löschanordnung, parallel

geschaltet ist. Beim Bremsen wird der Stator mit

Gleichstrom gespeist, während der wirksame Widerstand im Läuferkreis über die Taktung des Gleich-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Stromstellers gesteuert wird. Auf diese Weise kann zum Bremsen einer Drehfeldmaschine, die über einen 35 das Bremsmoment im gesamten Geschwindigkeitsbe-Wechselrichter an eine vorzugsweise veränderbare reich kontinuierlich verändert werden. Auch diese Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, mit einer Anordnung zum Bremsen erfordert einen beträchtli-Reihenschakung aus einem Bremswiderstand und chen Aufwand, da dem gesteuerten Ventil ebenfalls einem steuerbaren Ventil, das beim Bremsen betätigt eine besondere Löschanordnung zugeordnet sein wird. 40 muß.

Wird die Drehzahl der Drehfeldmaschine durch Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Anord-

Änderung der Ausgangsfrequenz des Wechselrich- nung zum Bremsen einer Drehfeldmaschine zu schafters, der vorzugsweise ein Stromrichter mit Zwangs- fen, die einfacher aufgebaut ist als die bekannte Ankommutierung sein kann, und durch Pulsbetrieb der Ordnung und ohne eine Löschanordnung für das ge-Ausgangswechselspannung eingestellt, so kann eine 45 steuerte Ventil auskommt.

Gleichspannungsquelle mit konstanter Spannung, Diese Aufgabe wird ausgehend "on einer Anord-

beispielsweise ein ungesteuerter Gleichrichter oder nung zum Bremsen einer Drehfeldmaschine der eineine Akkumulatorenbatterie, vorgesehen sein. Wird gangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gedagegen die Drehzahl der Drehfeldmaschine durch löst, daß wenigstens zwei Ausgangsleitungen des Änderung der Ausgangsfrequenz des Wechselrichters 50 Wechselrichters über eine solche Reihenschaltung und durch Änderung der Eingangsgleichspannung eines Bremswiderstandes mit einem steuerbaren Vendes Wechselrichters gesteuert, so wird der Eingang til miteinander verbunden sind. Als steuerbares Vendes Wechselrichters im allgemeinen an einen netzge- til wird dabei insbesondere ein Thyristor herangezoführten Stromrichter oder an einen ungesteuerten gen.

Gleichrichter mit nachgeschaltetem Gleichstromsteller 55 Falls nur ein jeweils kurzzeitiger Bremsbetrieb der angeschlossen. Wechselrichter mit veränderlicher Drehfeldmaschine oder eine Bremsung mit nicht vol-Ausgangsfrequenz und Ausgangsspannung sind in lern Bremsmoment erforderlich ist, so kann es genüverschiedenartigem Aufbau z. B. aus der Zeitschrift gen, den Bremswiderstand beispielsweise über eine ETZ-A, Band 86 (1965), Seiten 268 bis 274, be- Gegenparallelschaltung von zwei gesteuerten Ventikannt. Ein selbstgeführter Stromrichter mit gesteuer- 60 len, insbesondere zwei Thyristoren, an zwei Austen Hauptventilen in Brückenschaltung, denen je- gangsleitungen des Wechselrichters anzuschließen, weils eine Reihenschaltung eines Freilaufventils mit Durch Zündeinsatzsteuerung der gesteuerten Ventile einer Kommutierungsdrossel parallel geschaltet ist, kann dann der Bremsstrom gesteuert werden. Die gewird z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1 246 861 steuerten Ventile verlöschen nach dem Zünden und der »Elektrotechnischen Zeitschrift«, 87. Jg. 65 selbsttätig im Nulldurchgang der Spannung am Aus-(1966), Seiten 264 bis 271, insbesondere im Text zu gang des Wechselrichters. Eine besondere Löschan-Bild 3, beschrieben. Ordnung ist daher nicht erforderlich.
Aus der bereits zitierten Zeitschrift ETZ-A, Band Ist volles Bremsmoment und eine symmetrische