DE19500847A1 - AC field excited inverter motor operating method for three=phase slip-ring rotor machine - Google Patents

AC field excited inverter motor operating method for three=phase slip-ring rotor machine

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Abstract

Space vector is formed from the space vector (uE) of the excitation voltages, the space vector (iE) of the excitation currents and the space vector (iES) which is formed of the stator currents converted on the exciter side. The parameters (K1a,K2a) respectively have the dimension of an ohmic resistance and the parameters (K1b,K2b) have respectively the dimension of an inductance. Then if the values of the parameters (K2a,K2b) are established at 0, the parameter (K1a) has a value larger or equal to 0 and which is smaller or equal to the ohmic resistance (RE) of the exciter winding. Also the parameter (K1b) has a value, larger or equal to 0 and which is smaller or equal to the stray inductance (LsigmaE) of the exciter winding. Then if the value of the parameter (K1a) is established equal to the value of the resistance (RE) and the value of the parameter (K1b) is established equal to the value of the stray inductance of the exciter winding. The parameter (K2a) has any value, larger or equal to 0 and which is smaller or equal to the ohmic resistance (RES) of the stator winding related to the exciter side and which is smaller or equal to the stray inductance of the stator winding related to the exciter side. The space vector (xE) is regulated by DC/DC converter with DC voltage intermediate circuit connected with the exciter winding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanord­ nung zum Betreiben eines mit oder ohne Schleifringe ausgeführ­ ten drehfelderregten Stromrichtermotors mit veränderbarer Dreh­ zahl.The invention relates to a method and a circuit arrangement to operate a with or without slip rings th rotating field excited converter motor with changeable rotation number.

Der bekannte drehfelderregte Stromrichtermotor weist die Vorzü­ ge des herkömmlichen, gleichstromerregten Stromrichtermotors auf, ohne jedoch mit dessen Nachteilen beim Anlauf und im Be­ reich kleiner mechanischer Drehfrequenzen behaftet zu sein. So zeichnet sich dieser Antrieb u. a. durch seine hohe Überlastbar­ keit sowie durch seine geringen Drehmomentpulsationen aus. Allerdings weist der drehfelderregte Stromrichtermotor einen, im Vergleich zu herkömmlichen, umrichtergespeisten Drehfeld­ maschinen erheblich größeren Blindleistungsbedarf und infolge­ dessen einen deutlich ungünstigeren Verschiebungsfaktor cosϕ auf. Des weiteren ist ein Feldschwächbetrieb nicht möglich. Außerdem können vor allem bei Antrieben großer Leistung, wie sie beispielsweise in der Grundstoffindustrie benötigt werden, die auftretenden Netzrückwirkungen kaum toleriert werden. Dies hat zur Folge, daß der Einsatzbereich des drehfelderregten Stromrichtermotors eingeschränkt ist.The known rotating field excited converter motor has the advantages ge of the conventional, DC-excited converter motor without, however, with its disadvantages when starting up and loading to be afflicted with low mechanical rotational frequencies. So this drive is characterized u. a. due to its high overload capacity and its low torque pulsations. However, the rotating field excited converter motor has one compared to conventional, inverter-fed rotating fields machines require considerably more reactive power and as a result its a much less favorable displacement factor cosϕ on. Furthermore, a field weakening operation is not possible. In addition, especially with drives of great performance, such as they are needed, for example, in the raw materials industry, the occurring network repercussions are hardly tolerated. This has the consequence that the field of application of the field excited  Converter motor is restricted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Betreiben eines drehfelderregten Stromrichtermotors zu schaffen, die zu einer deutlichen Ver­ besserung seiner Überlastfähigkeit, zu einer drastischen Redu­ zierung seiner Drehmomentpulsationen, zu einer massiven Vermin­ derung seiner Blindleistungsaufnahme, zur Realisierbarkeit eines Feldschwächbetriebs sowie zu einer drastischen Reduzierung der Netzrückwirkungen führen und auf diese Weise die Einsatzmöglichkeiten dieses Antriebs erheblich mehren. Diese Aufgaben lösen die Verfahren und Schaltungsanordnungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 12.The invention is based, task and method Circuit arrangements for operating a rotating field excited To create converter motor, which leads to a clear Ver improvement of its overload capacity, to a drastic reduction adornment of his torque pulsations, to a massive reduction change of its reactive power consumption, to feasibility a field weakening operation as well as a drastic one Reduce network perturbations and this way the possible uses of this drive increase significantly. The processes and circuit arrangements solve these tasks with the features of claims 1 to 12.

Die Schleifringläufer-Drehstrommaschine 1 eines als Ganzes mit 2 bezeichneten, schleifringbehafteten drehfelderregten Strom­ richtermotors weist, wie Fig. 1 zeigt, zwei Drehfeldwicklungen auf, und zwar in ihrem Ständer eine Ständerwicklung 3 und in ihrem Läufer eine Läuferwicklung, die als Erregerwicklung 4 dient.The wound-rotor rotary electric machine 1 a as a whole indicated by 2, slip ring afflicted rotating field energized brushless motor has, as Fig. 1 shows two rotary field windings, and a stator winding 3 and in their rotor, a rotor winding, which serves as the exciting coil 4, although in its stand.

Die Ständerwicklung 3 ist an einen Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwischenkreis angeschlossen. Letzterer besteht aus einem netzseitigen, netzgetakteten Stromrichter 6 und einem maschinenseitigen, maschinengetakteten Stromrichter 7. Der netzseitige, netzgetaktete Stromrichter 6 ist drehstromseitig an ein Drehstromversorgungsnetz 8 angeschlossen und gleich­ stromseitig über eine Gleichstromglättungsdrossel 9 mit dem maschinenseitigen, maschinengetakteten Stromrichter 7 ver­ bunden. Letzterer ist auf seiner Wechselstromseite an die Ständerwicklung 3 angeschlossen.The stator winding 3 is connected to a three-phase / three-phase converter 5 with a DC link. The latter consists of a network-side, network-clocked converter 6 and a machine-side, machine-clocked converter 7 . The line-side, line-switched converter 6 is connected on the three-phase side to a three-phase supply network 8 and the same side on the current side via a DC smoothing choke 9 with the machine-side, machine-switched converter 7 connected. The latter is connected to the stator winding 3 on its AC side.

Die Erregerwicklung 4 ist an einen Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen. Letzterer besteht aus einem erregerseitigen, selbstgeführten und fremdge­ takteten Stromrichter 11 und einem netzseitigen, netzgetakteten Stromrichter 12. Der netzseitige, netzgetaktete Stromrichter 12 ist drehstromseitig an dasselbe Drehstromversorgungsnetz 8 angeschlossen und gleichspannungsseitig über einen Gleich­ spannungsglättungskondensator 13 mit dem erregerseitigen, selbstgeführten und fremdgetakteten Stromrichter 11 verbunden. Letzterer ist über Schleifringe 14 an die Erregerwicklung 4 angeschlossen.The excitation winding 4 is connected to a three-phase / three-phase converter 10 with a DC link. The latter consists of a field-side, self-guided and externally clocked converter 11 and a network-side, network-clocked converter 12 . The line-side, line-switched converter 12 is connected on the three-phase side to the same three-phase supply network 8 and is connected on the DC side via a DC smoothing capacitor 13 to the exciter-side, self-commutated and externally clocked converter 11 . The latter is connected to the excitation winding 4 via slip rings 14 .

In Fig. 2 ist das bekannte erregerseitige Ersatzschaltbild 15 der Schleifringläufer-Drehstrommaschine 1 dargestellt. Darin repräsentieren RE den Ohmwiderstand und Lσ E die Streuinduk­ tivität der Erregerwicklung 4, LhE die erregerseitige Haupt­ induktivität der Schleifringläufer-Drehstrommaschine 1 sowie die auf die Erregerseite bezogene Streuinduktivität und RE S den auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand der Ständer­ wicklung 3. Des weiteren bezeichnen den Raumvektor der Erregerspannungen, den Raumvektor der Erregerströme, den Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Ständerspan­ nungen und den Raumvektor der auf die Erregerseite über­ setzten Ständerströme.In FIG. 2, the known pathogen-side equivalent circuit diagram 15 of the wound-rotor rotary electric machine 1 are shown. R E represents the ohmic resistance and L σ E the leakage inductance of the excitation winding 4 , L hE the excitation-side main inductance of the slip ring rotor three-phase machine 1 and the leakage inductance related to the exciter side and R E S the ohmic resistance of the stator winding 3 related to the exciter side. Furthermore, denote the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents, the space vector of the stator voltages translated to the excitation side and the space vector of the stator currents transferred to the excitation side.

In einer ersten detailliert beschriebenen Ausbildungsform wird erfindungsgemäß ein Raumvektor gemäß der BeziehungIn a first form of training described in detail according to the invention a space vector according to the relationship

gebildet und mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis eingeregelt. Die in dieser Gleichung (1) auftretenden Parameter K1a und K2a besitzen dabei jeweils die Dimension eines Ohmwiderstandes und die Parameter K1b und K2b jeweils die Dimension einer Induktivität.formed and adjusted by means of the three-phase / three-phase converter 10 with DC link. The parameters K 1a and K 2a appearing in this equation (1) each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 1b and K 2b each have the dimension of an inductance.

Für den Fall, daß die Werte der Parameter K2a und K2b zu K2a = K2b = 0 festgelegt werden, darf der Parameter K1a erfin­ dungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K1a RE und der Parameter K1b erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Be­ reich 0 K1b Lσ E.In the event that the values of the parameters K 2a and K 2b are set to K 2a = K 2b = 0, the parameter K 1a according to the invention may be any value in the range 0 K 1a R E and the parameter K 1b any Value in the range 0 K 1b L σ E.

Für den Fall, daß die Werte der Parameter K1a und K1b zu K1a = RE und K1b = Lσ E festgelegt werden, darf der Parameter K2a erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K2a RE S und der Parameter K2b erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K2b aufweisen.In the event that the values of the parameters K 1a and K 1b are defined as K 1a = R E and K 1b = L σ E , the parameter K 2a according to the invention may have any value in the range 0 K 2a R E S and the parameters K 2b according to the invention have any value in the range 0 K 2b .

Der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 wird in den meisten Anwendungsfällen des drehfelderregten Stromrich­ termotors 2 maschinengeführt betrieben. Durch die Einregelung des gemäß Gleichung (1) gebildeten Raumvektors mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischen­ kreis wird dann die für die Kommutierung des maschinen­ seitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 benötigte Zeitdauer drastisch vermindert. Daraus resultiert wiederum eine drastische Erhöhung der Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2.The machine-side, machine-clocked converter 7 is operated machine-guided in most applications of the rotating field-excited converter motor 2 . By regulating the space vector formed according to equation (1) by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC voltage intermediate circuit, the time required for the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 is drastically reduced. This in turn results in a drastic increase in the overload capacity of the converter motor 2 excited by the rotating field.

Die weitere Erläuterung der ersten detailliert beschriebenen Ausbildungsform soll im folgenden anhand von drei Ausführungs­ beispielen erfolgen.The further explanation of the first described in detail Form of training should be based on three execution examples are given.

In einem ersten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Para­ meter K1a, K1b, K2a und K2b zu K1a = RE und K1b = K2a = K2b = 0 festgelegt. Zufolge der Gleichung (1) gilt dann:In a first exemplary embodiment, the values of the parameters K 1a , K 1b , K 2a and K 2b are fixed at K 1a = R E and K 1b = K 2a = K 2b = 0. According to equation (1):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor der Erregerflußverkettungen, dessen zeitliche Ableitung in Fig. 3 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 15 eingetragen ist. Durch die Einregelung des Raumvektors der Erregerflußver­ kettungen mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird der Einfluß des Ohmwider­ standes RE der Erregerwicklung 4 auf die Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 eliminiert.The space vector is thus equal to the space vector of the exciter flux linkages, the time derivative of which is entered in FIG. 3 in the equivalent circuit diagram 15 on the exciter side. By adjusting the space vector of the Erregerflussver linkages by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link, the influence of the ohmic resistance R E of the excitation winding 4 on the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 is eliminated.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Parameter K1a, K1b, K2a und K2b zu K1a = RE, K1b = Ls E und K2a = K2b = 0 festgelegt. Zufolge der Gleichung (1) gilt dann:In a second exemplary embodiment, the values of the parameters K 1a , K 1b , K 2a and K 2b are fixed at K 1a = R E , K 1b = L s E and K 2a = K 2b = 0. According to equation (1):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor der Erregerhaupt­ flußverkettungen, dessen zeitliche Ableitung in Fig. 3 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 15 ebenfalls eingetragen ist. Durch die Einregelung des Raumvektors der Erregerhaupt­ flußverkettungen mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird zum einen wiederum der Einfluß des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung 4 auf die Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 eliminiert, zum anderen aber auch der Einfluß der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung 4 auf die genannte Kommutierung. Aus der drastischen Verminderung der bei der Kommutierung des maschi­ nenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betrie­ benen Stromrichters 7 wirksamen Kommutierungsinduktivität re­ sultiert dann eine drastische Erhöhung der Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2.The space vector is thus equal to the space vector of the main flux linkages, the time derivative of which is also entered in Fig. 3 in the excitation-side equivalent circuit 15 . By regulating the space vector of the main excitation flux linkages by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link, on the one hand the influence of the ohmic resistance R E of the excitation winding 4 on the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 is eliminated, but on the other hand also the influence of the Stray inductance L σ E of the excitation winding 4 on the commutation mentioned. A drastic increase in the overload capacity of the rotating field-excited converter motor 2 then results from the drastic reduction in the commutation inductance effective in the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-guided converter 7 .

In einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Para­ meter K1a, K1b, K2a und K2b zu K1a = RE, K1b = Lσ E, K2a = 0 und K2b = 0,5· festgelegt. Zufolge der Gleichung (1) gilt dann:In a third exemplary embodiment, the values of the parameters K 1a , K 1b , K 2a and K 2b are fixed at K 1a = R E , K 1b = L σ E , K 2a = 0 and K 2b = 0.5 ·. According to equation (1):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor derjeni­ gen Flußverkettungen, deren zeitliche Ableitung in Fig. 4 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 15 eingetragen ist und in welcher ein Teil (im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hälfte) der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivität der Ständerwicklung 3 berücksichtigt ist. Durch die Einre­ gelung dieses Raumvektors - mittels des Drehstrom/Drehstrom­ umrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird die bei der Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 wirksame Kommu­ tierungsinduktivität noch weiter vermindert und die Überlast­ barkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 somit noch weiter erhöht.The space vector is thus equal to the space vector derjeni gene flux linkages, the time derivative of which is entered in Fig. 4 in the excitation-side equivalent circuit 15 and in which a part (in the present embodiment, half) of the leakage inductance of the stator winding 3 related to the excitation side is taken into account. By adjusting this space vector - by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit, the commutation inductance effective in the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 is further reduced and the overload availability of the rotating-field-excited converter motor 2 is thus further increased.

In Fig. 5 ist gegenüber der Darstellung in Fig. 1 nur die Schleifringläufer-Drehstrommaschine 1 durch eine schleifring­ lose Induktionsmaschinenkaskade 16 ersetzt. Letztere besteht aus einer netzseitigen Teilmaschine 17 und einer umrichtersei­ tigen Teilmaschine 18, deren Läufer sich auf einer gemeinsamen Welle befinden. Jede der beiden Teilmaschinen 17, 18 weist so­ wohl in ihrem Ständer als auch in ihrem Läufer jeweils eine Drehfeldwicklung auf. Dabei dient die Drehfeldwicklung im Stän­ der der netzseitigen Teilmaschine 17 als Erregerwicklung 4, die Drehfeldwicklung in deren Läufer als Läuferwicklung 19, die Drehfeldwicklung im Läufer der umrichterseitigen Teilmaschine 18 als Läuferwicklung 20 und die Drehfeldwicklung in deren Ständer als Ständerwicklung 3. Die Erregerwicklung 4 ist über den Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungs­ zwischenkreis und die Ständerwicklung 3 über den Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwischenkreis an das Drehstromversorgungsnetz 8 angeschlossen.In FIG. 5, only the slip-ring three-phase machine 1 is replaced by a slip ring-free induction machine cascade 16 compared to the illustration in FIG. 1. The latter consists of a network-side sub-machine 17 and a umrichtersei term sub-machine 18 , the rotor of which are on a common shaft. Each of the two sub-machines 17 , 18 has a rotating field winding in its stator as well as in its rotor. The rotating field winding in the stator of the line-side submachine 17 serves as excitation winding 4 , the rotating field winding in its rotor as rotor winding 19 , the rotating field winding in the rotor of the converter-side submachine 18 as rotor winding 20, and the rotating field winding in its stator as stator winding 3 . The field winding 4 is connected to the three-phase supply network 8 via the three-phase / three-phase converter 10 with a DC intermediate circuit and the stator winding 3 via the three-phase / three-phase converter 5 with a DC intermediate circuit.

In Fig. 6 ist das bekannte erregerseitige Ersatzschaltbild 21 der schleifringlosen Induktionsmaschinenkaskade 16 dargestellt. Darin repräsentieren RE den Ohmwiderstand und Lσ E die Streu­ induktivität der Erregerwicklung 4, LhE die erregerseitige Hauptinduktivität der netzseitigen Teilmaschine 17, die Summe der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivitäten und RE L die Summe der auf die Erregerseite bezogenen Ohmwider­ stände der beiden Läuferwicklungen 19, 20, die auf die Erregerseite bezogene Hauptinduktivität der umrichterseitigen Teilmaschine 18 sowie die auf die Erregerseite bezogene Streuinduktivität und RE S den auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand der Ständerwicklung 3. Des weiteren bezeichnen den Raumvektor der Erregerspannungen, den Raumvektor der Erregerströme, den Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Läuferströme, den Raumvektor der auf die Erre­ gerseite übersetzten Ständerspannungen und den Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Ständerströme.In FIG. 6, the major pathogen-side equivalent circuit diagram 21 of the slip-ring-less induction machines cascade 16 is shown. R E represents the ohmic resistance and L σ E the leakage inductance of the excitation winding 4 , L hE the excitation-side main inductance of the network-side sub-machine 17 , the sum of the leakage inductances related to the exciter side and R E L the sum of the ohmic resistance related to the excitation side of the two Rotor windings 19, 20 , the main inductance of the converter-side sub-machine 18 related to the exciter side and the leakage inductance related to the exciter side and R E S the ohmic resistance of the stator winding 3 related to the exciter side. Furthermore, denote the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents, the space vector of the rotor currents translated to the excitation side, the space vector of the stator voltages translated to the excitation side and the space vector of the stator currents translated to the excitation side.

In einer zweiten detailliert beschriebenen Ausbildungsform wird erfindungsgemäß ein Raumvektor gemäß der BeziehungIn a second form of training described in detail according to the invention a space vector according to the relationship

gebildet und mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis eingeregelt. Die in dieser Gleichung (2) auftretenden Parameter K3a, K4a und K5a besitzen dabei jeweils die Dimension eines Ohmwiderstandes und die Para­ meter K3b, K4b und K5b jeweils die Dimension einer Induktivität.formed and adjusted by means of the three-phase / three-phase converter 10 with DC link. The parameters K 3a , K 4a and K 5a occurring in this equation (2) each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 3b , K 4b and K 5b each have the dimension of an inductance.

Für den Fall, daß die Werte der Parameter K4a, K4b, K5a und K5b zu K4a = K4b = K5a = K5b = 0 festgelegt werden, darf der Parameter K3a erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K3a RE und der Parameter K3b erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K3b Lσ E aufweisen.In the event that the values of the parameters K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are defined as K 4a = K 4b = K 5a = K 5b = 0, the parameter K 3a may have any value in the range 0 K according to the invention 3a R E and the parameter K 3b according to the invention have any value in the range 0 K 3b L σ E.

Für den Fall, daß die Werte der Parameter K3a und K3b zu K3a = RE und K3b = Lσ E festgelegt werden, darf der Parameter K4a erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K4a RE L und der Parameter K4b erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K4b aufweisen; die Parameter K5a und K5b müssen dann erfindungsgemäß die Werte K5a = K5b = 0 aufweisen.In the event that the values of the parameters K 3a and K 3b are defined as K 3a = R E and K 3b = L σ E , the parameter K 4a according to the invention may have any value in the range 0 K 4a R E L and the parameters K 4b according to the invention have any value in the range 0 K 4b ; According to the invention, the parameters K 5a and K 5b must then have the values K 5a = K 5b = 0.

Für den Fall, daß die Werte der Parameter K3a, K3b, K4a und K4b zu K3a = RE  K3b = Lσ E  K4a = RE L und K5a = festgelegt werden, darf der Parameter K5a erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K5a RE S und der Parameter K5b erfindungsgemäß einen beliebigen Wert im Bereich 0 K5b aufweisen.In the event that the values of the parameters K 3a , K 3b , K 4a and K 4b are defined as K 3a = R E K 3b = L σ E K 4a = R E L and K 5a =, the parameter K 5a may be used according to the invention have any value in the range 0 K 5a R E S and the parameter K 5b have any value in the range 0 K 5b according to the invention.

Wie bereits erwähnt, wird der maschinenseitige, maschinenge­ taktete Stromrichter 7 in den meisten Anwendungsfällen maschi­ nengeführt betrieben. Durch die Einregelung des gemäß Gleichung (2) gebildeten Raumvektors mittels des Drehstrom/Drehstrom­ umrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird dann die für die Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 benötigte Zeitdauer drastisch vermindert. Daraus resultiert wiederum eine drastische Erhöhung der Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2.As already mentioned, the machine-side, machine-clocked converter 7 is operated machine-guided in most applications. By regulating the space vector formed according to equation (2) by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit, the time period required for the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-guided converter 7 is drastically reduced. This in turn results in a drastic increase in the overload capacity of the converter motor 2 excited by the rotating field.

Die weitere Erläuterung der zweiten detailliert beschriebenen Ausbildungsform soll im folgenden anhand von vier Ausführungs­ beispielen erfolgen.The further explanation of the second described in detail Form of training is to be based on four execution examples are given.

In einem ersten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Parameter K3a, K3b, K4a, K4b, K5a und K5b zu K3a = RE und K3b = K4a = K4b = K5a = K5b = 0 festgelegt. Zufolge der Glei­ chung (2) gilt dann:In a first exemplary embodiment, the values of the parameters K 3a , K 3b , K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are defined as K 3a = R E and K 3b = K 4a = K 4b = K 5a = K 5b = 0 . According to equation (2):

Der Raumvektor ist gleich dem Raumvektor der Erreger­ flußverkettungen, dessen zeitliche Ableitung in Fig. 7 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 21 eingetragen ist. Durch die Einregelung des Raumvektors der Erregerflußverkettungen mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleich­ spannungszwischenkreis wird der Einfluß des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung 4 auf die Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 eliminiert.The space vector is equal to the space vector of the exciter flux linkages, the time derivative of which is entered in FIG. 7 in the equivalent circuit diagram 21 on the exciter side. By regulating the space vector of the excitation flux linkages by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit, the influence of the ohmic resistance R E of the excitation winding 4 on the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-guided converter 7 is eliminated.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Para­ meter K3a, K3b, K4a, K4b, K5a und K5b zu K3a = RE, K3b = Lσ E und K4a = K4b = K5a = K5b = 0 festgelegt. Zufolge der Gleichung (2) gilt dann:In a second exemplary embodiment, the values of the parameters K 3a , K 3b , K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are K 3a = R E , K 3b = L σ E and K 4a = K 4b = K 5a = K 5b = 0 fixed. According to equation (2):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor der Erreger­ hauptflußverkettungen, dessen zeitliche Ableitung in Fig. 7 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 21 ebenfalls ein­ getragen ist. Durch die Einregelung des Raumvektors der Erregerhauptflußverkettungen mittels des Drehstrom/Dreh­ stromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird zum einen wiederum der Einfluß des Ohmwiderstandes RE der Erreger­ wicklung 4 auf die Kommutierung des maschinenseitigen, maschi­ nengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 eliminiert, zum anderen aber auch der Einfluß der Streuinduk­ tivität Lσ E der Erregerwicklung 4 auf die genannte Kommutie­ rung. Aus der drastischen Verminderung der bei der Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 wirksamen Kommutierungsinduktivität resultiert dann eine drastische Erhöhung der Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2.The space vector is thus equal to the space vector of the exciter main flux linkages, the time derivative of which is also shown in FIG. 7 in the equivalent circuit diagram 21 on the exciter side. By adjusting the space vector of the excitation main flux linkages by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link, on the one hand, the influence of the ohmic resistance R E of the excitation winding 4 on the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 is eliminated, but also the other Influence of the leakage inductance L σ E of the excitation winding 4 on the commutation mentioned. The drastic reduction in the commutation inductance which is effective when commutating the machine-side, machine-clocked and machine-operated converter 7 then results in a drastic increase in the overload capacity of the rotating-field-excited converter motor 2 .

In einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Parameter K3a, K3b, K4a, K4b, K5a und K5b zu K3a = RE, K3b = Lσ E, K4a = RE L, K4b = und K5a = K5b = 0 festgelegt. Zufolge der Gleichung (2) gilt dann:In a third exemplary embodiment, the values of the parameters K 3a , K 3b , K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are K 3a = R E , K 3b = L σ E , K 4a = R E L , K 4b = and K 5a = K 5b = 0. According to equation (2):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Ständer­ hauptflußverkettungen, dessen zeitliche Ableitung ebenfalls in Fig. 7 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 21 eingetragen ist. Durch die Einregelung dieses Raumvektors mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleich­ spannungszwischenkreis wird die bei der Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 wirksame Kommutierungsinduktivität weiter vermindert und infolgedessen die Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 noch weiter erhöht. The space vector is thus equal to the space vector of the stator main flux linkages translated to the exciter side, the time derivative of which is also entered in FIG. 7 in the excitation-side equivalent circuit 21 . By regulating this space vector by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC voltage intermediate circuit, the commutation inductance 7 which is effective in the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-guided operated converter 7 is further reduced and, as a result, the overload capacity of the rotating field-excited converter motor 2 is increased still further.

In einem vierten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Parameter K3a, K3b, K4a, K4b, K5a und K5b zu K3a = RE, K3b = Lσ E, K4a = RE L, K4b = K5a = 0 und K5b = 0,5 · festgelegt. Zufolge der Gleichung (2) gilt dann:In a fourth exemplary embodiment, the values of the parameters K 3a , K 3b , K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are K 3a = R E , K 3b = L σ E , K 4a = R E L , K 4b = K 5a = 0 and K 5b = 0.5 According to equation (2):

Der Raumvektor ist somit gleich dem Raumvektor derjenigen Flußverkettungen, deren zeitliche Ableitung in Fig. 8 im erregerseitigen Ersatzschaltbild 21 eingetragen ist und in welcher ein Teil (im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hälfte) der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivität LE σ S der Ständerwicklung 3 berücksichtigt ist. Durch die Einregelung dieses Raumvektors mittels des Drehstrom/Drehstrom­ umrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis wird die bei der Kommutierung des maschinenseitigen, maschinengetakteten und maschinengeführt betriebenen Stromrichters 7 wirksame Kommutierungsinduktivität noch weiter vermindert und die Überlastbarkeit des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 somit noch weiter erhöht.The space vector is thus equal to the space vector of those flux linkages whose time derivative is entered in FIG. 8 in the excitation-side equivalent circuit diagram 21 and in which a part (in the present exemplary embodiment half) of the leakage inductance L E σ S related to the excitation side of the stator winding 3 is taken into account . By regulating this space vector by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC voltage intermediate circuit, the commutation inductance 7 which is effective in the commutation of the machine-side, machine-clocked and machine-guided converter 7 is further reduced and the overload capacity of the rotating-field-excited converter motor 2 is thus increased still further.

Unabhängig davon, ob der drehfelderregte Stromrichtermotor 2 als schleifringbehafteter oder als schleifringloser Antrieb ausgeführt ist, besteht ein wesentlicher Vorteil der Verwendung eines an die Erregerwicklung 4 angeschlossenen Drehstrom/Dreh­ stromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis darin, daß das Erregerdrehspannungssystem sowohl in seiner Amplitude als auch in seiner Frequenz verändert und insbesondere in seinem Drehsinn auch umgekehrt werden kann. Des weiteren ist dann auch eine Feldschwächung möglich. Regardless of whether the rotating field-excited converter motor 2 is designed as a slip ring drive or as a slip ringless drive, there is a significant advantage of using a three-phase / three-phase converter 10 connected to the excitation winding 4 with a DC link in that the excitation three-phase voltage system is both in its amplitude and in its frequency changed and in particular in its sense of rotation can also be reversed. Field weakening is then also possible.

Zwischen der Ständerfrequenz fS, der mechanischen Drehfrequenz fmech und der Erregerfrequenz fE gilt im elektrisch einge­ schwungenen Zustand die GleichungThe equation applies between the stator frequency f S , the mechanical rotational frequency f mech and the excitation frequency f E in the electrically steady state

fS = p · fmech + fE (3)f S = p · m mech + f E (3)

wobei p die Polpaarzahl der im drehfelderregten Stromrichter­ motor 2 verwendeten Maschine 1 oder 16 ist.where p is the number of pole pairs of the machine 1 or 16 used in the rotating field excited converter motor 2 .

Der sich aus dieser Gleichung (3) ergebende Zusammenhang zwi­ schen der Ständerfrequenz fS und der mechanischen Drehfrequenz fmech ist in Fig. 9 für die Erregerfrequenzen fE = +fEmax, fE = 0 und fE = -fEmax dargestellt. Dabei ist der Wert fEmax der Bemessungswert der Erregerfrequenz fE, also deren maximal möglicher Wert.The relationship between the stator frequency f S and the mechanical rotational frequency f mech resulting from this equation (3) is shown in FIG. 9 for the excitation frequencies f E = + f Emax , f E = 0 and f E = -f Emax . The value f Emax is the design value of the excitation frequency f E , i.e. its maximum possible value.

Der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 wird - wie bereits erwähnt - in den meisten Anwendungsfällen maschi­ nengeführt betrieben. Im Bereich sehr kleiner Ständerfrequenzen ist dann aber dessen ordnungsgemäße Kommutierung nicht mehr sicher gewährleistet und somit ein ordnungsgemäßer Betrieb des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 nicht mehr gegeben. Deshalb sind in Fig. 9 die Kennlinien im Bereich kleiner Ständerfrequenzen strichliert dargestellt.The machine-side, machine-clocked converter 7 is - as already mentioned - operated machine-guided in most applications. In the area of very small stator frequencies, however, its proper commutation is no longer reliably ensured, and proper operation of the converter motor 2 excited by the rotating field is no longer ensured. For this reason, the characteristic curves in the area of small stator frequencies are shown in broken lines in FIG. 9.

In einer dritten detailliert beschriebenen Ausbildungsform wird die Erregerfrequenz fE des mit oder ohne Schleifringe ausge­ führten drehfelderregten Stromrichtermotors 2 erfindungsgemäß zum einen in Abhängigkeit von der mechanischen Drehfrequenz fmech und zum anderen in Abhängigkeit davon, ob vom drehfeld­ erregten Stromrichtermotor 2 ein generatorischer oder ein mo­ torischer Betrieb gefordert wird, entsprechend nachstehender Tabelle 1 eingestellt: In a third detailed embodiment of described is the excitation frequency f e of the out with or without slip rings led rotating field energized brushless motor 2 according to the invention for a f in response to the mechanical rotational frequency mech and on the other hand in dependence upon whether a generator or from the rotating field energized brushless DC motor 2, a mo toric operation is required, set according to Table 1 below:

Tabelle 1 Table 1

Der sich aus Gleichung (3) ergebende Zusammenhang zwischen der Ständerfrequenz fs und der mechanischen Drehfrequenz fmech ist bei Vorgabe der Erregerfrequenz fE gemäß Tabelle 1 für genera­ torischen Betrieb des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 in Fig. 10 und für motorischen Betrieb des drehfelderregten Strom­ richtermotors 2 in Fig. 11 dargestellt. Der Übergang vom ersten Quadranten des dort dargestellten fmech-fS-Diagramms in den dritten Quadranten erfolgt jeweils längs der punktiert einge­ tragenen Vertikalen durch eine Umkehrung des Drehsinns des Erregerdrehspannungssystems mittels des Drehstrom/Drehstrom­ umrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis.The relationship between the stator frequency f s and the mechanical rotational frequency f mech resulting from equation (3) is given the excitation frequency f E according to Table 1 for genera toric operation of the rotating field excited converter motor 2 in FIG. 10 and for motorized operation of the rotating field excited converter motor 2 shown in Fig. 11. The transition from the first quadrant of the f mech- f S diagram shown there to the third quadrant takes place along the dotted vertical lines by reversing the direction of rotation of the excitation rotary voltage system by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link.

Durch die in Tabelle 1 angegebene, erfindungsgemäße Vorgabe der Erregerfrequenz fE wird zum einen gewährleistet, daß der Betrag der Ständerfrequenz fS einen minimalen Wert |fSmin| = +fEmax nie unterschreitet. Infolgedessen wird die Grundfrequenz der Dreh­ momentpulsationen des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 nie kleiner als ein dafür gewünschter Grenzwert. Dieser Grenzwert beträgt beispielsweise für den Fall, daß der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 - wie heute nahezu aus­ schließlich üblich - in Drehstrombrückenschaltung ausgeführt ist, 6·fEmax.The specification according to the invention of the excitation frequency f E specified in Table 1 ensures on the one hand that the magnitude of the stator frequency f S has a minimum value | f Smin | = + f never falls below Emax . As a result, the basic frequency of the torque pulsations of the rotating field-excited converter motor 2 is never less than a desired limit value. This limit value is 6 · f Emax , for example, in the event that the machine-side, machine-clocked converter 7 - as is almost exclusively customary today - is implemented in a three-phase bridge circuit.

Bei Vorgabe eines Grenzwertes für die Grundfrequenz der Dreh­ momentpulsationen wird zum anderen der Bemessungswert fEmax der Erregerfrequenz fE kleinstmöglich und damit auch die Bemes­ sungsleistung des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleich­ spannungszwischenkreis.If a limit value is specified for the basic frequency of the torque pulsations, on the other hand the rated value f Emax of the excitation frequency f E is as small as possible and thus also the rated power of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link.

Bei Vorgabe der Erregerfrequenz fE gemäß Tabelle 1 ergibt sich bei generatorischem Betrieb des drehfelderregten Stromrichter­ motors 2 im gesamten Drehzahlstellbereich und bei motorischem Betrieb im größten Teil des Drehzahlstellbereichs ein Wirklei­ stungsfluß vom Drehstromversorgungsnetz 8 zur Erregerwicklung 4. Lediglich bei motorischem Betrieb tritt im sehr schmalen DrehzahlenstellbereichIf the excitation frequency f E is specified in Table 1, there is a flow of active power from the three-phase supply network 8 to the excitation winding 4 during generator operation of the rotating field-excited converter motor 2 in the entire speed setting range and during motor operation in most of the speed setting range. Only in motor operation occurs in the very narrow speed setting range

ein Wirkleistungsfluß in umgekehrter Richtung auf. Infolgedessen muß für den Fall, daß vom drehfelderregten Stromrichtermotor 2 in seinem gesamten Drehzahlstellbereich ein motorischer Betrieb gefordert wird, der Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungs­ zwischenkreis entweder als rückspeisefähiger Umrichter ausgeführt oder aber mit einer Abtakteinheit versehen sein. Hinsichtlich des Wirkungsgrads des drehfelderregten Stromrich­ termotors 2 wird bei der jeweiligen mechanischen Drehfrequenz fmech für die Erregerfrequenz fE vorteilhafterweise der Wert mit dem geringsten Betrag vorgeschrieben. Dann wird nämlich der Betrag des Wirkleistungsflusses vom Drehstromversorgungsnetz 8 zur Erregerwicklung 4 am geringsten. an active power flow in the opposite direction. As a result, in the event that motor operation is required in its entire speed setting range from the rotating field-excited converter motor 2 , the three-phase / three-phase converter 10 with a DC voltage intermediate circuit must either be designed as a regenerative converter or else be provided with a clocking unit. With regard to the efficiency of the rotating field excited converter motor 2 , the value with the smallest amount is advantageously prescribed for the excitation frequency f E at the respective mechanical rotation frequency f mech . Then the amount of the active power flow from the three-phase supply network 8 to the excitation winding 4 becomes the smallest.

Der letztgenannte Nachteil, daß der Drehstrom/Drehstromumrich­ ter 10 mit Gleichspannungszwischenkreis entweder als rückspei­ sefähiger Umrichter ausgeführt oder aber mit einer Abtaktein­ heit versehen sein muß, wird durch die vierte detailliert be­ schriebene Ausbildungsform vollständig vermieden. Darin wird die Erregerfrequenz fE des mit oder ohne Schleifringe ausge­ führten drehfelderregten Stromrichtermotors 2 erfindungsgemäß zum einen in Abhängigkeit von der mechanischen Drehfrequenz fmech und zum anderen in Abhängigkeit davon, ob vom drehfeld­ erregten Stromrichtermotor 2 ein generatorischer oder ein mo­ torischer Betrieb gefordert wird, entsprechend nachstehender Tabelle 2 eingestellt:The latter disadvantage that the three-phase / three-phase converter 10 with DC link either executed as Rückspei sefähiger converter or must be provided with a Abtaktin unit, is completely avoided by the fourth detailed training form be. Therein, the excitation frequency f E of the rotating field-excited converter motor 2 with or without slip rings is carried out according to the invention on the one hand as a function of the mechanical rotation frequency f mech and on the other hand as a function of whether the rotating motor-excited converter motor 2 requires generator or motor operation, set according to Table 2 below:

Tabelle 2 Table 2

Der sich aus Gleichung (3) ergebende Zusammenhang zwischen der Ständerfrequenz fS und der mechanischen Drehfrequenz fmech ist bei Vorgabe der Erregerfrequenz fE gemäß Tabelle 2 für genera­ torischen Betrieb des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 in Fig. 12 und für motorischen Betrieb des drehfelderregten Strom­ richtermotors 2 in Fig. 13 dargestellt. Der Übergang zwischen den im fmech-fS-Diagramm schraffiert eingetragenen Bereichen erfolgt jeweils längs den punktiert eingetragenen Vertikalen durch eine Umkehrung des Drehsinns des Erregerdrehspannungs­ systems mittels des Drehstrom/Drehstromumrichters 10 mit Gleichspannungszwischenkreis.The relationship between the stator frequency f S and the mechanical rotational frequency f mech that results from equation (3) is given the excitation frequency f E according to Table 2 for genera toric operation of the rotating field-excited converter motor 2 in FIG. 12 and for motorized operation of the rotating field excited converter motor 2 shown in Fig. 13. The transition between the areas hatched in the f mech- F S diagram takes place along the dotted vertical lines by reversing the direction of rotation of the excitation three-phase voltage system by means of the three-phase / three-phase converter 10 with a DC link.

Durch die in Tabelle 2 angegebene, erfindungsgemäße Vorgabe der Erregerfrequenz fE wird zum einen gewährleistet, daß im gesam­ ten Drehzahlstellbereich des drehfelderregten Stromrichter­ motors 2 unabhängig davon, ob der Antrieb generatorisch oder motorisch betrieben wird, sich stets ein Wirkleistungsfluß vom Drehstromversorgungsnetz 8 zur Erregerwicklung 4 ergibt. In­ folgedessen darf der im Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungszwischenkreis enthaltene netzseitige, netz­ getaktete Stromrichter 12 als einfacher, netzgeführter Gleich­ richter ausgeführt und im Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungszwischenkreis auf jegliche Abtakteinheit verzichtet werden.The specification according to the invention of the excitation frequency f E specified in Table 2 ensures, on the one hand, that in the total speed setting range of the rotating field-excited converter motor 2, regardless of whether the drive is operated as a generator or motor, there is always an active power flow from the three-phase supply network 8 to the excitation winding 4 results. As a result, the line-side, line-switched converter 12 contained in the three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit may be designed as a simple, line-guided rectifier and in the three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit, any clocking unit may be dispensed with.

Zum anderen ist so sichergestellt, daß der Betrag der Ständer­ frequenz fS einen minimalen WertOn the other hand, it ensures that the amount of the stator frequency f S is a minimum value

nie unterschreitet. Infolgedessen wird die Grundfrequenz der Drehmoment­ pulsationen des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 nie klei­ ner als ein dafür gewünschter Grenzwert. Dieser Grenzwert be­ trägt beispielsweise für den Fall, daß der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 - wie heute nahezu aus­ schließlich üblich - in Drehstrombrückenschaltung ausgeführt ist,never falls short. As a result, the fundamental frequency of the torque pulsations of the rotating field-excited converter motor 2 is never smaller than a desired limit value. This limit value is, for example, in the event that the machine-side, machine-clocked converter 7 - as is almost exclusively customary today - is designed in a three-phase bridge circuit,

Bei Vorgabe eines Grenzwertes für die Grundfrequenz der Dreh­ momentpulsationen ist dann allerdings der Bemessungswert der Eregerfrequenz fE im Vergleich zu jenem Wert, der bei einer Vorgabe der Erregerfrequenz fE gemäß Tabelle 1 erforderlich ist, doppelt so groß.Momentpulsationen Specification of a limit value for the fundamental frequency of the rotation is then, however, the design value of Eregerfrequenz f E in comparison to the value which is at a setting of the excitation frequency f E in Table 1 require twice as large.

Hinsichtlich des Wirkungsgrads des drehfelderregten Stromrich­ termotors 2 wird bei der jeweiligen mechanischen Drehfrequenz fmech für die Erregerfrequenz fE wieder vorteilhafterweise der Wert mit dem geringsten Betrag vorgeschrieben. Dann wird näm­ lich der Betrag des Wirkleistungsflusses vom Drehstromversor­ gungsnetz 8 zur Erregerwicklung 4 am geringsten.With regard to the efficiency of the rotating field excited converter motor 2 , the value with the smallest amount is again advantageously prescribed for the excitation frequency f E at the respective mechanical rotation frequency f mech . Then the amount of the active power flow from the three-phase power supply network 8 to the excitation winding 4 becomes the smallest.

In einer fünften detailliert beschriebenen Ausbildungsform wird der im Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwischen­ kreis enthaltene netzseitige, netzgetaktete Stromrichter 6 durch ein Stromrichtersystem 22 ersetzt, das entweder aus der Reihenschaltung oder der, dann über eine Gleichstromsaugdrossel 23 dynamisch entkoppelten Parallelschaltung zweier Stromrichter besteht. Von diesen zwei Stromrichtern wird der eine Stromrich­ ter 24 mit natürlicher Kommutierung, also netzgeführt, und der andere Stromrichter 25 mit Zwangskommutierung, also selbstge­ führt, betrieben. Die beiden Stromrichter 24 und 25 werden vor­ zugsweise in Drehstrombrückenschaltung ausgeführt.In a fifth embodiment described in detail, the line-side, clocked converter 6 contained in the three-phase / three-phase converter 5 with a direct current intermediate circuit is replaced by a converter system 22 , which consists either of the series connection or of the dynamically decoupled parallel connection of two converters via a direct current inductor 23 . Of these two converters, one converter 24 is operated with natural commutation, that is to say mains-operated, and the other converter 25 is operated with forced commutation, that is to say, self-guided. The two converters 24 and 25 are preferably carried out in a three-phase bridge circuit.

Ein Ausführungsbeispiel der Reihenschaltung der beiden Strom­ richter 24 und 25 ist in Fig. 14 und ein Ausführungsbeispiel von deren Parallelschaltung ist in Fig. 15 dargestellt.An embodiment of the series connection of the two converters 24 and 25 is shown in Fig. 14 and an embodiment of their parallel connection is shown in Fig. 15.

In einer sechsten detailliert beschriebenen Ausbildungsform wird der mit natürlicher Kommutierung, also netzgeführt betrie­ bene Stromrichter 24 mit einem positivem Zündverzögerungswinkel α und der mit Zwangskommutierung, also selbstgeführt betriebe­ ne Stromrichter 25 mit einem Zündverzögerungswinkel γ = -α ausgesteuert, der letztgenannte Stromrichter 25 also mit einem Zündverzögerungswinkel desselben Betrags, aber umgekehrten Vorzeichens.In a sixth embodiment, which is described in detail, the converter 24 operated with natural commutation, that is to say mains-operated, with a positive ignition delay angle α and the converter 25 operated with forced commutation, that is to say self-operated, with a ignition delay angle γ = -α, the latter converter 25 is driven with a Ignition delay angle of the same amount but with the opposite sign.

Infolge der beschriebenen Aussteuerung nimmt der mit natürli­ cher Kommutierung, also netzgeführt betriebene Stromrichter 24 aus dem Drehstromversorgungsnetz 8 induktive Blindleistung und der mit Zwangskommutierung, also selbstgeführt betriebene Stromrichter 25 kapazitive Blindleistung auf. Da die Beträge der genannten Blindleistungen aber gleich groß sind, bezieht das Stromrichtersystem 22 aus dem Drehstromversorgungsnetz 8 insgesamt keinerlei Blindleistung mehr. Infolgedessen wird der Verschiebungsfaktor cos ϕ des drehfelderregten Stromrichtermo­ tors 2 massiv verbessert.As a result of the modulation described, the converter 24 which is operated with natural commutation, that is to say mains-operated, from the three-phase supply network 8 takes up inductive reactive power and the converter 25 which is operated with forced commutation, that is to say self-guided, takes up capacitive reactive power. However, since the amounts of the reactive powers mentioned are the same, the converter system 22 does not draw any reactive power from the three-phase supply network 8 . As a result, the displacement factor cos ϕ of the rotating field excited converter motor 2 is massively improved.

Die beiden Stromrichter 24 und 25 besitzen jeweils die halbe Bemessungsleistung des ersetzten, im Drehstrom/Drehstromumrich­ ter 5 mit Gleichstromzwischenkreis enthaltenen netzseitigen, netzgetakteten Stromrichters 6.The two converters 24 and 25 each have half the rated power of the replaced line-side, clocked converter 6 contained in the three-phase / three-phase converter 5 with a DC intermediate circuit.

Des weiteren weisen die Ströme in den Verbindungsleitungen zwi­ schen dem Drehstromversorgungsnetz 8 und dem Stromrichtersystem 22 einen erheblich geringeren Oberschwingungsgehalt auf. Infol­ gedessen werden die Netzrückwirkungen des Drehstrom/Drehstrom­ umrichters 5 mit Gleichstromzwischenkreis drastisch reduziert.Furthermore, the currents in the connecting lines between the three-phase supply network 8 and the converter system 22 have a considerably lower harmonic content. As a result, the network perturbations of the three-phase / three-phase converter 5 with a DC link are drastically reduced.

In einer siebten detailliert beschriebenen Ausbildungsform wer­ den zwei Stromrichtersysteme 22 entweder in Reihe oder, dann über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet. Aus dem Drehspannungssystem des Drehstromversor­ gungsnetzes 8 werden außerdem zwei um 30° elektrisch gegenein­ ander versetzte, ansonsten aber einheitlich ausgeführte Dreh­ spannungssysteme gebildet. An jeweils eines dieser beiden Dreh­ spannungssysteme wird dann jeweils eines der beiden Stromrich­ tersysteme 22 angeschlossen. Die Bildung der beiden genannten Drehspannungssysteme erfolgt dabei vorzugsweise über einen oder zwei Drehstromtransformatoren.In a seventh embodiment described in detail, the two converter systems 22 are connected either in series or in parallel, then dynamically decoupled via a direct current inductor. From the three-phase voltage system of the three-phase supply network 8 , two 30 ° electrically offset against each other, but otherwise uniformly designed three-phase voltage systems are also formed. One of these two rotary voltage systems 22 is then connected to each of these two rotary voltage systems. The two three-phase voltage systems mentioned are preferably formed via one or two three-phase transformers.

Als Ausführungsbeispiel ist in Fig. 16 die Reihenschaltung der beiden Stromrichtersysteme 22 dargestellt, welche über einen Drehstromtransformator 26 an das Drehstromversorgungsnetz 8 angeschlossen sind. As an exemplary embodiment 16, the series circuit of the two converter systems 22 is shown in Fig., Which are connected to the three-phase supply network 8 via a three-phase transformer 26th

Durch den Einsatz der beschriebenen zwölfpulsigen Stromrichter­ schaltung im Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwi­ schenkreis werden die Netzrückwirkungen dieses Drehstrom/Dreh­ stromumrichters 5 mit Gleichstromzwischenkreis nochmals drastisch reduziert. Des weiteren bezieht der Drehstrom/Dreh­ stromumrichter 5 mit Gleichstromzwischenkreis aus dem Dreh­ stromversorgungsnetz 8 weiterhin keinerlei Blindleistung.The use of the twelve-pulse converter circuit described with Gleichstromzwi intermediate circuit the mains feedback effects of this three-phase / three stromumrichters 5 with DC intermediate circuit drastically reduced even in the three-phase / Drehstromumrichter. 5 Furthermore, the three-phase / three-phase converter 5 with a DC link from the three-phase supply network 8 continues to have no reactive power.

In einer achten detailliert beschriebenen Ausbildungsform besteht die Ständerwicklung 3 des drehfelderregten Stromrich­ termotors 2 aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander versetz­ ten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstrom­ wicklungen 27. Jede Drehstromwicklung 27 ist an jeweils eine, vorzugsweise in Drehstrombrückenschaltung ausgeführte Strom­ richterschaltung 28 angeschlossen. Der im Drehstrom/Drehstrom­ umrichter 5 mit Gleichstromzwischenkreis enthaltene maschinen­ seitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 ist derart aufge­ baut, daß die beiden Stromrichterschaltungen 28 entweder in Reihe oder, dann über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet sind.In an eighth form of training described in detail, the stator winding 3 of the rotating field excited converter motor 2 consists of two 30 ° electrically offset against one another, but otherwise uniformly formed three-phase windings 27 . Each three-phase winding 27 is connected to a converter circuit 28 , preferably executed in a three-phase bridge circuit. The contained in the three-phase / three-phase converter 5 with DC intermediate circuit machine-side, machine-clocked converter 7 is constructed such that the two converter circuits 28 are either connected in series or, then dynamically decoupled via a DC inductor, in parallel.

Als Ausführungsbeispiel ist in Fig. 17 ein drehfelderregter Stromrichtermotor 2 mit Schleifringläufer-Drehstrommaschine 1 dargestellt, dessen Ständerwicklung 3 aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander versetzten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstromwicklungen 27 besteht und in welchem der im Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwischenkreis enthaltene maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter 7 aus der Reihenschaltung zweier Stromrichterschaltungen 28 besteht.As an exemplary embodiment 17, a rotating field energized brushless DC motor 2 is shown in Fig. Slipring rotary electric machine 1, the stator winding 3 consists of two 30 ° phase difference from each other, but otherwise there is a uniformly formed three-phase coils 27 and in which the machine side contained in the three-phase / Drehstromumrichter 5 with the DC link , Machine-clocked converter 7 consists of the series connection of two converter circuits 28 .

Durch die zweimal dreiphasige, um 30° elektrisch gegeneinander versetzte Ausführung der Ständerwicklung 3 und die zwölfpulsige Ausführung des im Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleich­ stromzwischenkreis enthaltenen maschinenseitigen, maschinen­ getakteten Stromrichters 7 wird im Vergleich zu deren ur­ sprünglicher, dreiphasiger und sechspulsiger Ausführung zum einen die Frequenz der Drehmomentpulsationen verdoppelt, zum anderen deren Amplitude halbiert. Insgesamt werden dadurch die Rundlaufeigenschaften des drehfelderregten Stromrichtermotors 2 also erheblich verbessert.The two three-phase version of the stator winding 3 , which is electrically offset from one another by 30 °, and the twelve-pulse version of the machine-side, machine-clocked converter 7 contained in the three-phase / three-phase converter 5 with a direct current intermediate circuit, on the one hand, compared to their original, three-phase and six-pulse version Frequency of the torque pulsations doubled, and their amplitude halved. Overall, the concentricity properties of the rotating field-excited converter motor 2 are thus considerably improved.

Besonders vorteilhaft ist eine Kombination von zwei oder mehreren erfindungsgemäßen Verfahren und Schaltungsanordnungen.A combination of two or is particularly advantageous several methods and circuit arrangements according to the invention.

Als Ausführungsbeispiel hierzu ist in Fig. 18 ein drehfelderregter Stromrichtermotor 2 mit Schleifringläufer- Drehstrommaschine 1 dargestellt, dessen Ständerwicklung 3 aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander versetzten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstromwicklungen 27 besteht, dessen Drehstrom/Drehstromumrichter 5 mit Gleichstromzwischen­ kreis zwölfpulsig ausgeführt ist und dessen Erregerwicklung 4 über einen Drehstrom/Drehstromumrichter 10 mit Gleichspannungs­ zwischenkreis an das Drehstromversorgungsnetz 8 angeschlossen ist.As an exemplary example, see 18, a rotating field energized brushless DC motor 2, the three-phase / Drehstromumrichter 5 circuit with the DC link is shown in Fig. With wound-rotor rotary electric machine 1, the stator winding 3 consists of two 30 ° phase difference to each other, but otherwise uniformly formed three-phase windings is 27 performed zwölfpulsig is and whose excitation winding 4 is connected to the three-phase supply network 8 via a three-phase / three-phase converter 10 with a direct voltage intermediate circuit.

Dieses neuartige Antriebskonzept weist im Vergleich zum bisher bekannten drehfelderregten Stromrichtermotor entscheidende Ver­ besserungen auf. Es zeichnet sich nämlich aus durch eine sehr erhebliche Erhöhung der Überlastfähigkeit des Antriebs, durch eine sehr massive Reduzierung der Drehmomentpulsationen, durch einen Verschiebungsfaktor cos ϕ = 1 und durch eine drastische Verminderung der Oberschwingungen in den Netzströmen.This new drive concept shows in comparison to the previous one known rotating field excited converter motor decisive Ver improvements on. It is characterized by a very considerable increase in the overload capacity of the drive a very massive reduction in torque pulsations due to a displacement factor cos ϕ = 1 and by a drastic Reduction of harmonics in the mains currents.

Claims (18)

1. Verfahren zum Betreiben eines p Polpaare aufweisenden und mit Schleifringen ausgeführten drehfelderregten Stromrich­ termotors nach Patent . . . (Patentanmeldung P 4324306.1), mit
  • - einer Drehfeldwicklung im Läufer, die als Erregerwicklung dient,
  • - einer Drehfeldwicklung im Ständer, die als Ständer­ wicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichspannungs­ zwischenkreis, über den die Erregerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist,
1. Method for operating a rotating field-excited converter motor with p pole pairs and designed with slip rings according to a patent. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • - a rotating field winding in the rotor, which serves as an excitation winding,
  • - a rotating field winding in the stator, which serves as the stator winding,
  • - a three-phase / three-phase converter with a DC link, via which the field winding is connected to the three-phase supply network,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) gemäß dem erregerseitigen Ersatzschaltbild (15) ein Raumvektor aus dem Raumvektor der Erregerspannungen, dem Raum­ vektor der Erregerströme und dem Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Ständerströme gebildet wird,
    wobei die Parameter K1a und K2a jeweils die Dimension eines Ohmwiderstandes und die Parameter K1b und K2b jeweils die Dimension einer Induktivität besitzen,
    und daß
  • b1) dann, wenn die Werte der Parameter K2a und K2b zu Null festgelegt werden,
    der Parameter K1a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem Ohmwiderstand RE der Erregerwicklung ist und der Parameter K1b einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung ist,
    und daß
  • b2) dann, wenn der Wert des Parameters K1a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K1b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird,
    der Parameter K2a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand RE S der Ständerwicklung ist und der Parameter K2b einen be­ liebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivität der Ständerwicklung ist,
    und daß
  • c) der Raumvektor mittels des mit der Erregerwicklung verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleich­ spannungszwischenkreis eingeregelt wird.
 characterized in that
  • a) according to the excitation-side equivalent circuit ( 15 ) a room vector from the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents and the space vector of the stator currents translated to the excitation side,
    where the parameters K 1a and K 2a each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 1b and K 2b each have the dimension of an inductance,
    and that
  • b1) when the values of the parameters K 2a and K 2b are set to zero,
    the parameter K 1a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E of the excitation winding and the parameter K 1b has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the leakage inductance L σ E is the field winding,
    and that
  • b2) when the value of the parameter K 1a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the field winding and the value of the parameter K 1b is set equal to the value of the leakage inductance L σ E of the field winding,
    the parameter K 2a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E S of the stator winding, and the parameter K 2b has an arbitrary value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the leakage inductance of the stator winding related to the exciter side,
    and that
  • c) the room vector is adjusted by means of the three-phase / three-phase converter connected to the excitation winding with a direct voltage intermediate circuit.
2. Verfahren zum Betreiben eines p Polpaare aufweisenden und ohne Schleifringe ausgeführten drehfelderregten Stromrich­ termotors nach Patent . . . (Patentanmeldung P 4324306.1), mit
  • - einer netzseitigen und einer umrichterseitigen Teilma­ schine, deren Läufer sich auf einer gemeinsamen Welle befinden,
  • - einer Drehfeldwicklung im Ständer der netzseitigen Teil­ maschine, die als Erregerwicklung dient,
  • - einer Drehfeldwicklung im Läufer der netzseitigen Teilma­ schine, die als Läuferwicklung der netzseitigen Teilma­ schine dient,
  • - einer Drehfeldwicklung im Läufer der umrichterseitigen Teilmaschine, die als Läuferwicklung der umrichterseiti­ gen Teilmaschine dient,
  • - einer Drehfeldwicklung im Ständer der umrichterseitigen Teilmaschine, die als Ständerwicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichspannungs­ zwischenkreis, über den die Erregerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist,
2. Method for operating a rotating field-excited converter motor with p pole pairs and designed without slip rings according to a patent. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • a line-side and a converter-side submachine, the rotors of which are located on a common shaft,
  • - a rotating field winding in the stator of the network-side part machine, which serves as an excitation winding,
  • a rotating field winding in the rotor of the network-side submachine, which serves as the rotor winding of the network-side submachine,
  • a rotating field winding in the rotor of the converter-side sub-machine, which serves as a rotor winding of the converter-side sub-machine,
  • a rotating field winding in the stator of the converter-side sub-machine, which serves as a stator winding,
  • - a three-phase / three-phase converter with a DC link, via which the field winding is connected to the three-phase supply network,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) gemäß dem erregerseitigen Ersatzschaltbild (21) ein Raumvektor aus dem Raumvektor der Erre­ gerspannungen, dem Raumvektor der Erregerströme, dem Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Läuferströme und dem Raumvektor der auf die Erre­ gerseite übersetzten Ständerströme gebildet wird,
    wobei die Parameter K3a, K4a und K5a jeweils die Dimen­ sion eines Ohmwiderstandes und die Parameter K3b, K4b und K5b jeweils die Dimension einer Induktivität be­ sitzen,
    und daß
  • b1) dann, wenn die Werte der Parameter K4a, K4b, K5a und K5b zu Null festgelegt werden,
    der Parameter K3a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem Ohmwiderstand RE der Erregerwicklung ist und der Parameter K3b einen beliebigen Wert aufweist, der grö­ ßer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung ist,
    und daß
  • b2) dann, wenn der Wert des Parameters K3a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K3b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird,
    der Parameter K4a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Summe RE L der auf die Erregerseite bezogenen Ohm­ widerstände der beiden Läuferwicklungen ist und der Parameter K4b einen beliebigen Wert aufweist, der grö­ ßer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Summe der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivitäten der beiden Läuferwicklungen ist und die Parameter K5a und K5b jeweils den Wert Null aufweisen,
    und daß
  • b3) dann, wenn der Wert des Parameters K3a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K3b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird und der Wert des Parameters K4a gleich der Summe RE L der auf die Erregerseite bezogenen Ohmwider­ stände der beiden Läuferwicklungen festgelegt wird und der Wert des Parameters K4b gleich der Summe der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivitäten der beiden Läuferwicklungen festgelegt wird,
    der Parameter K5a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand RE S der Ständerwicklung ist und der Parameter K5b einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der auf die Erreger­ seite bezogenen Streuinduktivität der Ständer­ wicklung ist,
    und daß
  • c) der Raumvektor mittels des mit der Erregerwicklung verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleich­ spannungszwischenkreis eingeregelt wird.
characterized in that
  • a) according to the excitation-side equivalent circuit ( 21 ) a room vector from the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents, the space vector of the rotor currents translated to the excitation side and the space vector of the stator currents translated to the excitation side,
    where the parameters K 3a , K 4a and K 5a each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 3b , K 4b and K 5b each have the dimension of an inductor,
    and that
  • b1) when the values of the parameters K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are set to zero,
    the parameter K 3a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E of the excitation winding and the parameter K 3b has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the Leakage inductance L σ E of the field winding is
    and that
  • b2) when the value of parameter K 3a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the field winding and the value of parameter K 3b is set equal to the value of the leakage inductance L σ E of the field winding,
    the parameter K 4a has an arbitrary value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the sum R E L of the ohmic resistances of the two rotor windings relating to the exciter side and the parameter K 4b has an arbitrary value which is greater than or is zero and which is less than or equal to the sum of the leakage inductances of the two rotor windings related to the exciter side and the parameters K 5a and K 5b each have the value zero,
    and that
  • b3) when the value of the parameter K 3a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the excitation winding and the value of the parameter K 3b equals the value of the leakage inductance L σ E of the excitation winding and the value of the parameter K 4a is set equal the sum R E L of the ohmic resistances relating to the exciter side of the two rotor windings is determined and the value of the parameter K 4b is determined equal to the sum of the leakage inductances of the two rotor windings related to the exciter side,
    the parameter K 5a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E S of the stator winding relating to the exciter side and the parameter K 5b has any value which is greater than or equal to zero and the is less than or equal to the leakage inductance of the stator winding related to the exciter side,
    and that
  • c) the room vector is adjusted by means of the three-phase / three-phase converter connected to the excitation winding with a direct voltage intermediate circuit.
3. Verfahren zum Betreiben eines p Polpaare aufweisenden und mit oder ohne Schleifringe ausgeführten drehfelderregten Stromrichtermotors nach Patent . . . (Patentanmeldung P 4324306.1), mit
  • - mindestens zwei Drehfeldwicklungen von denen die eine als Erregerwicklung und die andere als räumlich fest­ stehende Ständerwicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichspannungs­ zwischenkreis, über den die Erregerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist,
  • - einer mechanischen Drehfrequenz fmech, die in einer der beiden möglichen Drehrichtungen positive Werte annimmt,
  • - einer Erregerfrequenz fE, die je nach Phasenfolge und damit je nach Drehsinn des Erregerdrehspannungssystems positive oder negative Werte annimmt,
  • - einer Ständerfrequenz fs, die sich gemäß fs = fE + p·fmech als Summe der Erregerfrequenz fE und der, mit der Pol­ paarzahl p der Maschine multiplizierten mechanischen Drehfrequenz fmech ergibt,
3. Method for operating a rotating field-excited converter motor according to the patent, which has p pole pairs and is designed with or without slip rings. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • at least two rotating field windings, one of which serves as an excitation winding and the other as a spatially fixed stator winding,
  • - a three-phase / three-phase converter with a DC link, via which the field winding is connected to the three-phase supply network,
  • a mechanical rotational frequency f mech which takes positive values in one of the two possible directions of rotation,
  • an excitation frequency f E which, depending on the phase sequence and thus on the sense of rotation of the excitation three-phase voltage system, assumes positive or negative values,
  • a stator frequency f s , which according to f s = f E + p · f mech results as the sum of the excitation frequency f E and the mechanical rotational frequency f mech multiplied by the number of pole pairs p of the machine,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Betrieb 0 fE + fEmax eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird,
    und daß
  • a2) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein generatorischer Betrieb ge­ fordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich 0 fE +fEmax eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich (+fEmax-p·fmech) fE 0 ein­ gestellt wird,
    und daß
  • a3) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich (+fEmax-p·fmech) fE +fEmax eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE mit dem Wert fE = +fEmax - p·fmech einge­ stellt wird,
    und daß
  • a4) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich -fEmax fE (-fEmax-p·fmech) eingestellt wird und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichter­ motor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE mit dem Wert fE = -fEmax - p·fmech eingestellt wird,
    und daß
  • a5) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein generatorischer Betrieb ge­ fordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich 0 fE (-fEmax-p·fmech) ein­ gestellt wird,
    und daß
  • a6) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird,
    und dann, wenn vom drehfelderregten ein motorischer Be­ trieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Be­ reich 0 fE +fEmax eingestellt wird.
characterized in that
  • a1) for mechanical rotational frequencies then, when a generator operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set during operation 0 f E + f Emax
    and then, when motor operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0,
    and that
  • a2) for mechanical rotational frequencies Then, when generator operation is required from the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range 0 f E + f Emax
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E in the range (+ f Emax -p · f mech ) f E 0 is set,
    and that
  • a3) for mechanical rotational frequencies then, when generator operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range (+ f Emax -p · f mech ) f E + f Emax
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E with the value f E = + f Emax - p · f mech is set,
    and that
  • a4) for mechanical rotational frequencies when a generator operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E (-f Emax -p · f mech ) and when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E is set with the value f E = -f Emax - p · f mech ,
    and that
  • a5) for mechanical rotational frequencies then, when generator operation is required from the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0
    and then, when motor operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E in the range 0 f E (-f Emax -p · f mech ) is set,
    and that
  • a6) for mechanical rotational frequencies then, if a generator operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0,
    and then when motor operation is required from the rotating field excitation, an excitation frequency f E in the range 0 f E + f Emax is set.
4. Verfahren zum Betreiben eines p Polpaare aufweisenden und mit oder ohne Schleifringe ausgeführten drehfelderregten Stromrichtermotors nach Patent . . . (Patentanmeldung P 4324306.1), mit
  • - mindestens zwei Drehfeldwicklungen, von denen die eine als Erregerwicklung und die andere als räumlich feststehende Ständerwicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichspannungs­ zwischenkreis, über den die Erregerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist,
  • - einer mechanischen Drehfrequenz fmech, die in einer der beiden möglichen Drehrichtungen positive Werte annimmt,
  • - einer Erregerfrequenz fE, die je nach Phasenfolge und damit je nach Drehsinn des Erregerdrehspannungssystems positive oder negative Werte annimmt,
  • - einer Ständerfrequenz fs, die sich gemäß fs = fE + p·fmech als Summe der Erregerfrequenz fE und der, mit der Pol­ paarzahl p der Maschine multiplizierten mechanischen Drehfrequenz fmech ergibt,
4. Method for operating a rotating field-excited converter motor according to the patent, which has p pole pairs and is designed with or without slip rings. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • at least two rotating field windings, one of which serves as an excitation winding and the other as a spatially fixed stator winding,
  • - a three-phase / three-phase converter with a DC link, via which the field winding is connected to the three-phase supply network,
  • a mechanical rotational frequency f mech which takes positive values in one of the two possible directions of rotation,
  • an excitation frequency f E which, depending on the phase sequence and thus on the sense of rotation of the excitation three-phase voltage system, assumes positive or negative values,
  • a stator frequency f s , which according to f s = f E + p · f mech results as the sum of the excitation frequency f E and the mechanical rotational frequency f mech multiplied by the number of pole pairs p of the machine,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich 0 fE +fEmax eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird,
    und daß
  • a2) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfeldererregten Stromrichtermotor ein generatorischer Betrieb ge­ fordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich 0 fE +fEmax eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich eingestellt wird,
    und daß
  • a3) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich eingestellt wird,
    und daß
  • a4) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich eingestellt wird,
    und daß
  • a5) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein generatorischer Betrieb ge­ fordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich eingestellt wird,
    und daß
  • a6) für mechanische Drehfrequenzen dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein genera­ torischer Betrieb gefordert wird, eine Erregerfrequenz fE im Bereich -fEmax fE 0 eingestellt wird,
    und dann, wenn vom drehfelderregten Stromrichtermotor ein motorischer Betrieb gefordert wird, eine Erreger­ frequenz fE im Bereich 0 fE +fEmax eingestellt wird.
characterized in that
  • a1) for mechanical rotational frequencies then, when a generator operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range 0 f E + f Emax
    and then, when motor operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0,
    and that
  • a2) for mechanical rotational frequencies then, when generator operation is required from the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range 0 f E + f Emax
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E in the range is set
    and that
  • a3) for mechanical rotational frequencies then when the rotating field-excited converter motor requires a generator operation, an excitation frequency f E in the range is set
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E in the range is set
    and that
  • a4) for mechanical rotational frequencies then when the rotating field-excited converter motor requires a generator operation, an excitation frequency f E in the range is set
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E in the range is set
    and that
  • a5) for mechanical rotational frequencies then, when generator operation is required from the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0
    and then, when motor operation is required by the rotating field excited converter motor, an excitation frequency f E in the range is set
    and that
  • a6) for mechanical rotational frequencies then, if a generator operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range -f Emax f E 0,
    and then, when motor operation is required by the rotating field-excited converter motor, an excitation frequency f E is set in the range 0 f E + f Emax .
5. Schaltungsanordnung zum Betreiben eines p Polpaare aufwei­ senden und mit oder ohne Schleifringe ausgeführten dreh­ felderregten Stromrichtermotors nach Patent . . . (Patent­ anmeldung P 4324306.1), mit
  • - mindestens zwei Drehfeldwicklungen, von denen die eine als Erregerwicklung und die andere als räumlich fest­ stehende Ständerwicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichstrom­ zwischenkreis, über den die Ständerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist und der aus einem netzseitigen, netzgetakteten Stromrichter und einem maschinenseitigen, maschinengetakteten Stromrichter besteht,
5. Circuit arrangement for operating a p pole pairs and having rotating field-excited converter motors designed with or without slip rings according to the patent. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • - at least two rotating field windings, one of which serves as an excitation winding and the other as a spatially fixed stator winding,
  • a three-phase / three-phase converter with a direct current intermediate circuit, via which the stator winding is connected to the three-phase supply network and which consists of a line-side, line-switched converter and a machine-side, machine-switched converter,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in dem mit der Ständerwicklung verbundenen Dreh­ strom/Drehstrom-Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis ent­ haltene netzseitige, netzgetaktete Stromrichter durch ein Stromrichtersystem ersetzt wird, das aus der Reihenschal­ tung oder der, über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelten Parallelschaltung zweier Stromrichter besteht, von denen der eine Stromrichter mit natürlicher Kommutie­ rung, also netzgeführt, und der andere Stromrichter mit Zwangskommutierung, also selbstgeführt, betrieben wird.characterized,
that the ent in the three-phase / three-phase converter connected to the stator winding with a DC intermediate circuit is replaced by a line-side converter with a converter system consisting of the series circuit or the dynamically decoupled parallel connection of two converters via a DC inductor, one of which is one Power converter with natural commutation, i.e. mains-operated, and the other power converter with forced commutation, i.e. self-controlled, is operated. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine, mit natürlicher Kommutierung, also netzge­ führt betriebene Stromrichter mit einem positiven Zündver­ zögerungswinkel α und der andere, mit Zwangskommutierung, also selbstgeführt betriebene Stromrichter mit einem Zünd­ verzögerungswinkel γ = -α ausgesteuert wird, der letztge­ nannte Stromrichter also mit einem Zündverzögerungswinkel desselben Betrags, aber umgekehrten Vorzeichens. 6. The method according to claim 5, characterized, that the one with natural commutation, ie network leads operated power converters with a positive ignition delay angle α and the other, with forced commutation, So self-operated converters with one ignition delay angle γ = -α is controlled, the last called converters with an ignition delay angle of the same amount but with the opposite sign.   7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) dem dort enthaltenen Stromrichtersystem ein weiteres, gleichartig ausgeführtes Stromrichtersystem in Reihe oder, diesenfalls über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet ist,
    und daß
  • a2) aus dem Drehspannungssystem des Drehstromversorgungs­ netzes, vorzugsweise über einen oder über zwei Dreh­ stromtransformatoren, zwei um 30° elektrisch gegenein­ ander versetzte, ansonsten aber einheitliche Drehspan­ nungssysteme gebildet werden,
    und daß
  • a3) die genannten beiden Stromrichtersysteme jeweils an eines dieser beiden, um 30° elektrisch gegeneinander versetzten Drehspannungssysteme angeschlossen sind.
7. Circuit arrangement according to one of claims 5 or 6, characterized in that
  • a1) the converter system contained therein is connected in series with another converter system of the same type or, in this case dynamically decoupled via a DC inductor, in parallel,
    and that
  • a2) from the three-phase voltage system of the three-phase supply network, preferably via one or two three-phase transformers, two 30 ° electrically offset against each other, but otherwise uniform three-phase voltage systems are formed,
    and that
  • a3) the two converter systems mentioned are each connected to one of these two three-phase voltage systems which are electrically offset from one another by 30 °.
8. Schaltungsanordnung zum Betreiben eines p Polpaare aufwei­ senden und mit oder ohne Schleifringe ausgeführten dreh­ felderregten Stromrichtermotors nach Patent . . . (Patent­ anmeldung P 4324306.1), mit
  • - mindestens zwei Drehfeldwicklungen, von denen die eine als Erregerwicklung und die andere als räumlich fest­ stehende Ständerwicklung dient,
  • - einem Drehstrom/Drehstromumrichter mit Gleichstrom­ zwischenkreis, über den die Ständerwicklung an das Dreh­ stromversorgungsnetz angeschlossen ist und der aus einem netzseitigen, netzgetakteten Stromrichter und einem ma­ schinenseitigen, maschinengetakteten Stromrichter besteht,
8. Circuit arrangement for operating a p pole pairs and having rotating field-excited converter motors designed with or without slip rings according to the patent. . . (Patent application P 4324306.1), with
  • - at least two rotating field windings, one of which serves as an excitation winding and the other as a spatially fixed stator winding,
  • a three-phase / three-phase converter with a direct current intermediate circuit, via which the stator winding is connected to the three-phase power supply network and which consists of a line-side, line-switched converter and a machine-side, machine-switched converter,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) die Ständerwicklung des drehfelderregten Stromrichter­ motors aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander ver­ setzten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstromwicklungen besteht, die ihrerseits jeweils an eine Stromrichterschaltung angeschlossen sind,
    und daß
  • a2) der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter des mit der Ständerwicklung der Maschine verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleichstromzwischen­ kreis derart aufgebaut ist, daß diese beiden Stromrich­ terschaltungen entweder in Reihe oder, diesenfalls über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet sind.
characterized in that
  • a1) the stator winding of the rotating field excited converter motor consists of two 30 ° electrically offset against each other, but otherwise uniformly formed three-phase windings, which in turn are each connected to a converter circuit,
    and that
  • a2) the machine-side, machine-clocked converter of the three-phase / three-phase converter connected to the stator winding of the machine is constructed with a DC intermediate circuit such that these two converter circuits are either connected in series or, in this case dynamically decoupled via a DC inductor, connected in parallel.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) gemäß dem erregerseitigen Ersatzschaltbild (15) ein Raumvektor aus dem Raumvektor der Erregerspannungen, dem Raum­ vektor der Erregerströme und dem Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Ständerströme gebildet wird,
    wobei die Parameter K1a und K2a jeweils die Dimension eines Ohmwiderstandes und die Parameter K1b und K2b jeweils die Dimension einer Induktivität besitzen,
    und daß
  • b1) dann, wenn die Werte der Parameter K2a und K2b zu Null festgelegt werden,
    der Parameter K1a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem Ohmwiderstand RE der Erregerwicklung ist und der Parameter K1b einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung ist,
    und daß
  • b2) dann, wenn der Wert des Parameters K1a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K1b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird,
    der Parameter K2a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand RE S der Ständerwicklung ist und der Parameter K2b einen be­ liebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivität der Ständerwicklung ist,
    und daß
  • c) der Raumvektor mittels des mit der Erregerwicklung verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleich­ spannungszwischenkreis eingeregelt wird.
9. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that
  • a) according to the excitation-side equivalent circuit ( 15 ) a room vector from the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents and the space vector of the stator currents translated to the excitation side,
    where the parameters K 1a and K 2a each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 1b and K 2b each have the dimension of an inductance,
    and that
  • b1) when the values of the parameters K 2a and K 2b are set to zero,
    the parameter K 1a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E of the excitation winding and the parameter K 1b has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the leakage inductance L σ E is the field winding,
    and that
  • b2) when the value of the parameter K 1a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the field winding and the value of the parameter K 1b is set equal to the value of the leakage inductance L σ E of the field winding,
    the parameter K 2a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E S of the stator winding, and the parameter K 2b has an arbitrary value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the leakage inductance of the stator winding related to the exciter side,
    and that
  • c) the room vector is adjusted by means of the three-phase / three-phase converter connected to the excitation winding with a direct voltage intermediate circuit.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) gemäß dem erregerseitigen Ersatzschaltbild (21) ein Raumvektor aus dem Raumvektor der Erre­ gerspannungen, dem Raumvektor der Erregerströme, dem Raumvektor der auf die Erregerseite übersetzten Läuferströme und dem Raumvektor der auf die Erre­ gerseite übersetzten Ständerströme gebildet wird,
    wobei die Parameter K3a, K4a und K5a jeweils die Dimen­ sion eines Ohmwiderstandes und die Parameter K3b, K4b und K5b jeweils die Dimension einer Induktivität be­ sitzen,
    und daß
  • b1) dann, wenn die Werte der Parameter K4a, K4b, K5a und K5b zu Null festgelegt werden,
    der Parameter K3a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem Ohmwiderstand RE der Erregerwicklung ist und der Parameter K3b einen beliebigen Wert aufweist, der grö­ ßer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung ist,
    und daß
  • b2) dann, wenn der Wert des Parameters K3a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K3b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird,
    der Parameter K4a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Summe RE L der auf die Erregerseite bezogenen Ohm­ widerstände der beiden Läuferwicklungen ist und der Parameter K4b einen beliebigen Wert aufweist, der grö­ ßer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der Summe der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivitäten der beiden Läuferwicklungen ist und die Parameter K5a und K5b jeweils den Wert Null aufweisen,
    und daß
  • b3) dann, wenn der Wert des Parameters K3a gleich dem Wert des Ohmwiderstandes RE der Erregerwicklung festgelegt wird und der Wert des Parameters K3b gleich dem Wert der Streuinduktivität Lσ E der Erregerwicklung festge­ legt wird und der Wert des Parameters K4a gleich der Summe RE L der auf die Erregerseite bezogenen Ohmwider­ stände der beiden Läuferwicklungen festgelegt wird und der Wert des Parameters K4b gleich der Summe der auf die Erregerseite bezogenen Streuinduktivitäten der beiden Läuferwicklungen festgelegt wird,
    der Parameter K5a einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich dem auf die Erregerseite bezogenen Ohmwiderstand RE S der Ständerwicklung ist und der Parameter K5b einen beliebigen Wert aufweist, der größer oder gleich Null ist und der kleiner oder gleich der auf die Erreger­ seite bezogenen Streuinduktivität der Ständer­ wicklung ist,
    und daß
  • c) der Raumvektor mittels des mit der Erregerwicklung verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleich­ spannungszwischenkreis eingeregelt wird.
10. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that
  • a) according to the excitation-side equivalent circuit ( 21 ) a room vector from the space vector of the excitation voltages, the space vector of the excitation currents, the space vector of the rotor currents translated to the excitation side and the space vector of the stator currents translated to the excitation side,
    where the parameters K 3a , K 4a and K 5a each have the dimension of an ohmic resistor and the parameters K 3b , K 4b and K 5b each have the dimension of an inductor,
    and that
  • b1) when the values of the parameters K 4a , K 4b , K 5a and K 5b are set to zero,
    the parameter K 3a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E of the excitation winding and the parameter K 3b has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the Leakage inductance L σ E of the field winding is
    and that
  • b2) when the value of parameter K 3a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the field winding and the value of parameter K 3b is set equal to the value of the leakage inductance L σ E of the field winding,
    the parameter K 4a has an arbitrary value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the sum R E L of the ohmic resistances of the two rotor windings relating to the exciter side and the parameter K 4b has an arbitrary value which is greater than or is zero and which is less than or equal to the sum of the leakage inductances of the two rotor windings related to the exciter side and the parameters K 5a and K 5b each have the value zero,
    and that
  • b3) when the value of the parameter K 3a is set equal to the value of the ohmic resistance R E of the excitation winding and the value of the parameter K 3b equals the value of the leakage inductance L σ E of the excitation winding and the value of the parameter K 4a is set equal the sum R E L of the ohmic resistances relating to the exciter side of the two rotor windings is determined and the value of the parameter K 4b is determined equal to the sum of the leakage inductances of the two rotor windings related to the exciter side,
    the parameter K 5a has any value which is greater than or equal to zero and which is less than or equal to the ohmic resistance R E S of the stator winding relating to the exciter side and the parameter K 5b has any value which is greater than or equal to zero and the is less than or equal to the leakage inductance of the stator winding related to the exciter side,
    and that
  • c) the room vector is adjusted by means of the three-phase / three-phase converter connected to the excitation winding with a direct voltage intermediate circuit.
11. Schaltungsanordnung und Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) die Ständerwicklung des drehfelderregten Stromrichter­ motors aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander ver­ setzten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstromwicklungen besteht, die ihrerseits jeweils an eine Stromrichterschaltung angeschlossen sind,
    und daß
  • a2) daß der maschinenseitige, maschinengetaktete Strom­ richter des mit der Ständerwicklung der Maschine ver­ bundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleich­ stromzwischenkreis derart aufgebaut ist, daß diese beiden Stromrichterschaltungen entweder in Reihe oder, diesenfalls über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet sind.
11. Circuit arrangement and method according to one of claims 5 to 7, characterized in that
  • a1) the stator winding of the rotating field excited converter motor consists of two 30 ° electrically offset against each other, but otherwise uniformly formed three-phase windings, which in turn are each connected to a converter circuit,
    and that
  • a2) that the machine-side, machine-clocked power converter of the three-phase / three-phase converter connected to the stator winding of the machine is constructed in such a way that these two converter circuits are either connected in series or, in this case, dynamically decoupled via a DC inductor, connected in parallel.
12. Schaltungsanordnung und Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a1) die Ständerwicklung des drehfelderregten Stromrichter­ motors aus zwei um 30° elektrisch gegeneinander ver­ setzten, ansonsten aber einheitlich ausgebildeten Drehstromwicklungen besteht, die ihrerseits jeweils an eine Stromrichterschaltung angeschlossen sind,
    und daß
  • a2) der maschinenseitige, maschinengetaktete Stromrichter des mit der Ständerwicklung der Maschine verbundenen Drehstrom/Drehstrom-Umrichters mit Gleichstromzwischen­ kreis derart aufgebaut ist, daß diese beiden Stromrich­ terschaltungen entweder in Reihe oder, diesenfalls über eine Gleichstromsaugdrossel dynamisch entkoppelt, parallel geschaltet sind.
12. Circuit arrangement and method according to one of claims 9 or 10 and one of claims 5 to 7, characterized in that
  • a1) the stator winding of the rotating field excited converter motor consists of two 30 ° electrically offset against each other, but otherwise uniformly formed three-phase windings, which in turn are each connected to a converter circuit,
    and that
  • a2) the machine-side, machine-clocked converter of the three-phase / three-phase converter connected to the stator winding of the machine is constructed with a DC intermediate circuit such that these two converter circuits are either connected in series or, in this case dynamically decoupled via a DC inductor, connected in parallel.
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