DE19516355A1 - Speiseeinrichtung für Frequenzumrichter mit umkehrbarer Energieflußrichtung - Google Patents

Speiseeinrichtung für Frequenzumrichter mit umkehrbarer Energieflußrichtung

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DE19516355A1
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feeding device
feed device
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Peter-Klaus Prof Dr Sc T Budig
Andreas Dr Ing Eckstein
Thomas Dr Ing Schubert
Andreas Dr Ing Hermeyer
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ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
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ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
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Description

Frequenzumrichter mit einem Spannungszwischenkreis (Fig. 1) bestehen aus einer Speiseeinrichtung (1), einem Spannungszwischenkreis (2) und einem selbstgeführten Wechselrichter (3) zur Steuerung der elektrischen Maschine. In den meisten Fällen ist die Speiseeinrichtung des Spannungszwischenkreises ein ungesteuerter Netzgleichrichter. Diesem Gleichrichter sind gegebenenfalls Einrichtungen zum Hoch­ bzw. Tiefsetzen der Zwischenkreisspannung nachgeschaltet. Die beim Bremsen des am Wechselrichter angeschlossenen Motors zurückgewonnene Energie wird unter Verwendung eines sogenannten Bremschoppers am Bremswiderstand abgebaut, falls die Zwischenkreisspannung einen bestimmten Wert übersteigt. Außerdem gibt es die Möglichkeit als Speiseeinrichtung für den Spannungszwischenkreis (Zwischenkreiskondensator) einen netzgeführten Umkehrstromrichter einzusetzen. Dadurch ist es möglich die beim Bremsen anfallende Energie in das Netz zurückzuspeisen.
Die Nachteile der oben aufgeführten Möglichkeiten zur Speisung des Spannungs­ zwischenkreises sind:
  • - Bei Einsatz eines ungesteuerten Gleichrichters wird die Bremsenergie an einem Widerstand vernichtet. Außerdem ergibt sich für das speisende Netz eine erhebliche Belastung mit Stromoberschwingungen, welche nur mit einem erheblichen Aufwand an Netzdrosseln gemindert werden kann.
  • - Bei Einsatz eines netzgeführten Umkehrstromrichters ist die Rückspeisung der Bremsenergie möglich. Die erhebliche Belastung des Netzes mit Stromoberschwingungen bleibt jedoch erhalten. Die Reaktionsgeschwindigkeit des netzgeführten Umkehrstromrichters hat definierte Grenzen.
Die oben aufgeführten Nachteile werden vermieden, wenn als Speiseeinrichtung des Spannungszwischenkreises des Frequenzumrichters ein weiterer selbstgeführter Wechselrichter eingesetzt wird, dessen Phasenzuordnung auf das Netz synchronisiert.
Damit kann die Zwischenkreisspannung unter Verwendung eines geeigneten Ansteuerverfahrens auf einen Wert oberhalb der natürlichen Zwischenkreisspannung (Wert der Zwischenkreisspannung aus ungesteuerter Gleichrichtung) geregelt werden. Hierbei sind höhere Pulsfrequenzen möglich, so daß die Belastung des Netzes mit Stromoberschwingungen klein gehalten werden kann und damit der erforderliche Filteraufwand minimiert wird. Die Regeldynamik ist weit besser als bei einem netzgeführten Umkehrstromrichter. Die Zwischenkreisspannung ist weitestgehend unabhängig von Netzspannungsschwankungen, was sich positiv auf die Regeleigenschaften des Antriebes auswirkt. Beim Bremsen auftretende Energie wird ins Netz zurückgespeist.

Claims (7)

1. Speiseeinrichtung für den Zwischenkreis von Frequenzumrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbstgeführter Wechselrichter den Zwischenkreis speist.
2. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisation des selbstgeführten Wechselrichters die Rückmeldeeinrichtung der Schaltzustände der Leistungsschalter genutzt wird.
3. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstladung des Zwischenkreises über denselben selbstgeführten Wechselrichter erfolgt.
4. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zwischenkreise an diese Speiseeinrichtung angeschlossen sind.
5. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtung als eigenständiges Modul aufgebaut ist.
6. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul weitere Komponenten eines oder mehrerer Frequenzumrichter ganz oder teilweise enthält.
7. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Module räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0843243A2 (de) * 1996-11-19 1998-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem mit integrierter Leistungselektronik und integrierter Antriebsregelung mit optimierter Verbindungstechnik und Komponentenverteilung
DE102007060975A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-25 Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg Antrieb

Cited By (3)

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EP0843243A3 (de) * 1996-11-19 1999-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem mit integrierter Leistungselektronik und integrierter Antriebsregelung mit optimierter Verbindungstechnik und Komponentenverteilung
DE102007060975A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-25 Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg Antrieb

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