DE19605221A1

DE19605221A1 - Erreger-Steuereinrichtung für Synchronmaschinen zur Absorption harmonischer Schwingungen, die einen Grundstrom überlagern

Info

Publication number: DE19605221A1
Application number: DE19605221A
Authority: DE
Inventors: Yoshisuke Ueda; Fuyuto Takase; Kiyoshi Oku; Takayuki Hira; Atsushi Ashizawa
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1996-08-22
Also published as: US5886493A

Description

Hintergrund der Erfindung Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Erreger-Steuereinrichtung zur Absorption harmonischer Schwingungen, die den Grundstrom eines Wechselstromsy stems in einer Synchronmaschine, die mit dem Wechsel stromsystem verbunden ist, überlagern.

Beschreibung der bisherigen Technik

Die konventionelle Erreger-Steuereinrichtung für Syn chronmaschinen sieht eine Erregerwicklung einer Syn chronmaschine mit einem Gleichstrom vor, die so ge steuert wird, daß die Komponente des Grundstroms in der Ausgangsspannung der Synchronmaschine einen vorbe stimmten Wert anzeigt.

Die Synchronmaschine, die an ein Stromsystem ange schlossen ist und von der konventionellen Erreger-Steuereinrichtung gesteuert wird, kann jedoch einen harmonischen Strom, der im Stromsystem erzeugt wird, nicht absorbieren. Folglich bestand das Problem, daß entsprechend zur harmonischen Schwingung ein Strom, der in die Synchronmaschine fließt, in einer Anker wicklung der Synchronmaschine erzeugt wird, wodurch die Ausgangsspannung der Ankerwicklung verzerrt wird. Außerdem fließt ein durch die Verzerrung der System spannung erzeugter negativphasiger Strom durch andere Geräte, einschließlich der Synchronmaschine, die an das Stromsystem angeschlossen sind. Dies kann zu ver schiedenen Problemen führen, z. B. Überhitzung oder unzureichende Leistung des Geräts.

Zusammenfassung der Erfindung

Unter diesen Umständen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Erreger-Steuereinrichtung vorzusehen, die für eine an das Stromsystem angeschlossene Syn chronmaschine eine Komponente von einer bestimmten Größenordnung des harmonischen Stroms absorbieren kann, der im Stromsystem erzeugt wird.

Um dies zu erreichen, wird die Erreger-Steuereinrich tung der Synchronmaschine erfindungsgemäß folgenderma ßen ausgestaltet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist eine Erreger-Steuereinrichtung zur Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine mit dreiphasig rotierendem Feld, die an das Stromsystem angeschlossen ist, so daß eine har monische Komponente in einer bestimmten Größenordnung im Systemstrom absorbiert werden kann. Die Erreger-Steuereinrichtung wird eingesetzt, um die Synchronma schine so zu erregen, daß eine Grund-Wellenspannung und eine harmonische Wellenspannung, die den harmoni schen Strom absorbiert, erzeugt werden. Die Quelle des harmonischen Stroms kann parallel zur Synchronmaschine mit dreiphasig rotierendem Feld an das Stromsystem angeschlossen werden. Die Erreger-Steuereinrichtung empfängt ein Erfassungssignal der Rotationsphase einer Drehachse (oder Rotorachse), die an der Position eines Erregerpols (oder Magnetpols) der Synchronmaschine als Erfassungssignal rotierender Phasen eingreift. Die Erreger-Steuereinrichtung weist einen Detektor harmo nischer Schwingungen auf, um die harmonische Komponen te in der bestimmten Größenordnung als Erfassungssi gnal harmonischer Schwingungen zu erfassen. Nach dem Erfassungssignal rotierender Phasen und dem Erfas sungssignal harmonischer Schwingungen berechnet die Erreger-Steuereinrichtung den Wert eines Erregerstroms der Synchronmaschine, der erforderlich ist, um den Ankerstrom der Synchronmaschine zu erhalten, der die selbe Amplitude und eine entgegengesetzte Phase wie die harmonische Komponente in der bestimmten Größen ordnung hat. Der berechnete Erregerstrom führt zur Erregung in der Synchronmaschine. Folglich fließt ein Strom, in dem die harmonische Komponente des System stroms absorbiert wird, durch den Anker der Synchron maschine.

Die Erreger-Steuereinrichtung kann einen Umwandler mit rotierenden Koordinaten zur Phasenumwandlung aufwei sen, der das harmonische Erfassungssignal, das als dreiphasiges Erfassungssignal vom Detektor harmoni scher Schwingungen erfaßt wurde, in orthogonale 2-Achsen-Komponenten in dem rotierenden Koordinatensy stem, das mit der Winkelgeschwindigkeit des Grund stroms des Stromsystems rotiert, umwandeln. Der Erre gerstrom wird so gesteuert, daß ein harmonischer Strom mit der Amplitude entsteht, die ein proportionaler Wert einer Vektorsumme der negativphasigen Komponenten der orthogonalen 2-Achsen-Komponenten ist, und mit einer Winkelgeschwindigkeit rotiert, die eine Diffe renz in der Größenordnung von 1 (eins) von einer Win kelgeschwindigkeit der harmonischen Komponente in der bestimmten Größenordnung auf dem rotierenden Koordina tensystem angibt.

Die Steuereinrichtung kann weiterhin eine Integrati onseinheit zum Empfangen eines Ausgangssignals des Umwandlers mit rotierenden Koordinaten aufweisen, der sowohl die Amplitude als auch die Phase des vom Um wandler mit rotierenden Koordinaten empfangenen Aus gangssignals als Speicherwerte speichert und die Spei cherwerte modifiziert, indem er den Speicherwerten jeweils die Amplitude bzw. die Phase des Ausgangssi gnals, das sequentiell in vorbestimmten Zeitabständen berechnet wird, hinzuaddiert; einen Wellenform-Speicher zur Speicherung der Wellenform des modifi zierten Ausgangssignals für einen Zyklus und zum Lesen des Inhalts der gespeicherten Wellenform synchron zur rotierenden Phase des Erfassungssignals rotierender Phasen sowie einen D/A-Umwandler zur D/A-Umwandlung eines Ausgangssignals des Wellenform-Speichers und zu dessen Ausgabe als Erregerstrom.

Die Steuereinrichtung kann außerdem einen A/D-Umwandler zur A/D-Umwandlung des Stroms, der zwischen der Synchronmaschine und dem Stromsystem fließt, und zu dessen Ausgabe als Stromerfassungssignal an den Detektor harmonischer Schwingungen aufweisen. In die sem Fall kann der Detektor harmonischer Schwingungen einen Fourier-Umwandler zum Empfangen des Stromerfas sungssignals und des Erfassungssignals rotierender Phasen und zur Durchführung eines vorbestimmten Expan sionsbetriebs aufweisen, der auf der erfaßten Rotati onsphase basiert. Dadurch trennt der Detektor harmoni scher Schwingungen die harmonische Komponente in der bestimmten Größenordnung vom Stromerfassungssignal.

Die harmonische Komponente in der bestimmten Größen ordnung kann der Strom in der Größenordnung von 6n ± 1 der Grundwelle des Stromsystems sein, und der Erreger strom kann der Strom in der Größenordnung von 6n sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine mit rotierendem Feld, die an ein Stromsystem angeschlossen ist, und umfaßt folgende Stufen: Erfassung einer bestimmten harmoni schen Komponente, die einen Systemstrom überlagert, der zwischen dem Stromsystem und der Synchronmaschine fließt, als Erfassungssignal harmonischer Schwingun gen; Erfassung der Rotationsphase einer Drehachse, die mit der Position des Erregerpols der Synchronmaschine rotiert, als Erfassungssignal rotierender Phasen sowie Steuerung eines Erregerstroms einer Synchronmaschine, so daß ein Ankerstrom mit derselben Amplitude, aber einer entgegengesetzten Phase wie die bestimmte harmo nische Komponente in der Synchronmaschine gemäß dem Erfassungssignal harmonischer Schwingungen und dem Erfassungssignal rotierender Phasen fließt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem folgende Stufen umfassen: Ausgabe eines Ausgangssignals nach der Phasenumwandlung des harmonischen Erfassungssignals, das als dreiphasiges Erfassungssignal erfaßt wurde, in orthogonale 2-Achsen-Komponenten in dem ro tierenden Koordinatensystem, das mit der Winkelge schwindigkeit eines Grundstroms des Stromsystems ro tiert, sowie Steuerung eines Erregerstroms, so daß der Erregerstrom einen harmonischen Strom mit der Amplitu de, d. h. einem proportionalen Wert einer Vektorsumme von negativphasigen Komponenten der orthogonalen 2-Achsen-Komponenten hat und mit einer Winkelgeschwin digkeit rotiert, die eine Differenz in der Größenord nung von 1 (eins) von einer Winkelgeschwindigkeit der bestimmten harmonischen Komponente im rotierenden Koordinatensystem anzeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem folgende Stufen umfassen: Speicherung von Amplitude und Phase des Ausgangssignals als Speicherwerte; Modifikation der Speicherwerte durch Addition der Amplitude bzw. der Phase des Ausgangssignals, die sequentiell in vor bestimmten Zeitabständen berechnet wurden, zu den Speicherwerten; Speicherung der Wellenform des modifi zierten Ausgangssignals für einen Zyklus; Lesen des Inhalts der gespeicherten Wellenform synchron zur Rotationsphase; D/A-Umwandlung des gespeicherten und gelesenen Inhalts sowie Ausgabe des Inhalts als Erre gerstrom.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem folgende Schritte umfassen: A/D-Umwandlung eines Stroms, der zwischen der Synchronmaschine und dem Stromsystem fließt, und dessen Ausgabe als Stromerfassungssignal sowie Durchführung eines vorbestimmten Expansionsbe triebs am Stromerfassungssignal, basierend auf der erfaßten Rotationsphase, wodurch die bestimmte harmo nische Komponente vom Stromerfassungssignal getrennt wird.

Beim erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren kann die bestimmte harmonische Komponente der Strom in der Grö ßenordnung von 6n ± 1 des Grundstroms des Stromsystems sein, und der Erregerstrom kann der Strom in der Grö ßenordnung von 6n sein.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Fig. 1 zeigt den Stromkreis des Erreger-Steuerungs systems der Synchronmaschine gemäß der ersten Ausfüh rung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt den Stromkreis des Erreger-Steuerungs systems zur Erregung der Synchronmaschine gemäß der zweiten Ausführung des vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 und 2 abgebildeten Umwand lungskreis mit rotierenden Koordinaten;

Fig. 4 zeigt den Stromkreis des in Fig. 3 abgebildeten Phasenschiebers;

Fig. 5 zeigt den Stromkreis des Erreger-Steuerungs systems zur Erregung des Grundstroms zur erfindungsge mäßen Erzeugung der Grundstromspannung in der Syn chronmaschine;

Fig. 6 zeigt den Stromkreis des Erreger-Steuerungs systems des Grundstroms und das Erreger-Steuerungs system harmonischer Schwingungen; und

Fig. 7 zeigt den Stromkreis des erfindungsgemäßen Erreger-Synthetisiersystems für die Synchronmaschine.

Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung wird nach folgend beschrieben. Praktisch wird die Steuerung der Verringerung der harmonischen Schwingung (6n ± 1) f (f bezieht sich auf die Frequenz des Grundstroms), d. h. die auffallendste harmonische Komponente, die im Sy stem erzeugt wird, als Beispiel beschrieben.

Normalerweise werden die harmonischen Schwingungen in der Größenordnung von 6n ± 1 ((6n ± 1) f) in der An kerwicklung der Synchronmaschine erzeugt, wenn die Feldwicklung der Synchronmaschine mit dreiphasig ro tierendem Feld mit dem rotierenden Feld der harmoni schen Schwingungen in der Größenordnung von 6n (6nf) für die Winkelgeschwindigkeit des Grundstroms erregt wird.

In der Synchronmaschine, die an ein Stromsystem ange schlossen ist und sich im Gleichgewicht befindet, bil den die harmonischen Schwingungen in der Größenordnung von 6n + 1, die im System erzeugt werden, ein in posi tiver Richtung rotierendes Feld in der Synchronmaschi ne, während die harmonischen Schwingungen in der Grö ßenordnung von 6n - 1 das in negativer Richtung rotie rende Feld in der Synchronmaschine bilden. Diesen rotierenden Felder werden die Größenordnungen 6n + 1 bzw. 6n - 1 zugewiesen, wenn sie vom Stator (bzw. dem Anker) der Synchronmaschine aus gesehen werden, wäh rend sie das rotierende Feld in der Größenordnung von 6n in positiver bzw. negativer Richtung sind, wenn sie vom Rotor (bzw. dem rotierenden Feld) aus gesehen wer den, wodurch sie die harmonischen Schwingungen in der Größenordnung von 6n auf der Feldwicklung des Rotors erzeugen.

Daher kann jede harmonische Schwingung in der Größen ordnung von 6n ± 1 im System durch Steuerung von Am plitude und Phase des harmonischen Stroms in der Grö ßenordnung von 6n, der an die Feldwicklung angelegt wird, verringert werden, so daß die harmonische Schwingung in der Größenordnung von 6n + 1 oder 6n - 1, die am Anker der Synchronmaschine erzeugt wird, dieselbe Amplitude aber eine entgegengesetzte Phase wie die harmonische Schwingung im System hat, wenn die Feldwicklung der Synchronmaschine mit dem harmonischen Strom in der Größenordnung von 6n erregt wird.

Wie oben beschrieben, steuert die erfindungsgemäße Erreger-Steuereinrichtung den harmonischen Strom durch die Feldwicklungen, indem sie die Feldwicklung der Synchronmaschine mit dreiphasig rotierendem Feld er regt, die an das Stromsystem angeschlossen ist, das den harmonischen Strom in der Größenordnung von 6n verwendet, so daß die harmonische Spannung oder der harmonische Strom in der Größenordnung von 6n ± 1, der an der Ankerwicklung erzeugt wird, dieselbe Amplitude aber eine entgegengesetzte Phase wie die harmonischen Spannungen oder der harmonische Strom in der Größen ordnung von 6n ± 1 hat, der im System erzeugt wird.

Der harmonische Strom in der Größenordnung von 6n ± 1 wird auf das rotierende Koordinatensystem, das mit der Winkelgeschwindigkeit des Grundstroms rotiert, von 3 Phasen in 2 Phasen umgewandelt, und der Erregerstrom wird auf der Basis des Umwandlungsergebnisses nach den folgenden Gleichungen berechnet.

Wenn die harmonischen Stromkomponenten im Stromsystem, d. h. die Stromkomponente, die von der Synchronmaschine mit dreiphasig rotierendem Feld absorbiert wird, die harmonischen Ströme in der Größenordnung von 5 und 7 sind, d. h. die harmonischen Ströme in der Größenord nung von 6n ± 1 (wobei n=1), dann können die harmoni schen Ströme i_ah, i_bh und i_ch, die den Phasen a, b bzw. c entsprechen, nach den folgenden Gleichungen berechnet werden.

i_ah = I₅ sin(5ωt+<I₅) + I₇ sin(7ωt+<I₇)
i_bh = I₅ sin(5ωt+<I₅+2π/3) + I₇ sin(7ωt+<I₇-2π/3)
i_ch = I₅ sin(5ωt+<I₅-2π/3) + I₇ sin(7ωt+<I₇+2π/3) (1)

wobei I₅ und I₇ die Höchstwerte der harmonischen Ströme in den Größenordnungen 5 und 7 angeben; <I₅ und I₇ sind Phasenwinkel der harmonischen Ströme, die den Höchstwerten I₅ und I₇ entsprechen; und ω gibt die Win kelgeschwindigkeit des Grundstroms an.

Jeder der harmonischen Ströme i_ah, i_ab und i_ac ist nach der folgenden Determinante (2) auf der rotierenden Koordinate, die mit der Winkelgeschwindigkeit ω der harmonischen Grundschwingung rotiert, die durch zuein ander senkrechte d- und q-Achsen angegeben wird, von 3 auf 2 Phasen umgewandelt.

wobei i_dh und i_qh die d- bzw. q-Achsen-Komponenten der Stromvektoren angeben, die auf dem rotierenden Koordi natensystem umgewandelt wurden.

Wird der Nullpunkt der Zeit t in Gleichung (2) als der Moment definiert, in dem die d-Achse des Rotors (Felds) der Synchronmaschine mit der α-Phasen-Wicklungsachse des Rotors (Ankers) übereinstimmt, dann werden i_dh und i_qh nach Gleichung (3) unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2) auf das Koordinatensystem umgewandelt.

i_dh = I₅ sin(6ωt+<I₅) + I₇ sin(6ωt+<I₇)
i_qh = I₅ cos(6ωt+<I₅) - I₇ cos(6ωt+<I₇) (3)

Gleichung (3) kann durch Gleichung (4) dargestellt werden.

i_dh = I_d6 sin(6ωt+<I_d6)
i_qh = I_q6 sin(6ωt+<I_d6) (4)

wobei i_d6 (i_dh, h=6) und i_q6 (i_qh, h=6) die d- bzw. q-Achsen-Komponenten der harmonischen Stromvektoren in der Größenordnung von 6 auf dem rotierenden Koordina tensystem angeben.

Wenn die d- und q-Achsen-Komponenten des Ankerstroms i_q, der vom Feldstrom i_E erzeugt wird, wobei die d- und q-Achsen-Komponenten i_fd bzw. i_fq durch i_dg bzw. i_qg im rotierenden Koordinatensystem dargestellt werden, dann werden i_dg und i_qg durch folgende Gleichung (5) gere gelt:

i_dg = K · i_fd
i_qg = K · i_fq (5)

wobei K das Wicklungsverhältnis der Feldwicklung zur Ankerwicklung in der Synchronmaschine angibt. Es wird angenommen, daß die Ankerspannung der Synchronmaschine zu keiner Verzerrung der Wellenform führt.

Damit die Synchronmaschine den harmonischen Strom des Systems absorbiert, der in der obigen Gleichung (4) dargestellt ist, sollten beide Gleichungen als i_dg + i_dh = 0 und i_qg + i_qh = 0 definiert werden. Entsprechend sollte die folgende Gleichung (6) auf der Basis der Gleichung (4) und (5) definiert werden.

Wenn die Feldwicklung der Synchronmaschine erregt wird, wobei als erforderlicher Strom der harmonische Strom in der Größenordnung von 6, der in Gleichung (6) dargestellt ist, verwendet wird, dann können beide harmonischen Ströme in den Größenordnungen von 5 und 7 im Stromsystem, die in den Gleichungen (1) bis (4) dargestellt sind, gelöscht werden. Unnötige harmoni sche Komponenten können in der Synchronmaschine absor biert werden, indem die oben beschriebene Erreger steuerung für die Synchronmaschine vorgesehen wird.

Die erste und zweite Ausführung der vorliegenden Er findung werden unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 7 be schrieben. Die in diesen Figuren abgebildeten Bauteile mit derselben Funktion sind mit denselben Ziffern be zeichnet.

Fig. 1 zeigt den Stromkreis gemäß der ersten Ausfüh rung der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt den Stromkreis gemäß der zweiten Ausführung der vorliegen den Erfindung. Die erste und zweite Ausführung bezie hen sich auf die Erregersteuereinrichtung zur Erzeu gung des harmonischen Erregerstroms in der Größenord nung von 6n, wenn der Gegenstand eines in der Syn chronmaschine zu absorbierenden Stroms ein harmoni scher Systemstrom in der Größenordnung von 6n ± 1 ist.

Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Umwandlungskreis mit rotierenden Koordinaten; Fig. 4 zeigt den Stromkreis des in Fig. 3 abgebildeten Pha senschiebers; Fig. 5 zeigt den Stromkreis des Grund strom-Steuersystems zur Erregung des Grundstroms; Fig. 6 zeigt den Stromkreis des Erregersystems zur Absorp tion harmonischer Schwingungen in der Synchronmaschine mit dreiphasig rotierendem Feld, das eine Kombination aus dem in Fig. 5 abgebildeten Steuersystem zur Erre gung des Grundstroms und dem in Fig. 1 und Fig. 2 ab gebildeten harmonischen Erreger-Steuersystem ist; und Fig. 7 zeigt den Stromkreis des Erregersynthetisiersy stems zur Synthetisierung der Ausgabe vom Steuersystem zur Erregung des Grundstroms und dem Steuersystem zur Erregung harmonischer Schwingungen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das System gemäß der vorliegenden Ausführung eine Synchronmaschine 1 mit dreiphasig rotierendem Feld auf, die einen harmoni schen Strom absorbieren kann und eine Ankerwicklung 1a im Stator der Synchronmaschine 1 und eine Feldwicklung 1b zur Erzeugung des harmonischen rotierenden Felds im Rotor der Synchronmaschine 1 aufweist; ein Stromsystem 2; einen Sensor rotierender Phasen 6 zur Erfassung der Phase auf der Drehachse, die an der Erregerpolposition der Synchronmaschine 1 eingreift; einen Stromtransfor mator 7 sowie eine Erreger-Steuereinrichtung 4 zur Steuerung der Erregung der Synchronmaschine 1. Eine Quelle harmonischer Schwingungen 3 ist an das Stromsy stem 2 angeschlossen. In Fig. 1 gibt i_g den Ankerstrom der Synchronmaschine 1 und i_h den Ausgangsstrom der Quelle harmonischer Schwingungen 3 an.

Die Erregersteuereinrichtung 4 empfängt ein Erfas sungssignal von dem Sensor rotierender Phasen 6 und ein Erfassungssignal vom Stromtransformator 7, der den Ausgangsstrom der Quelle harmonischer Schwingungen 3 erfaßt, und sieht einen harmonischen Erregerstrom für die Synchronmaschine 1 in der Größenordnung von 6n vor. Die Erregungssteuereinrichtung 4 weist einen De tektor harmonischer Schwingungen 4a in der Größenord nung von 6n ± 1, einen Umwandlungskreis 4b mit rotie renden Koordinaten, einen harmonischen Filter 4c in der Größenordnung von 6n sowie einen Stromverstärker 4d auf. Der Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koor dinaten, der harmonische Filter 4c in der Größenord nung von 6n und der Stromverstärker 4d bilden eine Steuereinheit 9.

Der Detektor harmonischer Schwingungen 4a hat die Bandfilterfunktion zum selektiven Durchlassen des har monischen Stroms in der Größenordnung von 6n ± 1 im dreiphasigen Ausgangsstrom der Quelle harmonischer Schwingungen 3, der vom Stromtransformator 7 erfaßt wird. Das Ausgangssignal wird durch Gleichung (1) dar gestellt, wobei n = 1.

Der Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koordinaten weist einen analogen Multiplikator und einen Addierer auf, um den harmonischen Strom in der Größenordnung von 6n ± 1 in dem dreiphasigen Ausgangsstrom aus der Quelle harmonischer Schwingungen 3, der in Gleichung (1) dargestellt ist, in die Komponenten der beiden Achsen d und q, die im rotierenden Koordinatensystem, das bei der Winkelgeschwindigkeit des Grundstroms des Stromsystems rotiert, senkrecht zueinander stehen, von 3 in 2 Phasen umzuwandeln. Der Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koordinaten empfängt ein Phasenerfassungs signal in Form einer Sinuswelle durch den Sensor ro tierender Phasen 6, führt Operationen durch, die von den Gleichungen (2) bis (5) angegeben sind (wenn n=1), und gibt nach Gleichung (6) einen für die Erregung der Synchronmaschine erforderlichen Strom aus. Der Null punkt der Zeit t in Gleichung (1) bezieht sich auf den Punkt, an dem die d-Achse des rotierenden Felds der Synchronmaschine mit der Wicklungsachse der A-Phase des Ankers übereinstimmt.

Der harmonische Filter 4c in der Größenordnung von 6n hat die Bandfilterfunktion zum selektiven Durchlassen eines erforderlichen harmonischen Stroms in der Grö ßenordnung von 6n vom Ausgangssignal des Umwandlungs kreises 4b mit rotierenden Koordinaten, der aus Glei chung (6) erhalten wurde. Die Ausgabe der Erreger steuereinrichtung 4 wird vom Stromverstärker 4d in einen erforderlichen harmonischen Erregerstrom für die Synchronmaschine 1 in der Größenordnung von 6n ver stärkt und für die Feldwicklung 1b vorgesehen.

Der Koeffizient K in den Gleichungen (5) und (6) wird auf einen geeigneten Wert gesetzt, indem die Verstär kung durch den Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koordinaten und/oder den Stromverstärker 4d einge stellt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Absorptions steuerung des harmonischen Stroms in der Größenordnung von 6n ± 1 im System mit der Synchronmaschine 1 eine Art Rückkopplungssteuerung sein, bei der die Höhe des harmonischen Stroms in der Größenordnung von 6n ± 1, die vom Detektor harmonischer Schwingungen 4a aus ge wählt wird, auf eine Variable gesetzt wird. In diesem Fall ist keine Bestätigung erforderlich, ob die nicht absorbierte Komponente in der harmonischen Schwingung im Stromsystem vorhanden ist oder nicht.

Fig. 3 zeigt den Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koordinaten, und Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 abgebilde ten Phasenschieber.

In Fig. 3 sorgen die Phasenschieber PS₁ bis PS₉ für eine vorbestimmte Phasendifferenz (30° bei der vorlie genden Ausführung) zwischen Ein- und Ausgangssignal. Die analogen Multiplikatoren MP₁ bis MP₉ multiplizieren ein Eingangssignal mit einem anderen Eingangssignal und geben die entsprechenden Produkte aus. Die analo gen Addierer AD₁ und AD₂ addieren drei Eingangssignale und geben die entsprechenden Summen aus.

Das Ausgangssignal (cos ωt) des Sensors rotierender Phasen 6 wird an den Phasenschieber PS₁ ausgegeben, und die Phase wird von jedem der Phasenschieber PS₁ bis PS₉ um 30° verschoben. Das Ausgangssignal des Sensors ro tierender Phasen 6 wird ebenfalls an den Multiplikator MP₁ ausgegeben, mit dem Ausgangssignal i_ah des Detektor kreises harmonischer Schwingungen 4a in der Größenord nung von 6n ± 1 multipliziert und an den Addierer AD₁ ausgegeben. Das Ausgangssignal vom Phasenschieber PS₁ wird an den Multiplikator MP₅ ausgegeben, mit dem Aus gangssignal i_hh des Detektorkreises harmonischer Schwingungen 4a in der Größenordnung von 6n ± 1 multi pliziert und an den Addierer AD₂ ausgegeben. Das Aus gangssignal vom Phasenschieber PS₄ wird an den Multi plikator MP₂ ausgegeben, mit dem Ausgangssignal i_bh des Detektorkreises harmonischer Schwingungen 4a in der Größenordnung von 6n ± 1 multipliziert und an den Ad dierer AD₁ ausgegeben. Das Ausgangssignal vom Phasen schieber PS₅ wird an den Multiplikator MP₆ ausgegeben, mit dem Ausgangssignal i_ch des Detektorkreises harmoni scher Schwingungen 4a in der Größenordnung von 6n ± 1 multipliziert und an den Addierer AD₂ ausgegeben. Das Ausgangssignal vom Phasenschieber PS₈ wird an den Mul tiplikator MP₃ ausgegeben, mit dem Ausgangssignal i_ch des Detektorkreises harmonischer Schwingungen 4a in der Größenordnung von 6n ± 1 ausgegeben und an den Addierer AD₁ ausgegeben. Das Ausgangssignal vom Phasen schieber PS₉ wird an den Multiplikator MP₄ ausgegeben, mit dem Ausgangssignal i_ah des Detektorkreises harmoni scher Schwingungen 4a in der Größenordnung von 6n ± 1 multipliziert und an den Addierer AD₂ ausgegeben. Die Ausgangssignale i_d6 (i_dh) des Addierers AD₁ und das Aus gangssignal i_q6 (i_qh) des Addierers AD₂ werden an den Filter harmonischer Schwingungen 4c in der Größenord nung von 6n ausgegeben.

Mit der oben beschriebenen Konfiguration führt der Umwandlungskreis 4b mit rotierenden Koordinaten die Operationen aus den oben aufgeführten Gleichungen (2) bis (5) durch und gibt die d-Achsen-Komponente i_d6 (i_dh) und die q-Achsen-Komponente i_q6 (i_qh) des erforderlichen harmonischen Stromvektors in der Größenordnung von 6n aus.

Die in Fig. 4 abgebildeten Verstärker A₁ und A₂ haben große Eingangsimpedanzen und -amplituden. Die Ein gangswiderstände R₁ und R₂ sind für die Verstärker A₁ bzw. A₂ vorgesehen. Die Kombination von Widerstand R₂ mit Kondensator C bzw. Widerstand R₄ bildet einen Rückkopplungs-Impedanzkreis für die Verstärker A₁ und A₂ und somit einen Betriebsverstärkerkreis mit den Ver stärkern A₁ und A₂. Eine vorbestimmte Phasendifferenz (30° bei der vorliegenden Ausführung) kann von jedem der in Fig. 3 abgebildeten Phasenschieber zwischen dem Ein- und Ausgangssignal erzeugt werden, indem die Kon stanten von jedem Widerstand und jedem Kondensator entsprechend ausgewählt werden.

Fig. 2 zeigt die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung. In der zweiten Ausführung ist die Steue rung, wo der Störstrom, der in der Synchronmaschine absorbiert werden soll, ein harmonischer Strom in der Größenordnung von 6n ± 1 im System ist, als Beispiel durchgeführt. Die zweite Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung durch die Position des Stromtransformators, der zur Erfassung des harmoni schen Stroms eingesetzt wird, und durch die Strom kreiskonfiguration der Erregersteuereinrichtung. Von den in Fig. 2 abgebildeten Bauteilen sind diejenigen, welche dieselben Funktionen haben wie die Bauteile in der ersten Ausführung, mit denselben Ziffern bezeich net, und die detaillierte Erläuterung wurde weggelas sen.

Ein Stromtransformator 8 gemäß der vorliegenden Aus führung erfaßt einen Ladestrom i_t, der vom Ausgangs strom i_h der Quelle harmonischer Schwingungen 3 und dem Ankerstrom i_g der Synchronmaschine 1 gebildet wird.

Eine Erregersteuereinrichtung 5 zur Steuerung der Syn chronmaschine 1 empfängt ein Erfassungssignal des Sen sors rotierender Phasen 6 zur Erfassung der Phase der Drehachse, die in die Erregerpolposition der Synchron maschine 1 eingreift, und ein Erfassungssignal des Stromtransformators 8 und liefert einen erforderlichen Erregerstrom für die Synchronmaschine. Die Erreger-Steuereinrichtung 5 weist einen A/D-Umwandler 5f für beide Eingangssignale auf; einen Detektor harmonischer Schwingungen 5g; einen Umwandler 5h mit rotierenden Koordinaten; eine Integrationsprozeßeinheit 5i; eine Wellenform-Speichereinheit 5m; einen Stromkreis 5j mit einer phasenstarren Schleife (PLL); einen Adreßzähler 5k; einen D/A-Umwandler 5n sowie einen Stromverstärker 5p. Die Funktionen des Detektors harmonischer Schwin gungen 5g, des Umwandlers 5h mit rotierenden Koordina ten und der Integrationsprozeßeinheit 5i können in einem Mikrocomputer verarbeitet werden. Der Umwandler 5h mit rotierenden Koordinaten, die Integrationsproze ßeinheit 5i, die Wellenform-Speichereinheit 5m, der D/A-Umwandler 5n und der Stromverstärker 5p bilden eine Steuerungseinheit 9′.

Der Detektor harmonischer Schwingungen 5g weist einen Fourier-Umwandlungskreis auf. Der Detektor harmoni scher Schwingungen 5g erfaßt selektiv das harmonische Stromsignal in der Größenordnung von 6n ± 1 im Lade strom i_t durch Fourier-Umwandlung des Erfassungssignals vom Stromtransformator 8, das durch den A/D-Umwandler 5f auf der Basis des Phasensignals vom Sensor rotie render Phasen 6 umgewandelt wurde.

Der Umwandler 5h mit rotierenden Koordinaten hat die selbe Funktion wie der Umwandlungskreis 4b mit rotie renden Koordinaten, der in Fig. 1 abgebildet ist, und berechnet Amplitude und Phase der harmonischen Schwin gung i_f in der Größenordnung von 6n, die zur Erregung der Synchronmaschine 1 erforderlich ist.

Die Integrationsprozeßeinheit 5i speichert die Amplituden- und Phasendaten des harmonischen Stroms in der Größenordnung von 6n, die laufend vom Umwandler 5h mit rotierenden Koordinaten übertragen werden, modifi ziert die gespeicherten Daten durch sequentielle Addi tion der Amplituden- und Phasendaten, die sequentiell vom Umwandler 5h übertragen werden und stellt eine Wellenform für einen Zyklus des harmonischen Stroms i_f in der Größenordnung von 6n zusammen, wobei sie die berichtigten Daten nach Gleichung (6) verwendet.

Die zusammengesetzten Wellenform-Daten, die von der Integrationsprozeßeinheit 5i übertragen werden, werden in die Wellenform-Speichereinheit 5m geschrieben. Dann werden die Wellenform-Daten aus der Wellenform-Spei chereinheit 5m gelesen, die auf der vom Adreßzähler 5k im PLL-Rhythmus mit dem rotierenden Phasensignal vom Sensor rotierender Phasen 6 angegebenen Adresse ba siert. Die gelesenen Wellenform-Daten werden in den D/A-Umwandler 5n eingegeben und in ein analoges Wel lenform-Signal umgewandelt. Die umgewandelten Wellen form-Daten werden weiter durch den Stromverstärker 5p verstärkt.

Die Ausgabe des Stromverstärkers 5p ist ein erforder licher Erregerstrom für die Synchronmaschine und wird für die Feldwicklung 1b vorgesehen.

Der Koeffizient K in den Gleichungen (5) und (6) wird auf einen entsprechenden Wert gesetzt, indem die Ver stärkung durch den Umwandler 5h mit rotierenden Koor dinaten und/oder den Stromverstärker 5p eingestellt wird.

Gemäß der zweiten Ausführung kann die Absorptions steuerung des harmonischen Stroms in der Größenordnung von 6n ± 1 im System durch die Synchronmaschine 1 eine Rückkopplungssteuerung sein. In diesem Fall wird die Absorptionssteuerung durch die Integrationsprozeßein heit 5i fortgeführt, bis die Integration des unverar beiteten Teils bei der Absorption der harmonischen Schwingungen Null erreicht.

Fig. 5 zeigt den Stromkreis des Grundstromerregersy stems zur Erzeugung des Erregergleichstroms für die Grundstromspannung in der Synchronmaschine 1.

Das Grundstromerregersystem weist eine Steuereinrich tung 10 zur Erregung des Grundstroms auf; einen Span nungseinsteller 11; einen Meßtransformator 12; einen Erregerquellentransformator 13 sowie eine Ankerwick lung 1a. Die Steuereinrichtung 10 für die Erregung des Grundstroms sieht einen automatischen Spannungsregler (AVR) vor, wobei die Abweichung zwischen dem vom Span nungseinsteller 11 eingestellten Wert für die Grund stromspannung und der Grundstromausgangsspannung der Synchronmaschine 1 vom Meßtransformator 12 erfaßt wird. Gemäß der ausgegebenen Steuerbefehlsignale vom AVR gibt die Steuereinrichtung 10 zur Erregung des Grundstroms eine Erregerspannung V_DC aus, indem ein Thyristor, der beispielsweise eine gemischte Brücke bildet, gattergesteuert wird. Durch die Erregerspan nung V_DC wird ein erforderlicher Erregerstrom an die Feldwicklung der Synchronmaschine 1 gelegt und die Grundstromausgangsspannung der Synchronmaschine 1 wird bei der vom Spannungseinsteller 11 angegebenen Span nung aufrechterhalten.

Fig. 6 zeigt den Stromkreis des Erregersystems, der eine Kombination aus dem Grundstromerregersystem und dem Steuersystem zur harmonischen Erregung für die Synchronmaschine 1 ist. Das Erregersystem wird durch eine Kombination aus dem in Fig. 1 oder 2 und Fig. 5 abgebildeten Erregersystem mit einer Erreger-Syntheti siereinheit 20 gebildet. Im Erregersystem ist eine dreiphasige abgeglichene Wicklung auf dem Rotor der Synchronmaschine 1 als Feldwicklung 1c der Synchronma schine 1 vorgesehen.

Die Erreger-Synthetisiereinheit 20 weist eine Kreide spule 21 auf; einen Ausgangstransformator 22 zum Emp fangen der harmonischen Ausgangsspannung V_AC0 der Erre gersteuereinrichtung 4 oder 5, welche die Spannung in die Spannungen V_AC1 und V_AC2 aufteilt und ausgibt; einen Phasenkondensator 23 sowie einen Resonanzkondensator 24. In der Erreger-Synthetisiereinheit 20 wird der Ausgang der Steuereinrichtung 10 zur Grundstromerre gung, d. h. die Erregerspannung V_DC, an die Wicklung für eine einzelne Phase der Feldwicklung 1c durch die Kreidespule 21 angelegt. Gleichzeitig wird die harmo nische Ausgangsspannung V_AC2 durch den Resonanzkondensa tor 24 parallel zur Erregerspannung V_DC angelegt. Au ßerdem wird die harmonische Ausgangsspannung V_AC1 durch den Phasenkondensator 23 an die Wicklungen der beiden anderen Phasen angelegt.

Fig. 7 zeigt den Stromkreis des Erreger-Synthetisier systems, dessen Erreger-Synthetisierzustand durch den Ausgang der Erregersysteme für Grundstrom und harmoni sche Schwingungen dargestellt wird, die der in Fig. 6 abgebildeten Erregersynthetisisereinheit 20 entspre chen. Wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt, wird die U-Phasen-Wicklung der Feldwicklung 1c als Gleichstrom-Erregerwicklung zur Erzeugung der Grundstromspannung für die Synchronmaschine verwendet.

Um die Grundstromspannung für die Synchronmaschine in der Größenordnung von 6n zu erzeugen, wird die harmo nische Erregerspannung V_AC2 durch den Resonanzkondensa tor 24 an die U-Phasen-Wicklung der Feldwicklung 1c angelegt. Gleichzeitig wird die harmonische Erreger spannung V_AC1 an die seriellen Wicklungen der V- und W-Phasen-Wicklung der Feldwicklung 1c durch den Pha senkondensator 23 angelegt.

Bei der oben beschriebenen Konfiguration verhindert die Kreidespule 21, daß die harmonische Spannung V_AC2 durch das Gleichstrom-Erregersystem fließt. Der Reso nanzkondensator 24 minimiert die Eingangsimpedanz für die Spannung V_AC2 und verhindert die Phasenverzögerung durch die Resonanz mit der Gegenwirkung der U-Phasen-Wicklung 1c. Außerdem stellt der Phasenkondensator 23 die Spannung V_AC1 so ein, daß sie in Phasen um 90° vor eilt.

Da die U-Phasen-Wicklung der Feldwicklung 1c zu den Serienwicklungen der V- und W-Phasen bei der Erzeugung des magnetischen Flusses orthogonal ist und die Span nung V_AC2 und die um 90° phasenverschobene Spannung V_AC1 an die oben beschriebenen Wicklungen mit dem Span nungsverhältnis 1/3^1/2 angelegt werden, erzeugt die Feldwicklung 1c, die eine dreiphasig abgeglichene Wicklung bildet, das rotierende Feld, dessen Rotati onsgeschwindigkeit 6nf beträgt. Mit dem rotierenden Feld wird die erforderliche harmonische Spannung in der Größenordnung von 6n in der Ankerwicklung der Syn chronmaschine 1 erzeugt.

Mit der erfindungsgemäßen Erreger-Steuereinrichtung

1) kann ein harmonischer Strom in einer vorbestimmten Größenordnung im Systemstrom, der sich negativ auf die Funktion der Synchronmaschine auswirkt, durch Steue rung der Erregung der Synchronmaschine absorbiert wer den;
2) können Berechnungen, die erforderlich sind, um den Erregerstrom der Synchronmaschine zu erhalten, stark vereinfacht werden, da der Umwandlungskreis mit rotie renden Koordinaten die Berechnungen auf dem orthogona len 2-Achsen-Koordinatensystem im rotierenden Koordi natensystem, das mit einer Winkelgeschwindigkeit des Grundstroms im Stromsystem rotiert, durchführt;
3) wird bei der Berechnung von Werten, die für den Erregerstrom der Synchronmaschine erforderlich sind, vom Umwandler mit rotierenden Koordinaten ein Aus gangssignal, d. h. Werte, die für den Erregerstrom der Synchronmaschine erforderlich sind, sequentiell von der Integrationsprozeßeinheit modifiziert, bis der harmonische Systemstrom in einer vorbestimmten Größen ordnung vollständig von der Synchronmaschine absor biert wird. Daher kann der erforderliche harmonische Systemstrom auf hoher Ebene absorbiert werden;
4) kann die Erfassungspräzision für den harmonischen Strom in einer bestimmten Größenordnung verbessert und ein kleinerer Stromkreis entworfen werden, da ein har monischer Strom in einer vorbestimmten Größenordnung im Systemstrom abgesondert und durch Fourier-Transfor mation eines von analog in digital umgewandelten Si gnals in einem Mikrocomputer erfaßt werden kann.

Claims

1. Eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine (1) mit rotierendem Feld, die an ein Stromsystem (2) angeschlossen ist, auf weisend:
einen Detektor harmonischer Schwingungen (4a, 5g) zur Erfassung einer bestimmten harmonischen Kompo nente, die einen Systemstrom überlagert, der zwi schen dem Stromsystem (2) und der Synchronmaschine (1) fließt, als Erfassungssignal für harmonische Schwingungen; und
ein Steuermittel (9, 9′) zur Steuerung eines Erre gerstroms der Synchronmaschine (1) gemäß dem Erfas sungssignal harmonischer Schwingungen und einem Erfassungssignal rotierender Phasen, das eine ro tierende Phase einer Drehachse anzeigt, die mit einer Position eines Erregerpols der Synchronma schine (1) rotiert, so daß ein Ankerstrom mit der selben Amplitude und der entgegengesetzten Phase wie die bestimmte harmonische Komponente in der Synchronmaschine fließt.

2. Die Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel (9, 9′) einen Umwandler mit rotieren den Koordinaten (4b, 5h) zur Phasenumwandlung des Erfassungssignals harmonischer Schwingungen, das als dreiphasiges Erfassungssignal vom Detektor har monischer Schwingungen (4a, 5g) erfaßt wurde, in orthogonale 2-Achsen-Komponenten in einem rotieren den Koordinatensystem, das mit der Winkelgeschwin digkeit eines Grundstroms des Stromsystems (2) ro tiert, aufweist; und
der Erregerstrom so gesteuert wird, daß ein harmo nischer Strom mit einer Amplitude von einem propor tionalen Wert einer Vektorsumme der entgegengesetz ten Phasenkomponenten der orthogonalen 2-Achsen-Komponenten entsteht, der mit einer Winkelgeschwin digkeit rotiert, die eine Differenz in der Größen ordnung von 1 von einer Winkelgeschwindigkeit der bestimmten harmonischen Komponente auf dem rotie renden Koordinatensystem anzeigt.

3. Die Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuermittel (9′) weiterhin aufweist:
ein Integrationsverarbeitungsmittel (5i) zum Emp fangen eines Ausgangssignals vom Umwandler mit ro tierenden Koordinaten (5h), das sowohl eine Ampli tude als auch eine Phase des Ausgangssignals als Speicherwerte speichert und dem Speicherwert zur Modifikation oder Berichtigung des Speicherwerts eine Amplitude und eine Phase des Ausgangssignals, das sequentiell in vorbestimmten Zeitabständen be rechnet wird, hinzuaddiert;
ein Wellenform-Speichermittel (5m) zur Speicherung einer Wellenform für einen Zyklus des modifizierten Ausgangssignals und zum Lesen des Inhalts der ge speicherten Wellenform synchron mit der rotierenden Phase; und
einen D/A-Umwandler (5n) zur D/A-Umwandlung eines Ausgangssignals vom Wellenform-Speichermittel (5m) und zur Ausgabe eines Umwandlungsergebnisses als Erregerstrom.

4. Die Steuereinrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend:
einen A/D-Umwandler (5f) zur A/D-Umwandlung eines Stroms, der zwischen der Synchronmaschine (1) und dem Stromsystem (2) fließt, und zur Ausgabe eines Umwandlungsergebnisses als Stromerfassungssignal an den Detektor harmonischer Schwingungen (5g); wobei
der Detektor harmonischer Schwingungen (5g) einen Fourier-Umwandler (5g) zum Empfang des Stromerfas sungssignals und des Erfassungssignals rotierender Phasen und zur Durchführung eines vorbestimmten Expansionsbetriebs auf der Basis der rotierenden Phase aufweist, und
der Fourier-Umwandler (5g) die bestimmten harmoni schen Komponenten vom Stromerfassungssignal trennt.

5. Die Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die bestimmte harmonische Komponente ein Strom in der Größenordnung von 6n ± 1 eines Grundstroms des Stromsystems ist, und der Erregerstrom ein Strom in der Größenordnung von 6n des Grundstroms ist.

6. Ein Steuerungsverfahren zur Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine (1) mit rotierendem Feld, die an ein Stromsystem (2) angeschlossen ist, um fassend die Stufen:
Erfassung einer bestimmten harmonischen Komponente, die einen Systemstrom überlagert, der zwischen dem Stromsystem (2) und der Synchronmaschine (1) fließt, als Erfassungssignal harmonischer Schwin gungen;
Erfassung der rotierenden Phase einer Drehachse, die mit einer Position eines Erregerpols der Syn chronmaschine (1) rotiert, als Erfassungssignal rotierender Phasen; und
Steuerung eines Erregerstroms der Synchronmaschine (1) gemäß dem Erfassungssignal harmonischer Schwin gungen und dem Erfassungssignal rotierender Phasen, so daß ein Ankerstrom mit derselben Amplitude und der entgegengesetzten Phase wie die bestimmte har monische Komponente in der Synchronmaschine (1) fließt.

7. Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, weiterhin aufweisend folgende Stufen:
Phasenumwandlung des Erfassungssignals harmonischer Schwingungen, das als dreiphasiges Erfassungssignal erfaßt wurde, in orthogonale 2-Achsen-Komponenten in einem rotierenden Koordinatensystem, das mit der Winkelgeschwindigkeit eines Grundstroms des Strom systems (2) rotiert, und Ausgabe eines Umwandlungs ergebnisses als Ausgangssignal; und
Steuerung des Erregerstroms, so daß ein harmoni scher Strom entsteht, der eine Amplitude von einem proportionalen Wert einer Vektorsumme von entgegen gesetzten Phasenkomponenten der orthogonalen 2-Achsen-Komponenten hat und mit einer Winkelge schwindigkeit rotiert, die eine Differenz in der Größenordnung von 1 von einer Winkelgeschwindigkeit der bestimmten harmonischen Komponente im rotieren den Koordinatensystem anzeigt.

8. Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 7, weiterhin aufweisend folgende Stufen:
Speicherung einer Amplitude und einer Phase des Ausgangssignals als Speicherwerte und Hinzuaddieren einer Amplitude und einer Phase des sequentiell in vorbestimmten Zeitabständen berechneten Ausgangssi gnals zum Speicherwert, um den Speicherwert zu mo difizieren;
Speicherung einer Wellenform für einen Zyklus des modifizierten Ausgangssignals;
Lesen des Inhalts der gespeicherten Wellenform syn chron mit der rotierenden Phase; und
D/A-Umwandlung des gelesenen Inhalts und Ausgabe eines Umwandlungsergebnisses als Erregerstrom.

9. Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, weiterhin aufweisend folgende Schritte:
A/D-Umwandlung eines Stroms, der zwischen der Syn chronmaschine (1) und dem Stromsystem (2) fließt, und Ausgabe eines Umwandlungsergebnisses als Strom erfassungssignal;
Durchführung eines vorbestimmten Expansionsbetriebs am Stromerfassungssignal, basierend auf der rotie renden Phase; und
Trennung der bestimmten harmonischen Komponenten vom Stromerfassungssignal.

10. Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die bestimmte harmonische Komponente der Strom in einer Größenordnung von 6n ± 1 eines Grundstroms des Stromsystems ist und der Erregerstrom der Strom in einer Größenordnung von 6n des Grundstroms ist.

11. Eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Erregung einer Synchronmaschine (1) mit rotierendem Feld, aufweisend:
einen Stromdetektor (4a, 5g) zur Erfassung einer bestimmten harmonischen Komponente, die einen Sy stemstrom überlagert, der in einem Stromsystem (2) fließt;
einen Phasendetektor (6) zur Erfassung der rotie renden Phase eines Erregerpols der Synchronmaschine (1); und
ein Steuermittel (9, 9′) zur Steuerung eines Erre gerstroms in der Synchronmaschine (1) gemäß der erfaßten bestimmten harmonischen Komponente und der rotierenden Phase, so daß ein Ankerstrom mit der selben Amplitude und einer entgegengesetzten Phase wie die bestimmte harmonische Komponente in der Synchronmaschine (1) fließt.

12. Ein Steuersystem für eine Synchronmaschine mit ro tierendem Feld (1), aufweisend:
eine Synchronmaschine (1) mit rotierendem Feld, die an einen Wechselstrom angeschlossen ist;
einen Detektor rotierender Phasen (6) zur Erfassung der rotierenden Phase eines Rotors, der mit einem Erregerpol der Synchronmaschine (1) rotiert;
einen Detektor harmonischer Schwingungen (4a, 5g) zur selektiven Erfassung einer bestimmten harmoni schen Komponente eines Stroms, der im Wechselstrom system fließt; und
ein Steuermittel (9, 9′) zur Steuerung eines Erre gerstroms der Synchronmaschine (1) gemäß Erfas sungssignalen des Detektors rotierender Phasen (6) und des Detektors harmonischer Schwingungen (4a, 5g), so daß ein Ankerstrom mit derselben Amplitude und einer entgegengesetzten Phase wie die bestimmte harmonische Komponente in einem Anker der Synchron maschine (1) fließt.