DE2007858A1

DE2007858A1 - Arrangement for the regulation of three-phase asynchronous machines

Info

Publication number: DE2007858A1
Application number: DE19702007858
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing 8540 Schwabach I ehrer Erhard 8501 Feucht M Muller
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1971-08-26

Description

Anordnung zur Regelung von Drehstrom-Asynchronmaschinen Die Steuerung und Regelung, insbesondere die stufenlose und verlustarme Drehzahlregelung von Asynchronmaschinen war bisher nur mit hilfe aufwendiger Hilfsmassnahmen, beispielsweise durch Änderung der Primärfrequenz oder aber durch eine Regelung der Widerstände im Läuferkreis möglich. Die zuletzt angegebene Massnahme konnte allerdings nur bei Schleifringläufern durchgeführt werden. Arrangement for the regulation of three-phase asynchronous machines The control and control, especially the stepless and low-loss speed control of asynchronous machines was previously only with the help of complex auxiliary measures, for example by making changes the primary frequency or by regulating the resistances in the rotor circuit possible. The last mentioned measure could only be used with slip ring rotors be performed.

Aus wirtschaftlichen Gründen war daher dem an sich unkomplizierten und relativ billigen Asynchronmotor ein weites Anwendungsgebiet verschlossen, da für feinstufige Regelantriebe, Schrittsteuerungen und dergleichen andere Motorkons truktionen, wie beispielsweise Gleichs tromantriebe verwendet wurden, deren Dreilzahiregelung ohne grösseren Aufwand möglich ist.For economic reasons, it was in itself straightforward and relatively cheap asynchronous motor closed a wide field of application, since for fine variable speed drives, step controls and the like others Engine cons Structures such as DC drives were used, their three-speed control is possible without great effort.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben angeführte Lücke zu schliessen, d. h. eine verlustarme und stufenlose Drehzahlregelung des Asynchronmotors zu ermöglichen. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die drei Phaseii des Motors sternpunktseitig über eine steuerbare Dreiistrombrücke miteinander verbunden sind. Det Sternpunkt wird dabei durch gleichstromseitigen Kurzschluss der Drehstrombrücke gebildet, wobei der Kurzschluss entweder durch einen im Gleichstromzweig vorgesehenen Gleichstromsteller oder durch gleichzeitiges Zünden aller drei Phasen einer halbgesteuer,ten Brücke bzw.The object of the invention is to fill the gap mentioned above to close, d. H. a low-loss and stepless speed control of the asynchronous motor to enable. According to the invention, the object is achieved in that the three Phaseii of the motor on the star point side with each other via a controllable three-current bridge are connected. The star point is thereby caused by a short circuit on the DC side the three-phase bridge formed, the short circuit either by one in the direct current branch provided DC chopper or by simultaneous ignition of all three phases a half-steered, th bridge or

durch Zünden eines Thyristors im Gleichstromzweig herbeigeführt wird.is brought about by igniting a thyristor in the direct current branch.

Durch periodisches Kurzschliessen und Öffnen des Sternpunktes wird ein Pulsbetrieb des Asynchronmotors erreicht, der eine Schritts teuerung oder auch eine verlus tarme Drehzahlregelung entsprechend einem Gleichstromsteller-gespeisten Gleichstromantrieb ermöglicht. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Fig. 1 - 6 näher beschrieben.By periodically short-circuiting and opening the star point, reached a pulsed operation of the asynchronous motor, the step control or also a low-loss speed control according to a DC converter-fed Direct current drive enables. Embodiments of the invention are below described in more detail with reference to FIGS. 1-6.

In Fig. 1 sind die drei Phasen des Motors sternpunktseitig an eine ungesteuerte Drehstrombrückenschaltung 11 angeschlossen. Der Gleichstromzweig der Brücke ist über einen Gleichstromsteller 12 kurzgeschlossen. Im Pulsbetrieb ist jeweils am Anfang und Ende der Einschaltdauer ein Zündimpuls auf den Hauptthyristor bzw. auf den Löschthyristor des Gleichstromstellers erforderlich. Diese Schaltung eignet sich besonders für die Schrittsteuerung von Asynchronmotoren.In Fig. 1, the three phases of the motor are star point side to one uncontrolled three-phase bridge circuit 11 connected. The direct current branch of the Bridge is short-circuited via a DC chopper 12. Is in pulse mode An ignition pulse to the main thyristor at the beginning and end of the switch-on period or on the quenching thyristor of the DC chopper. This circuit is particularly suitable for step control of asynchronous motors.

In Fig. 2 sind die drei Phasen des Motors sternpunktseitig an eine gleichstromseitig kurzgeschlossene halbgesteuerte Drehstrombrückenschaltung 13 mit einem gemeinsamen Steueranschluss 16 angeschlossen. Im Pulsbetrieb ist der Steueranschluss mit GMeichstromimpulsen von der Länge der Einschaltdauer zu beaufschlagen. Diese Anordnung ignet sich besonders für die stufenlose Drehzahlregelung von Asynchronmotoren. t>as gleiche gilt auch für die in Fig. 3 gezeigte Variante bei der die Löschung des flauptthyristors 15 nicht durch Zwangskommutierung wie beim Gleichstromsteller 12 in Fig. 1, sondern mit einer Phasenverschiebung nach der Löschung des Thyristors 14 im Stromnulldurchgang erfolgt. Im Pulsbetrieb wird der Steueranschluss 17 mit Gleichstromimpulsen von der Länge der Einschaltdauer beaufschlagt.In Fig. 2, the three phases of the motor are star point side to one Half-controlled three-phase bridge circuit 13 with short-circuited on the DC side connected to a common control connection 16. The control connection is in pulse mode to apply G direct current pulses of the length of the duty cycle. These The arrangement is particularly suitable for the stepless speed control of asynchronous motors. The same also applies to the variant shown in FIG. 3 in the case of the deletion of the flauptthyristor 15 not by forced commutation as with the DC chopper 12 in Fig. 1, but with a phase shift after the thyristor is cleared 14 takes place in the current zero crossing. In pulsed operation, the control connection 17 is with Direct current pulses applied to the length of the duty cycle.

Allen Ausführungen ist gemei-am aass der Sternpunkt von gesteuerten Halbleiterbauelernenten gebildet wird.Common to all versions is the star point of the controlled Semiconductor components is formed.

Durch Kombination des erfindungsgemässen Thyristor-Sternpuilktschalters mit bekannten Umschaltern wird eine Drehrichtungsumkehr und Bremsung des Asynchronmotors ermöglicht. In Fig. 4 ist beispielsweise ein Asynchronmotor mit Thyristor-Sternpunktschalter 18 gezeigt, wobei in der Zuleitung des Motors ein Phasenuinschalter 21 vorgesehen ist.By combining the thyristor star-point switch according to the invention with known change-over switches, the direction of rotation is reversed and the asynchronous motor is braked enables. In Fig. 4, for example, an asynchronous motor with a thyristor star point switch 18 shown, a phase switch 21 provided in the supply line of the motor is.

Mit dieser Kombination ist eine verlustarme Drehzahlregelung in beiden Drehrichtungen und eine gesteuerte Gegenstrombremsung möglich.With this combination there is a low-loss speed control in both Direction of rotation and controlled counter-current braking possible.

Fig. 5 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 4, die jedoch durch einen zusätzlichen einpoligen Umschalter 22 erweitert ist. Nach sj;romloser Umschaltung des Schalters 22 und Zündung des Sternpunktschalters erfolgt eine Kurzschlussbremsung des Motors mit einphasiger Erregung.Fig. 5 shows the same arrangement as FIG. 4, but by a additional single pole changeover switch 22 is expanded. After sj; rom-free switchover of switch 22 and ignition of the neutral point switch, short-circuit braking takes place of the motor with single-phase excitation.

Fig. 6 zeigt die Schaltung gemäss Fig. 4, die durch einen zusätzlichen dreipoligen Umschalter 23 und Bremswiderstände 24 ergänzt ist. Nach einem stromlosen Umschalten des Umschalters 23 und Zünden des Thyristors erfolgt eine Widerstandsbremsung des Motores. Da bei allen zuletzt aufgeführten Kombinationen des erfindungsgemassen Thyristor-Sternpunktschalters mit herköimnlichen mechanischen Schaltern ein stromloses Schalten der mechanischen Kontakte möglich ist, werden diese weitgehend geschont und arbeiten praktisch verschleissfrei. Die Erfindung ermöglicht einen wirtschaftlichen Einsatz des Asynchromnotors auf einem weiten Anwendungsgebiet. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Thyristor-Sternpunktschalter keinem Verschleiss unterliegt, so dass die Betriebssicherheit des Asynchronmotors in keiner Weise beeinträchtigt wird.Fig. 6 shows the circuit according to FIG. 4, which by an additional three-pole changeover switch 23 and braking resistors 24 is added. After a currentless When the switch 23 is switched and the thyristor is triggered, resistance braking takes place of Engine. Since in all of the combinations of the invention listed last Thyristor neutral point switch with conventional mechanical switches a currentless Switching of the mechanical contacts is possible, these are largely spared and work practically without wear. The invention enables an economical Use of the asynchronous motor in a wide range of applications. Particularly beneficial it is ensured that the thyristor star point switch is not subject to wear, so that the operational safety of the asynchronous motor is not impaired in any way will.

Claims

0 Arrangement for controlling the speed of three-phase asynchronous machines, characterized in that the three phases of the motor sternpuiiktseiten via a controllable rotary current bridge are connected to one another, the bridge on the DC side can be short-circuited via fire elements.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the three Phases of the motor are connected to an uncontrolled three-phase bridge circuit, in whose DC branch a DC power controller is arranged.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the three Phases of the motor to a half-controlled three-phase bridge circuit short-circuited on the DC side are connected.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the direct current branch a thyristor is provided.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the A phase changeover switch is provided for the motor leads.

6. Arrangement according to claim 1 and 5, characterized in that in the supply lines of the motor another single-pole changeover switch is provided, the connects the phases that can be exchanged by the phase changeover switch.

7. Arrangement according to claim 1 and 5, characterized in that in the supply lines of the motor a three-pole changeover switch is provided that the three Connects phases of the motor to one another via braking resistors.

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