DE2127455B2 - Anordnung zur anlaufstrombegrenzung von asynchron anlaufenden elektrischen maschinen - Google Patents

Description

Asynchron anlaufende elektrische Maschinen benötigen bekanntlich einen hohen Anlaufstrom. Dies wirkt sich insbesondere bei umrichtergespeisten Maschinen nachteilig aus, da der Umrichter sehr aufwendig und damit teuer ausgebildet sein müßte. Um dies zu vermeiden, setzt man den Anlaufstrom herab, was ohne weiteres dann möglich ist, wenn die Maschine ohne Last bzw. mit nur geringer Last anfährt. Die Begrenzung des Anlaufstromcs wurde bisher durch Spannungsminderung mittels Thyristorsteuerung bei statischen Umrichtern erzielt. Dabei müssen alle Halbleiterelemente des Umrichters entsprechend ausgelegt werden, was eine Verwendung von teueren bzw. vielen parallelgeschalteten Elementen bedeutet. Außerdem ist noch eine Regelung von Frequenz oder Spannung im Netzteil des Umrichters notwendig. Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, bei einer Anordnung zur Anlaufstrombegrenzung von asynchron anlaufenden elektrischen Maschinen mittels eines statischen Umrichters den Anlaufstrom mit weniger aufwendigen Mitteln zu begrenzen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Umrichter bei Beginn des Motoranlaufes eine gegenüber der Motornennfrequenz erhöhte Frequenz liefert, die mit zunehmender Motordrehzahl und/oder abnehmendem Motorstrom bei konstanter oder annähernd konstanter Spannung bis zur Nennfrequenz abnimmt Diese Steuerung der Speisefrequenz erfolgt durch entsprechendes Ansteuern des Umrichters, beispielsweise mittels eines Regelsystems, welches von einem Regelverstärker, einem Spannungs-Frequenz-Wandler, einem Ringzähler und einem Anpassungsglied gebildet ist. Bei dieser Anordnung ist die Regelung vom Netzteil in den Zwischenkreis des Umrichters verlegt. Der Zwischenstromkreis wird gemessen und entsprechend wird die Frequenz allmählich vom hohen Anfangswert auf die Motornennfrequenz herabgeregelt. Die Elemente des Umrichters können auf diese Weise entsprechend klein dimensioniert werden.

Die Erfindung ist im folgenden in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der F i g. 1 und 2 der Zeichnung näher beschrieben. Die Figuren zeigen dabei Signalflußpläne der erfindungsgemäßen Anordnung.

Dem Motor 1 ist jeweils in an sich bekannter Weise ein Umrichter 2 vorgeschaltet, der aus einem Gleichstrom-Zwischenkreis 3 eines ungesteuerten Stromrichters <5 gespeist wird.

Bei dem Ausführurigsbeispiel nach F i g. 1 besteht das den Umrichter 2 steuernde Regelsystem aus einem Regelverstärker 5, einem Spannungs-Frequenz-Wandler 6, "inem Ringzähler 7 und einem Anpassungsglied 8, welches einen gemessenen Stromwert in einen Spannungswert umwandelt. Dieser Strom wird im Gleichstrom-Zwischenkreis 3 gemessen und durch das Anpassungsglied 8 in eine dem Istwert des Anlaufstromes verhältnisgleiche Spannung U umgewandelt und auf die Summierstelle 9 des Regelverstärkers 5 geführt. Durch eine entsprechende Spannungssollwertvorgabe L4oii, die ebenfalls auf die Summierstelle 9 gegeben wird, hat bei Anlaufbeginn des Motors die Differenzspannung Ud am Regelverstärker einen solchen Wert, daß der Umrichter 2 dem Motor 1 eine Frequenz liefert, die erheblich höher als die Motor-Nennfrequenz ist. Mu zunehmender Motordrehzahl und damit abnehmendem Motiirstrom sinkt auch die Spannung Ud; die Spannung am Ausgang des Regelverstärkers 5 erhöht sich und damit nimmt am Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers 6 die Frequenz ab. Über den Ringzähler 7 wird auf diese Weise der Umrichter 2 so gesteuert, daß die Motorfrequenz bis zur Nennfrequenz abnimmt.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. I lediglich dadurch, daß nicht der Strom im Gleichstrom-Zwischenkreis 3 gemessen wird, sondern die Frequenz hinter dem Spannungs-Frequenz-Wandler 6. Dieser Wert wird auf ein Anpassungsgliedi 10 gegeben, das ihn in einen Spannungsistwert Ui umwandelt, der ebenfalls dem Anlaufstrom verhältnisgleich ist. Anpassungsglied 10 und Regelverstärker 5 sind mit einer Zeitverzögerung so geschaltet, daß auch hier das erfindungsgemäße Hqch'aufverhalten erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Anlaufstrombegrenzung von asynchron anlaufenden elektrischen Maschinen mittels eines statischen Umrichters, dadurch gekennzeichnet, daß der Umrichter (2) bei Beginn des Motoranlaufes eine gegenüber der Motornennfrequenz erhöhte Frequenz liefert, die mit zunehmender Motordrehzahl und/oder abnehmendem Motorstrom bei konstanter oder annähernd konstanter Spannung bis zur Nennfrequenz abnimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Frequenz durch '5 entsprechendes Ansteuern des Umrichters (2) mittels eines Regelsystems erfolgt, welches von einem Regelverstärker (5), einem Spannungs-Frequenz-Wandler (6), einem Ringzähler (7) und einem Anpassungsglied (8,10) gebildet ist. *°

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regelverstärker (5) die Differenz zwischen einem vorgegebenen Spannungssollwert (L/soii) und einem dem Anlaufstrom verhältnisgleichen Spannungsistwert (Ui) zugeführt wird, und daß der Regel verstärker (5) den Spannungs-Frequenz-Wandler (6) speist, welcher seinerseits den Umrichter (2) über einen Ringzähler (7) steuert.