DE2518235A1 - Verfahren zum notbetrieb einer stromrichterkaskade - Google Patents
Verfahren zum notbetrieb einer stromrichterkaskadeInfo
- Publication number
- DE2518235A1 DE2518235A1 DE19752518235 DE2518235A DE2518235A1 DE 2518235 A1 DE2518235 A1 DE 2518235A1 DE 19752518235 DE19752518235 DE 19752518235 DE 2518235 A DE2518235 A DE 2518235A DE 2518235 A1 DE2518235 A1 DE 2518235A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- induction motor
- ignition
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/525—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
- H02M7/527—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
FUJI ELECTRIC CO., LTD.
Kawasaki/Japan
Kawasaki/Japan
VPA 74/8348
D/Win
Verfahren zum Notbetrieb einer Stromrichterkaskade
Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden japanischen Patentanmeldung Sho 49-46136 vom 23. April 1974
beansprucht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Notbetrieb einer Stromrichterkaskade.
Eine derartige Stromrichterkaskade besteht in bekannter Weise aus einem Schleifringlaufer-Induktionsmotor, der
primärseitig an eine Spannungsquelle bzw. dem Netz liegt und
dessen Sekundärseite mit einem Gleichrichter verbunden ist, aer die Schlupfleistung des Motors mit Gleichstrom umwandelt. Der
Gleichstromausgang des Gleichrichters ist mit dem Gleichstromausgang eines Wechselrichters verbunden, dessen Wechselstromseite
mit der Primärseite des Induktionsmotors und der Spannungsquelle bzw. dem Netz verbunden ist, so daß die Schlupfleistung
wieder in die Spannungsquelle eingespeist wird. Außerdem ist eine Gleichstromdrossel zur Glättung des Gleichstromes zwischen
dem Gleichrichter und dem Wechselrichter angeordnet. Bei einer derartigen Stromrichterkaskade kann die Drehzahl des Induktionsmotors durch Veränderung des Zündwinkels des Wechselrichters geregelt
werden, wobei der Wechselrichter die Kommutierung mit Hilfe der Spannungsquelle bzw. des Netzes vornimmt. Tritt nun an
der Spannungsquelle bzw. am Netz irgendein Kurzschluß- oder Erdungsfehler auf, der für die Dauer von mehreren Perioden bis mehreren
Minuten einen Ausfall der Spannungsquelle oder einen Spannungsfall in den Bereich unterhalb von 70% der Netzspannung hervorruft, so
kann sich ein Kommutierungsausfall am Wechselrichter ergeben. Der Kommutierungsausfall bringt seinerseiis die Schutzsicherung für
die Thyristoren des Wechselrichters zum Ansprechen, wodurch nicht nur die Stromrichterkaskade betriebsunfähig wird, sondern auch
der Betrieb des gesamten Netzes, welches die Stromrichterkaskade enthält, gestört wird.
509846/03 8 7
-Z- VPA 74/8348
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Notbetrieb einer Stromrichterkaskade anzugeben,
welches ohne großen apparativen Aufwand einen sicheren Betrieb der Stromrichterkaskade auch bei anormalen Spannungsabfällen
oder Spannungsausfällen garantiert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei Ausfall der Spannungsquelle oder bei Spannungsabfall unter einen vorher
bestimmten Grenzwert der Zündwinkel^zur Steuerung des Wechselrichters
auf einen minimal zulässigen Wertx-* . reduziert, welcher
der Wechselrichtertrittgrenze entspricht, und gleichzeitig wird ein Thyristor gezündet, der parallel zur Gleichstromdrossel liegt.
Der Zündwinkel für den Wechselrichter wird also bei Spannungsausfall
oder bei anormal großen Spannungseinbrüchen sofort auf einen Minimalwert reduziert, welcher der Wechselrichtertrittgrenze entspricht.
Dadurch wird die Eingangsgleichspannung des ι Wechselrichters größer als die Ausgangsgleichspannung des Gleichrichters und
die in der Gleichstromdrossel gespeicherte Energie verursacht bei der gleichzeitigen Zündung des parallel zur Gleichstromdrossel
liegenden Thyristors einen Stromfluß über diesen, wodurch der Wechselrichter sofort in einen stromlosen Zustand überführt wird
und gegen jeden Schaden, hervorgerufen durch einen Kommutierungsausfall, geschützt ist. Bei der Wiederkehr der Spannung nimmt der
Wechselrichter automatisch seinen normalen Betrieb auf. Auch der Thyristor wird durch die am Gleichrichter wieder auftretende
Spannung gelöscht. Somit kann die Stromrichterkaskade mit dem Induktionsmotor mit Schleifringläufer unabhängig von kurzzeitigen
Spannungsausfällen oder Spannungseinbrüchen ohne besondere Störungen betrieben werden.
Es ist zweckmäßig, die Zündimpulse für den Wechselrichter auszusetzen,
wenn dieser im stromlosen Zustand ist. Bei Wiederherstellung der normalen Spannung der Spannungsquelle wird dann die
Anweisung zum Aussetzen der Zündimpulse für den Wechselrichter aufgehoben und der Zündwinkel des Wechselrichters wird allmählich
auf seinen normalen Wert vergrößert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, in dem Fall, wenn die Drehzahl des
509846/0387
- 3 - 1VPA 74/8348
Induktionsmotors zum Zeitpunkt der Spannungsrückkehr der Spannungsquelle kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, den Schleifringläufer
des Induktionsmotors solange mit einem Anlaufwiderstand zu verbinden, bis der vorher bestimmte Drehzahlwert erreicht ist und
erst danach wird der Schleifringläufer des Induktionsmotors wieder mit dem Gleichrichter verbunden und dann wird der Zündwinkel des
Wechselrichters allmählich auf seinen normalen Wert vergrößert. Auf diese Weise wird in den Fällen, wenn der Notbetrieb ein zu
starkes Absinken der Drehzahl des Induktionsmotors zur Folge hatte, zunächst eine Beschleunigung mit Hilfe des Widerstandsanlassens
vorgenommen und die Drehzahlsteuerung durch die Stromrichterkaskade setzt erst dann wieder ein, wenn ein vorher bestimmter
Drehzahlwert erreicht ist.
Im folgenden sei das Verfahren gemäß der Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt als Schaltbild den bekannten Aufbau einer Stromrichterkaskade, während in Fig. 2 das Schaltbild einer abgewandelten
Stromrichterkaskade dargestellt ist, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann. Fig. 3 zeigt eine zweckmäßige
Ausführungsform der Steuervorrichtung, welche die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. In Fig. 4
ist ein Schaubild dargestellt, welches die zu verschiedenen Zeiten t vorgenommenen Schaltschritte der einzelnen Elemente der
Anordnung zeigt, um die Betriebsweise der in Fig. 3 dargestellten Steuervorrichtung näher zu erläutern.
Eine Stromrichterkaskade 1 besteht in üblicher Weise aus einem
Induktionsmotor 2, dessen Primärteil 3 mit einer Spannungsquelle 4,
z.B. einem Wechselstromnetz, verbunden ist. Sein Schleifringläufer 5 ist mit dem Wechselstromausgang eines Gleichrichters 6
verbunden, dessen Gleichstromausgang seinerseits mit dem Gleichstromausgang des Wechselrichters 7 verbunden ist. Zwischen dem
Gleichrichter 6 und dem Wechselrichter 7 ist eine Gleichstromdrossel 8 angeordnet, die zum Glätten der in Gleichstrom umgewandelten
Schlupfleistung des Induktionsmotors 2 dient. Der Wechselstromausgang des Wechselrichters 7 ist über einen Transformator 9 mit
der Primärseite 3 des Induktionsmotors 2 und der Spannungsquelle verbunden.
509846/0387
- 4 - . VPA 74/8348
Zum Anlassen des Induktionsmotors 2, dessen Primärteil-3 über einen
Leistungsschalter 10 mit der Spannungsquelle 4 verbunden ist,wird der Schleifringläufer 5 über den Schalter 11 mit dem Anlaßwiderstand
12 verbunden. Nach Durchführung des Anlassens wird ein anderer Schalter 13 geschlossen und der Schalter 11 geöffnet. Dadurch
ist der Schleifringläufer 5 mit dem Gleichrichter 6 verbunden, der seine Schlupfleistung in Gleichstrom umwandelt. Der
Gleichstromausgang des Gleichrichters 6 ist über eine Gleichstromdrossel 8 mit dem Gleichstromausgang des Wechselrichters 7 verbunden.
Der Wechselstromausgang des Wechselrichters 7 ist seinerseits über den Transformator 9 mit dem Primärteil 3 des Induktionsmotors 2 verbunden. Wenn nun der Zündwinkel K'für die Steuerung
des Wechselrichters 7 verändert wird, so ändert sich ebenfalls die Eingangsgleichspannung des Wechselrichters 7 und der Induktionsmotor
2 wird in einem Zustand betrieben, der eine Schlupfspannung
liefert, die der Eingangsspannung des Wechselrichters entspricht.
Zur Regelung der Drehzahl des Induktionsmotors 2 auf einen gewünschten
Wert dient ein Drehzahlregler 14, der von einem Sollwertgeber 15 mit einem Drehzahl-Sollwert gespeist wird und von
einem Tachogenerator 16 mit dem Drehzahl-Istwert. Der Drehzahlregler
14 bildet so einen Sollstromwert, welcher der Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert entspricht
und dieser Stromsollwert wird dem Stromregler 17 zugeführt. Der Stromregler 17 liefert dann ein Ausgangssignal, welches der Abweichung
zwishen dem Stromm-Sollwert und dem Strom-Istwert, wie er durch den Stromwandler 18 erfaßt wird, entspricht und das Ausgangssignal
wird in eine Zündsteuervorrichtung 19 eingespeist. Die Zündsteuervorrichtung. 19 empfängt über den Transformator 20 eine
der Spannung der Spannungsquelle 4 entsprechende Spannung als synchronisierendes Signal und liefert einen Zündimpuls für die
Steuerung der Thyristoren des Wechselrichters 7 mit einem Zündwinkelxr,
der dem Ausgangssignal des Stromreglers 17 entspricht.
Der Gleichstromdrossel 8 ist außerdem ein "Thyristor 21 parallel geschaltet, der von der Zündeinrichtung ü2 gesteuert wird.
Um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchführen zu können, ist in der Stromrichterkaskade 1 außerdem noch eine Steuer-
509846/038 7
- 5 - VPA 74/8348
Vorrichtung 23 enthalten, die in Fig. 3 näher dargestellt ist.
Die Steuervorrichtung 23 spricht auf einen Spannungsausfall oder auf einen anormal großen Spannungsabfall der Spannungsquelle 4 an
und steuert den Wechselrichter 7 und den Thyristor 21. Der Steuervorrichtung
23 wird über den Transformator 24 eine Spannung eingespeist, die der Spannung der Spannungsquelle 4 proportional ist.
Die Steuervorrichtung 23 überprüft, ob der Spannungswert der normalen Betriebsspannung entspricht oder nicht. Dazu ist die
Sekundärwicklung des Transformators 24 z.B. sechsphasig ausgebildet und die von ihr gelieferten sechs Phasenspannungen werden
mittels eines Gleichrichters 25 in Zweiweggleichrichtung gleichgerichtet
und die so erhaltene Gleichspannung wird in einem Vergleichsabschnitt der Steuervorrichtung 23 mit einem vorher eingestellten
Spannungswert verglichen. Ist nun während eines Zeitraums T.., der über eine vorher bestimmte Dauer hinweggeht, die so
erhaltene Gleichspannung kleiner als der vorgegebene Spannungswert, so wird dies von der Steuervorrichtung 23 als Spannungsausfall
der Spannungsquelle 4 gewertet.
Wenn die Steuervorrichtung 23 einen Spannungsausfall registriert, liefert sie ein Ausgangssignal zu der Zündsteuervorrichtung 19 und
zur Zündvorrichtung 22 für den Thyristor 21. Dadurch ausgelöst, reduziert die Zündsteuervorrichtung 19 den Zündwinkel^ des Wechselrichters
7 auf einen zulässigen Minimalwert v^. , welcher der
Wechselrichtertrittgrenze entspricht, und die Zündvorrichtung 22 zündet gleichzeitig den Thyristor 21. Als Ergebnis der Reduzierung
des Zündwinkels -*-■ zur Steuerung des Wechselrichters 7 auf den Minimalwert
X7Jn-Jn wird die Eingangsgleichspannung des Wechselrichters
größer als die Ausgangsgleichspannung des Gleichrichters 6. Da aber durch die Zündung des Thyristors 21 ein Gleichstrom über die
Gleichstromdrossel 8 und den Thyristor 21 fließen kann, wird der Strom, der durch den Wechselrichter 7 fließt, zu Null. Auf diese
Weise wird der Wechselrichter 7 sofort stromlos.
Zusätzlich dazu überwacht die Steuervorrichtung 23 mit Hilfe des Stromwandlers 18, der auf der Wechselstromseite des Wechselrichters
7 angeordnet ist, ständig den Strom, der durch den Wechselrichter 7 fließt. Wenn die Steuervorrichtung 23 den stromlosen
509846/0387
- 6 - VPA 74/8348
Zustand des Wechselrichters 7 bestätigt, so gibt sie der Zündsteuervorrichtung
19 ein Signal, daß die Zündimpulse für die Thyristoren des Wechselrichters 7 ausgesetzt werden. Auf diese
Weise wird der Betrieb des Wechselrichters 7 ohne Jeden Kommutierung
sausfall eingestellt und die verbleibende Energie in der Gleichstromdrossel 8 kann über den Thyristor 21 fließen.
Die Spannungsquelle für den elektronischen Drehzahlregler 14 und die Steuervorrichtung 23» sowie die Zündvorrichtung 22 sollten
ausfallsicher ausgebildet sein bzw. in Störungsfällen jeweils solange auf den normalen jSpannungswert gehalten werden können, bis
die Steuervorrichtung 23 das Signal zum Aussetzen der Zündimpulse geliefert hat. Der Drehzahlregler 14 und der Stromregler 17 werden
durch das Signal für die Zündung des Thyristors 21 ebenfalls auf Null gehalten, solange wie der Zündwinkel v» des Wechselrichters
auf den MinimalwertVmin reduziert ist.
Es ist zweckmäßig, für die Zündimpulse zur Zündung der Thyristoren
des Wechselrichters 7 zwei getrennte Vorrichtungen zu verwenden, von denen die eine die Zündimpulse mit dem minimalen zulässigen
Zündwinkel v-'. liefert, während die andere, die von dem Regler
abhängit, bei dem normalen Betriebszustand der Stromrichterkaskade 1 arbeitet. Der Grund hierfür besteht darin, daß sowohl
die Amplitude als auch die Frequenz der Rest spannung an der Primärseite 3 des Induktionsmotors 2 während der Zeit des Spannungsausfalls
vom normalen Wert abweichen.
Mit Hilfe der Steuervorrichtung 23 nimmt,die Stromrichterkaskade
1 ferner ihren normalen Betrieb automatisch wieder auf, wenn die normale Betriebsspannung wiederkehrt. Ist nämlich der
Spannungswert, welcher der Steuervorrichtung 23 über den Transformator 24 zugeführt wird, während einer bestimmten vorgegebenen
Dauer T2 größer als ein bestimmter vorgegebener Wert, so v/ertet
dies die Steuervorrichtung 23 als Wiederinbetriebnahme der Spannungsquelle 4. Sie nimmt dann alle im Störungsfall gegebenen
Signale zurück, d.h. das Signal zum Aussetzen der Zündimpulse, das Signal zur Reduzierung des Zündwinkels auf den Minimalwert
und das liullstellungssignal für den Drehzahlregler 14 und den
509846/0387
- 7 - . VPA 74/83^8
Stromregler 17. Der nun über die Zündsteuervorrichtung 19 gesteuerte
Wechselrichter 7 erhält dann Zündimpulse mit einem sich allmählich vergrößernden Zündwinkel, solange, bis der normale
Betrieb wieder hergestellt ist.
Die Steuervorrichtung 23 erhält außerdem noch ein zusätzliches Signal von dem Tachogenerator 16. Dieses Signal wird gegeben, wenn
die Dauer des Spannungsausfalls sehr lang ist und dadurch die Drehzahl des Induktionsmotors 2 so stark abgesunken ist, daß eine zusätzliche
Beschleunigung unter Verwendung des Anlaufwiderstandes notwendig ist. Dieses Signal wird dann gegeben, wenn die Drehzahl
des Induktionsmotors 2 kleiner als ein vorher bestimmter Wert N^
ist und dann zieht die Steuervorrichtung 23 im Moment des Wiedereinsetzens der Spannungsquelle nicht die Anweisung für die Reduzierung
des Zündwinkels axl£ >fmin zurück, sondern veranlaßt das Einschalten
des Schalters 11 anstelle des Schalters 13· Dadurch ist der Schleifringläufer 5 mit dem Anlaßwiderstand 12 verbunden und
die Drehzahl des Induktionsmotors 2 wird allmählich angehoben. Wenn die Drehzahl über einen vorbestimmten Wert steigt, wird der Schalter
11 geöffnet und der Schalter 13 wieder geschlossen. In diesem Zeitpunkt wird auch die Anweisung für die Reduzierung des Zündwinkels
auf den Wert v- . ebenfalls zurückgenommen. Der Wechselrichter
7 ist dann über den Regelkreis mit dem Drehzahlregler 14 und dem Stromregler 13 gesteuert und ist somit in seinen normalen
Betriebszustand zurückgeführt.
Die für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wichtige
Steuervorrichtung 23 ist in der Fig. 3 in Einzelheiten dargestellt.
Die Steuervorrichtung 23 erhält drei Eingabewerte, nämlich einmal über den Transformator 24 eine Spannung, die proportional zur
Spannung der Spannungsquelle 4 ist, dann eine Spannung proportional zu dem Strom im Viechseirichter 7, gegeben durch den Stromwandler 18,
und schließlich eine der Drehzahl proportionale Spannung, gegeben durch den Tachogenerator 16.
Die über den Transformator 24 eingegebene Spannung wird durch einen
Gleichrichter 25 gleichgerichtet und in eine Vergleichsanordnung eingegeben. Danach verläuft sie über zwei verzögernde Zeitglieder
509846/03 8 7
- 8 - VPA 74/8348
und 28 und über einen NOT-Baustein 29, dem ein NOR-Baustein 30
nachgeschaltet ist. Das Ausgangssignal des NOR-Bausteines 30 wird als Nullstellungssignal für den Drehzahlregler 14 und den
Stromregler 17 verwendet, außerdem als Befehl für die Zündsteuer vorrichtung 19, daß diese den Führungswinkel auf den
reduziert, sowie ferner noch als Anspruchssignal für die Zündvorrichtung
22 zur Zündung des Thyristors 21.
Die zweite in die Steuervorrichtung 23 durch den Stromrichter 18 eingegebene Spannung wird über einen Gleichrichter 31 einer Vergleichsanordnung
32 zugeführt. Danach wird sie einem Zeitglied 33 zugeleitet und über einem NOT-Baustein 34 dem einen Eingang eines
NOR-Bausteins 35 zugeleitet. Der andere Eingang des NOR-Bausteins ist mit dem /.usgang des Zeitgliedes 28 verbunden. Der Ausgang des
NOR-Bausteines 35 wird noch über ein NOT-Bauelement 36 geführt
und dann als Sperrsignal für die Impulse der Zündsteueranordnung verwendet.
Auch die dritte eingegebene Spannung vom Tachogenerator 16 ist über eine Vergleichsanordnung 37 geführt. Ein Teil des Ausgangssignals
aus dieser Vergleichsanordnung 37 wird dem NOR-Baustein 30 eingegeben, während der Restwert für die Steuerung der Schalter 11
und 13 verwendet wird.
In der Fig. 4 ist ein Schaubild dargestellt, welches die Betriebsweise
der Steuervorrichtung 23, die in Fig. 3 dargestellt ist, näher erläutert. Auf der linken Seite des Schaubildes sind die
einzelnen Verfahrensschritte aufgezeigt, die sich ergeben, wenn
die Drehzahl des Induktionsmotor 2 bei Wiederherstellung der Spannung noch nicht außerhalb des für die Stromrichterkaskade zulässigen
Drehzahlbereiches liegt, während auf der rechten Seite der Betriebsfall dargestellt ist, bei dem die Drehzahl des Induktionsmotors
während des Spannungsausfalls so tief abgesunken war, daß zur Wiederinbetriebnahme der Stromrichterkaskade 1 die Verwendung
des Anlaßwiderstandes 12 notwendig ist. Die einzelnen Betriebsschritte sind jeweils über der Zeit t aufgetragen, wobei
die verschiedenen Zeitpunkte als t^, tg ..... t„ bezeichnet sind.
509846/0387
- 9 - VPA 74/8348
In den waagerechten Spalten des Schaubildes sind zu den verschiedenen Zeitpunkten jeweils die Ausgangssignale der einzelnen
Elemente der Steuervorrichtung 23 aufgetragen, die entweder "0" oder "1" bedeuten können. Die oberste Spalte zeigt die Ausgangssignale
der Vergleichsanordnung 26, darauf folgen die Ausgangssignale des Zeitgliedes 27, des NOR-Bausteins 30, der Vergleichsanordnung 32, des Zeitgliedes 33» des NOT-Bausteins 36 und der
Vergleichsanordnung 37. Darunter ist noch die Drehzahl η des Induktionsmotors 2 von 0 bis 100 % aufgetragen, wobei mit N1 der
Drehzahlbereich bezeichnet ist, in dem Anlaßwiderstand 12 verwendet werden muß, da die Stromrichterkaskade 1 erst bei Drehzahlen größer
als N^ betrieben werden kann.
Die Steuervorrichtung 23 arbeitet nun wie folgt:
Fällt zu einem Zeitpunkt t* die Spannung an der Spannungsquelle 4
sehr stark ab, unterhalb eines vorbestimmten Viertes, so ändert die Vergleichsanordnung 26 ihr Ausgangssignal von "0" auf "1".
Das verzögernde Zeitglied 27 wird nun erst nach Ablauf eines vorher bestimmten Zeitraumes T^ wirksam und ändert nun sein Ausgangssignal
von "1" auf "0". Im gleichen Moment liefert das Zeitglied 28 ein
Ausgangssignal "0", welches durch den nachgeschalteten NOT-Baustein
29 in "1" umgewandelt und in einen Eingang des NOR-Bausteines
30 gegeben wird. Als Folge davon liefert der NOR-Baustein ein Ausgangssignal 11O" für die Nullstellung des Drehzahlreglers 14
und des Stromreglers 17. Das gleiche Ausgangssignal reduziert auch den Zündwinkel *-für die Steuerung des Wechselrichters 7 auf einen
vorher bestimmten Minimalwert ^min und· löst die Zündung des Thyristors
21 aus.
Der Wechselrichter 7 wird dadurch in einen stromlosen Zustand gebracht
und infolge dessen wechselt das Ausgangssignal der Vergleichsanordnung 32 im Zeitpunkt t^ auf "1". Dieses Ausgangssignal
der Vergleichsanordnung 32 wird dem Zeitglied 33 zugeführt, welches nach der Verzögerung um den Zeitraum T^ zum Zeitpunkt t^ sein Aus- gangssignal
von "0" auf "1" wechselt. Dieses Ausgangssignal "1" wird dann durch den NOT-Baustein 34 auf "0" umgeändert und wird
einem Eingang des NOR-Bausteins 35 eingegeben. Dem anderen Eingang
509846/0387
- 10 - VPA 74/8348
des NOR-Bausteins 35 wird bereits seit dem Zeitpunkt t2 das Ausgangssignal
des Zeitgliedes 28 "O" eingegeben. · Deshalb verändert sich das Ausgangssignal des NOR-Bausteins 35 auf "1" im Augenblick
tr und dieses Ausgangssignal wird durch den NOT-Baustein
auf "O" abgeändert. Dieses Ausgangssignal "O" des NOT-Bausteins
wird der Zündsteuervorrichtung 19 zugeführt und veranlaßt das Aussetzen der Zündimpulse für die Thyristoren des Wechselrichters
Dadurch ist der Betrieb des Wechselrichters 7 zum Zeitpunkt t^
vollkommen eingestellt.
Nach Einstellung des Betriebes des Wechselrichters 7 wird die Rotation des Induktionsmotors 2 nur noch allein durch die Trägheit
aufrechterhalten, dadurch wird die Drehzahl ständig geringer, wie dies im Schaubild der Fig. 4 in der untersten Kurve dargestellt ist.
Das weitere Verhalten der Steuervorrichtung 23 hängt nundavon ab, ob im Moment der Wiederherstellung der vollen Spannung der Spannungsquelle 4 die Drehzahl oberhalb oder innerhalb des Bereiches N^
liegt. Im ersteren, im linken Teil des Schaubildes dargestellten
Fall wird die Vergleichsanordnung 26 zum Zeitpunkt te wieder tätig,
weil die Spannung der Spannungsquelle 4· plötzlich auf den Nennwert
ansteigt und das Ausgangssignal wechselt von "1" auf "0". Desgleichen
wechselt das Ausgangssignal des Zeitgliedes 27 von "0"
auf "1". Es tritt nun am Zeitglied 28 eine Verzögerung T2 auf, um
die Wiederherstellung der Spannung der Spannungsquelle 4 zu bestätigen, dann wechselt im Zeitpunkt tg das Ausgangssignal des
Zeitgliedes 28 und hebt somit alle Anweisungen zum Unterbrechen der Zündimpulse, zur Reduzierung des Zündwinkels und zur Nullstellung
des Drehzahl- 14 und des Stromreglers 17 auf. Dadurch beginnen der Drehzahlregler 14 und der Stromregler 17 entsprechend
ihren Soll- und Istwert-Vorgaben zu arbeiten und der Zündwinkel ^c"
für die Steuerung des Wechselrichters 7 wird allmählich von dem Minimalwert^min auf den Normalwert vergrößert mit Hilfe der Zündsteuereinrichtung
19·
Befindet sich dagegen zum Zeitpunkt te die Drehzahl des Induktionsmotors
2 innerhalb des Bera.ch.es N1, so befindet sich das Ausgangssignal
der Vergleichsanordnung 37 auf "1". Dadurch wird der Schalter 11 anstelle des Schalters 13 geschlossen und somit der
509846/03 8 7
- 11 - VPA 74/8348
Anlaßwiderstand 12 an den Schleifringläufer 5 des Induktionsmotors
angeschlossen. Außerdem bleibt das Ausgangssignal des NOR-Bausteines
30 auf "0", weil sich das Ausgangssignal der Vergleichsanordnung
37 auf "1" befindet, unabhängig davon, v.daß das Ausgangssignal des NOT-^austeines 29 zum Zeitpunkt tg auf "0" gewechselt
hat. Der Wechselrichter 7 wird somit durch das Verbleiben des Zündwinkels auf dem Minimalwert v-. in stromlosen Zustand gehalten. .
Durch den Anlaßwiderstand 12 beschleunigt jedoch der Induktionsmotor 2 und zu dem Zeitpunkt, wenn die Drehzahl über den spezifischen
Wert N^ ansteigt, nämlich t™, wird das Ausgangssignal der Vergleichsanordnung
37 von "1" auf "0" geändert, so daß das Ausgangssignal des NOR-Bausteines 30 von "0" auf "1" wechselt. Jetzt werden
die Nullhalteanweisungen für den Drehzahlregler 14 und den Stromregler 17, sowie die Anweisung zum Halten des Zündwinkels auf den
Wertv·^. zurückgenommen. Der Drehzahlregler 14 und der Stromregler
17 arbeiten nun normal und die Zünsteuervorrichtung 19 liefert Zündimpulse, deren Zündwinkel allmählich von dem MinimalwertV ·
auf den normalen Betriebswert des Wechselrichtiers 7 ansteigen.
Durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden Kommutierungsausfälle
des Wechselrichters 7 vermieden, weil zum Zeitpunkt des Ausfalls der Spannungsquelle 4 der Wechselrichter 7 sicher
und automatisch außer Betrieb gesetzt wird. Wenn die Spannung der Spannungsquelle 4 wieder den normalen Betriebswert erhält, wird
der Wechselrichter 7 automatisch aktiviert und in seinen normalen Betriebszustand überführt.
5 Ansprüche
4 Figuren
4 Figuren
509846/0387
Claims (5)
1. !Verfahren für den Notbetrieb einer Stromrichterkaskade, bestehend
aus einem Schleifringläufer-Induktionsinotor, einem Gleichrichter,
dessen Viechseistromausgang rait der Sekundärseite des Induktionsmotors verbunden ist, einem Wechselrichter, dessen Gleichstromausgang
mit dem Gleichstromausgang des Gleichrichters und dessen Wechselstromausgang mit der Primärseite des Induktionsmotors
und der Spannungsquelle bzw. dem Netz verbunden ist, und eine Gleichstromdrossel,. . ■ die zwischen dem Gleichrichter und dem
Wechselrichter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Spannungsquelle (4) oder bei Spannungsabfall unter
einen vorher bestimmten Grenzwert der Zündwinkel/j- zur Steuerung
des Wechselrichters (7) auf einen minimal zulässigen Wert \^ .
reduziert wird, v/elcher der Wechselrichtertrittgrenze entspricht, und daß gleichzeitig ein Thyristor (21) gezündet wird, der parallel
zur Gleichstromdrossel (8) liegt.
2, Verfahren-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zündimpuls für den parallel zur Gleichstromdrossel (8) liegende Thyristor (21) von einer Steuervorrichtung (23) ausgelöst wird,
die bei Ausfall der Spannungsquelle (4) oder bei anormal großen Spannungsabfall anspricht.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zündimpulse für den Wechselrichter (7) ausgesetzt werden, wenn dieser in stromlosen Zustand ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wiederherstellung der normalen Spannung der Spannungsquelle (4)
die Anweisung zum Aussetzen der Zündimpulse für den Wechselrichter (7) aufgehoben wird und der Zündwinkel ^-f des Wechselrichters
(7) allmählich auf seinen normalen Wert vergrößert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, wenn die Drehzahl des Induktionsmotors (2) zum Zeitpunkt
der Spannungsrückkehr der Spannungsquelle (4) kleiner ist
509846/0387
- 13 - . VPA 74/8348
als ein vorbestimmter Wert (N,,), der Schleifringläufer (5) des
Induktionsmotors (2) mit einem Anlaufwiderstand (12) solange verbunden
wird, bis der vorher bestimmte Wert (N-j) erreicht ist, und
daß danach der Schleifringläufer (5) des Induktionsmotors (2) wieder mit dem Gleichrichter (6) verbunden wird und daß dann der
Zündwinkel*' des Wechselrichters (7) allmählich auf seinen normalen
Wert vergrößert wird.
509846/0387
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4613674A JPS5526799B2 (de) | 1974-04-23 | 1974-04-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2518235A1 true DE2518235A1 (de) | 1975-11-13 |
| DE2518235B2 DE2518235B2 (de) | 1978-04-06 |
| DE2518235C3 DE2518235C3 (de) | 1978-11-16 |
Family
ID=12738554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2518235A Expired DE2518235C3 (de) | 1974-04-23 | 1975-04-22 | Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3978381A (de) |
| JP (1) | JPS5526799B2 (de) |
| DE (1) | DE2518235C3 (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS547517A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Toshiba Corp | Scherbius device |
| JPS5549990A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-11 | Fanuc Ltd | Drive system for dirrect current motor |
| JPS5846957B2 (ja) * | 1979-02-21 | 1983-10-19 | 株式会社東芝 | 転流角制御装置 |
| DE3404359A1 (de) * | 1984-02-08 | 1985-08-08 | L. Schuler GmbH, 7320 Göppingen | Elektrische schaltungsanordnung zum schutz von pressen |
| JPH02111292A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-24 | Toshiba Corp | 交流可変速駆動装置 |
| US7066321B2 (en) | 1999-07-29 | 2006-06-27 | Kao Corporation | Paper container |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2236984A (en) * | 1937-10-19 | 1941-04-01 | Gen Electric | Electric motor control system |
| US2707258A (en) * | 1952-08-30 | 1955-04-26 | Westinghouse Electric Corp | Cycloinverter |
| US3136937A (en) * | 1961-01-31 | 1964-06-09 | John Inglis Co Ltd | Speed control of wound rotor induction motor |
| US3515969A (en) * | 1968-07-15 | 1970-06-02 | Deere & Co | Trigger circuit for inverter |
| CH524277A (de) * | 1970-01-14 | 1972-06-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Untersynchrone Stromrichterkaskade |
| US3667012A (en) * | 1970-07-31 | 1972-05-30 | Westinghouse Electric Corp | Electrical apparatus with frequency controlled load compensation |
-
1974
- 1974-04-23 JP JP4613674A patent/JPS5526799B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-04-15 US US05/568,240 patent/US3978381A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-04-22 DE DE2518235A patent/DE2518235C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2518235C3 (de) | 1978-11-16 |
| JPS50138322A (de) | 1975-11-04 |
| DE2518235B2 (de) | 1978-04-06 |
| US3978381A (en) | 1976-08-31 |
| JPS5526799B2 (de) | 1980-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2748373C2 (de) | Torsions-Schutzeinrichtung | |
| DE69117006T2 (de) | Wechselrichter versehen mit einem Kreis zur Regelung der elektrischen Entladung eines Gleichstrom-Glättungskondensators und Verfahren zur Regelung desselben | |
| DE3711657A1 (de) | Generator/motorvorrichtung mit veraenderbarer drehzahl | |
| EP0045468B1 (de) | Einrichtung zur Überbrückung von kurzzeitigen Netzausfällen bei Spannungszwischenkreis-Umrichtern | |
| DE19545360A1 (de) | Gleichstromleistungsquelle | |
| DE2518235C3 (de) | Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade | |
| DE2933462A1 (de) | Schaltung zur regelung der ausgangsspannung eines wechselstromgenerators | |
| DE2538493B2 (de) | Gegen Überstrom geschützte Hochspannungsgleichstromübertragungs anlage | |
| CH629049A5 (de) | Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselspannungsgespeisten universalmotor. | |
| DE3622787C2 (de) | ||
| DE2726534C2 (de) | Umrichterschaltung | |
| DE2952197C2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung für unterbrechungsfreie Wechselstromversorgung von Verbrauchern | |
| DE2530465C3 (de) | Schaltungsanordnung mit einem ersten Wechselrichter und einem parellelgeschalteten zweiten Wechselrichter | |
| DE3108162C2 (de) | Statische Scherbius-Kaskade | |
| DE2038907B2 (de) | Anordnung zur Drehzahlregelung einer Gleichstrommaschine | |
| DE2640622A1 (de) | Verfahren zum notbetrieb eines eine drehfeldmaschine speisenden umrichters und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE2648149C2 (de) | ||
| DE3025112C2 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Stromrichterschaltung | |
| DE3343649C2 (de) | ||
| DE634339C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Inbetriebhaltung von Synchrongeneratoren beim Ausfall einer mit ihnen auf eine Netz parallel arbeitenden anderen Stromquelle | |
| DE69124898T2 (de) | Steuerung eines diskontinuierlichen Stromes in einer induktiven Last mittels eines Thyristorgleichrichters | |
| DE3886561T2 (de) | Regelsystem für einen elektrischen Motor. | |
| EP0031118A2 (de) | Verfahren zum Antakten eines Stromrichters mit Phasenfolgelöschung | |
| DE3127371C2 (de) | Schleifringloser Synchronmotor | |
| DE1588664C (de) | Anordnung zur Speisung eines Netzes mit Wechselstrom konstanter Spannung und konstanter Frequenz durch Synchrongeneratoren verander hcher Drehzahl |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |