DE2518235B2 - Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen StromrichterkaskadeInfo
- Publication number
- DE2518235B2 DE2518235B2 DE2518235A DE2518235A DE2518235B2 DE 2518235 B2 DE2518235 B2 DE 2518235B2 DE 2518235 A DE2518235 A DE 2518235A DE 2518235 A DE2518235 A DE 2518235A DE 2518235 B2 DE2518235 B2 DE 2518235B2
- 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
55
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Stromrichterkaskade besteht in bekannter Weise aus
einem Schleifringläufer-Induktionsmotor, der primärseitig an eine Spannungsquelle bzw. dem Netz liegt und
dessen Sekundärseite mit einem Gleichrichter verbunden ist, der die Schlupfleistung des Motors in
Gleichstrom umwandelt. Der Gleichstromausgang des Gleichrichters ist mit dem Gleichstromeingang 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 (Elektrie, 1972, H. 3,
S. 68 u. 69) 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 seinerseits 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.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Notbetrieb einer untersynchronen 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 γ zur Steuerung des Wechselrichters
auf einen minimal zulässigen Wert ym,n 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 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 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 Zi'mdwinkel 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 F i g. 2 das Schaltbild einer abgewandelten Stromrichterkaskade dargestellt ist, mil der das
Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann. F i g. 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 F i g. 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
Wechselstromeingang eines Gleichrichters 6 verbunden, dessen Gleichstromausgang seinerseits mit dem
Gleichstromeingang 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 4 verbunden.
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 so
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 Gleichstromeingang 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 γ für die Steuerung des Wechselrichters 7 verändert wird, so ändert sich ω
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 h>
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 zwischen dem Strom-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 Zündwinkel γ, der dem Ausgangssignal des Stromreglers 17
entspricht. Der Gleichstromdrossel 8 ist außerdem ein Thyristor 21 parallel geschaltet, der von der Zündeinrichtung
22 gesteuert wird.
Um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchführen zu können, ist in der Stromrichterkaskade 1
außerdem noch eine Steuervorrichtung 23 enthalten, die
in F i g. 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 7Ί, 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 γ des Wechselrichters 7 auf einen zulässigen Minimalwert
ymim welcher der Wechselrichtertrittgrenze entspricht,
und die Zündvorrichtung 22 zündet gleichzeitig den Thyristor 21. Als Ergebnis der Reduzierung des
Zündwinkels γ zur Steuerung des Wechselrichters 7 auf den Minimalwert ym,„ wird die Eingangsgleichspannung
des Wechselrichters 7 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
Wecbselstromseite des Wechselrichters 7 angeordnet ist, ständig den Strom, der durch den Wechselrichter 7
fließt. Wenn die Steuervorrichtung 23 den stromlosen Zustand des Wechselrichters 7 bestätigt, so gibt sie der
Zündsteuervorrichtung 19 ein Signal, daß die Zündim-
pulse für die Thyristoren des Wechselrichters 7 ausgesetzt werden. Auf diese Weise wird der Betrieb
des Wechselrichters 7 ohne jeden Kommutierungsausfall 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 Spannungswert 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 γ des Wechselrichters 7 auf
den Minimalwert ym,„ 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
yn,i„ liefert, während die andere, die von dem Regler
abhängig ist, bei dem normalen Betriebszustand der Stromrichterkaskade 1 arbeitet. Der Grund hierfür
besteht darin, daß sowohl die Amplitude als auch die Frequenz der Restspannung 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 wertet 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 Nullstellungssignal für
den Drehzahlregler 14 und den 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 12 notwendig ist. Dieses Signal wird dann gegeben, wenn die Drehzahl des Induktionsmotors 2 kleiner ist 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 Zündwinkeis auf γη,ιπ 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 Zündwinkcls auf den Wert )'„„„
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 Wechselrichter
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 26 eingegeben. Danach verläuft sie über zwei verzögernde Zeitglieder
27 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 Zündsteuervorrichtung 19, daß diese den Führungswinkel auf den Wert
γ,,,ίη 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 35 ist mit dem Ausgang 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 19 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 Schaller 11 und 13 verwendet wird.
In der F i g. 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 Induktionsmotors 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
Spannungsabfalls so tief abgesunken war, daß zur Wiederinbetriebnahme der Stromrichterkaskade 1 die
5r> Verwendung des Anlaßwiderstandes 12 notwendig ist.
Die einzelnen Betriebsschritte sind jeweils über der Zeit t aufgetragen, wobei die verschiedenen Zeitpunkte als
/ι, Ι2... ti bezeichnet sind.
In den waagerechten Spalten des Schaubildes sind zu
Wi 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 Aus-
· gangssignale des Zeitgliedes 27, des NOR-Bausteins 30 der Vergleichsanordnung 32, des Zeitgliedes 33, des
NOT-Baustcins 36 und der Vergleichsanordnung 37 Darunter ist noch die Drehzahl η des Induktionsmotors
2 von 0 bis 100% aufgetragen, wobei mit TVi der
Drehzahlbereich bezeichnet ist, in dem Anlaßwiderstand 12 verwendet werden muß, da die Stromrichterkaskade
1 erst bei Drehzahlen größer als M betrieben werden kann.
Die Steuervorrichtung 23 arbeitet nun wie folgt:
Fällt zu einem Zeitpunkt fi die Spannung an der
Spannungsquelle 4 sehr stark ab, unterhalb eines vorbestimmten Wertes, so ändert die Vergleichsanordnung
26 ihr Ausgangssignal von »0« auf »1«. Das ia •verzögernde Zeitglied 27 wird nun erst nach Ablauf
eines vorher bestimmten Zeitraumes 71 wirksam und ändert nun sein Ausgangssignal von »1« auf »0«. Im
gleichen Moment liefert das Zeitglied 28 ein Ausgangssignal »0«, welches durch den nachgeschalteten t5
NOT-Baustein 29 in »1« umgewandelt und in einen Eingang des NOR-Bausteines 30 gegeben wird. Als
Folge davon liefert der NOR-Baustein 30 ein Ausgangssignal »0« für die Nullstellung des Drehzahlreglers 14
und des Stromreglers 17. Das gleiche Ausgangssignal reduziert auch den Zündwinkel γ für die Steuerung des
Wechselrichters 7 auf einen vorher bestimmten Minimalwert ymj„ 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 h auf »1«. Dieses Ausgangssignal der
Vergleichsanordnung 32 wird dem Zeitglied 33 zugeführt, welches nach der Verzögerung um den Zeitraum
T3 zum Zeitpunkt U sein Ausgangssignal 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 des NOR-Bausteins 35 wird bereits
seit dem Zeitpunkt h das Ausgangssignal des Zeitgliedes 28 »0« eingegeben. Deshalb verändert sich das
Ausgangssignal des NOR-Bausteins 35 auf »1« im Augenblick U und dieses Ausgangssignal wird durch den
NOT-Baustein 36 auf »0« abgeändert. Dieses Ausgangssignal »0« des NOT-Bausteins 36 wird der Zündsteuervorrichtung
19 zugeführt und veranlaßt das Aussetzen der Zündimpulse für die Thyristoren des Wechselrichters
7. Dadurch ist der Betrieb des Wechselrichters 7 zum Zeitpunkt U 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 nun davon 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 is
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 fe 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 γ für die Steuerung des Wechselrichters 7 wird allmählich von dem Minimalwert Ymin auf den Normalwert vergrößert mit Hilfe der
Zündsteuereinrichtung 19.
Befindet sich dagegen zum Zeitpunkt (5 die Drehzahl
des Induktionsmotors 2 innerhalb des Bereiches N\, so befindet sich das Ausgangssignal der Vergleichsanordnung
37 auf »1«. Dadurch wird der Schalter 11 anstelle des Schalters 13 geschlossen und somit der Anlaßwiderstand
12 an den Schleifringläufer 5 des Induktionsmotors 2 angeschlossen. Außerdem bleibt das Ausgangssignal
des NOR-Bausteines 30 auf »0«, weil sich das Ausgangssignal der Vergleichesanordnung 37 auf »1«
befindet, unabhängig davon, daß das Ausgangssignal des NOT-Bausteines 29 zum Zeitpunkt fe auf »0« gewechselt
hat. Der Wechselrichter 7 wird somit durch das Verbleiben des Zündwinkels auf dem Minimalwert ymi„
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 h, 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 Wert ymm
zurückgenommen. Der Drehzahlregler 14 und der Stromregler 17 arbeiten nun normal und die Zündsteuervorrichtung
19 liefert Zündimpulse, deren Zündwinkel allmählich von dem Minimalwert ymm auf den normalen
Betriebswert des Wechselrichters 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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren für den Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade, bestehend aus einem
Schleifringläufer-Induktionsmotor, einem Gleichrichter, dessen Wechselstromausgang mit der
Sekundärseite des Induktionsmotors verbunden ist, einem Wechselrichter, dessen Gleichstromeingang
mit dem Gleichstromausgang des Gleichrichters und dessen Wechselstromausgang mit der Primärseite
des Induktionsmotors und der Spannungsquelle bzw. dem Netz verbunden ist, und einer Gleichstromdrossel,
die zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter angeordnet ist, dadurch ge- is
kennzeichnet, daß bei Ausfall der Spannungsquelle (4) oder bei Spannungsabfall unter einen
vorher bestimmten Grenzwert der Zündwinkel γ zur Steuerung des Wechselrichters (7) auf einen minimal
zulässigen Wert γ min reduziert wird, welcher 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
Gleichstronidrossel (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 γ 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 als ein
vorbestimmter Wert (Wi), der Schleifringläufer (5) «
des Induktionsmotors (2) mit einem Anlaufwiderstand (12) solange verbunden wird, bis der vorher
bestimmte Wert (TVi) erreicht ist, und daß danach der
Schleifringläufer (5) des Induktionsmotors (2) wieder mit dem Gleichrichter (6) verbunden wird und daß so
dann der Zündwinkel y des Wechselrichters .(7) allmählich auf seinen normalen Wert vergrößert
wird.
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 DE2518235A1 (de) | 1975-11-13 |
| DE2518235B2 true 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 |
| DE2518235A1 (de) | 1975-11-13 |
| US3978381A (en) | 1976-08-31 |
| JPS50138322A (de) | 1975-11-04 |
| 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 | |
| DE69219761T2 (de) | Vorrichtung und Regelmethode zum Starten und Stoppen eines Dreiphasen-Induktionsmotors | |
| DE3704431C2 (de) | ||
| DE3151904A1 (de) | Verfahren zum optimieren der leistungsaufnahme einer vielzahl parallelgeschalteter hysteresemotoren | |
| DE2518235C3 (de) | Verfahren zum Betrieb einer untersynchronen Stromrichterkaskade | |
| EP0142808A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer über einen Stromzwischenkreisumrichter gespeisten Asynchronmaschine bei Netzstörung | |
| CH629049A5 (de) | Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselspannungsgespeisten universalmotor. | |
| DE3622787C2 (de) | ||
| EP0142096B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Hochspannungsleichstromübertragung mit Bypass-Pfad für den Störungsfall | |
| DE2416734A1 (de) | Elektromotorregler | |
| CH670925A5 (de) | ||
| DE2726534C2 (de) | Umrichterschaltung | |
| DE2520164A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines wechselstrommotors | |
| DE2530465B2 (de) | Schaltungsanordnung mit einem ersten Wechselrichter und einem parallelgeschalteten zweiten Wechselrichter | |
| DE3886561T2 (de) | Regelsystem für einen elektrischen Motor. | |
| DE2811302A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur steuerung eines asynchron-schleifringlaeufermotors | |
| DE2640622A1 (de) | Verfahren zum notbetrieb eines eine drehfeldmaschine speisenden umrichters und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
| EP0620635A1 (de) | Gesteuerter Drehstrom-Gleichrichter | |
| DE3111599A1 (de) | "steuerung fuer einen wechselstrommotor" | |
| DE69124898T2 (de) | Steuerung eines diskontinuierlichen Stromes in einer induktiven Last mittels eines Thyristorgleichrichters | |
| DE2038907B2 (de) | Anordnung zur Drehzahlregelung einer Gleichstrommaschine | |
| DE2637388A1 (de) | Verfahren zum notbetrieb eines einen wechselstrommotor speisenden strom-zwischenkreiswechselrichters | |
| DE3025112C2 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Stromrichterschaltung | |
| DE2952197A1 (de) | Verfahren zum verlustarmen betrieb einer einrichtung fuer unterbrechungsfreie wechselstromversorgung von verbrauchern |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |