DE2640622B2 - Verfahren zum Notbetrieb eines eine Drehfeldmaschine speisenden Umrichters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Notbetrieb eines eine Drehfeldmaschine speisenden Umrichters und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Notbetrieb eines eine Drehfeldmaschine speisenden Umrichters mit
einem selbstgeführten Wechselrichter, einem Zwischenkreis und einem an eine Versorgungsspannung angeschlossenen
gesteuerten Gleichrichter, bei dem bei einer Unterbrechung der Versorgungsspanniing die Frequenz
des Wechselrichters derart vermindert wird, daß die Drehfeldmaschine generatorisch arbeitet und den
Zwischenkreisspeicher speist und bei dem eine Regelgröße,
vorzugsweise der magnetische Fluß der Drehfeldmaschine, annähernd konstant bleibt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens für einen Umrichter, dessen Gleichrichter ein durch ein Regelgerät beeinflußtes
Zündwinkelsteuergerät vorgeschaltet ist. wobei dem Regelgerät eingangsseitig eine von einem Meßwandler
abgeleitete Regelgröße der Drehfeldmaschine sowie ein zugeordneter Soliwert zugeführt sind, und
dessen Wechselrichter durch eine Ansteuereinheit und einen vorgeschalteten Spannungs-Frequenz-Umsetzer
getaktet ist, dessen Eingang ein Basis-Frequenzsollwert zugeführt ist, wobei eine Überwachungseinheit zur
Überwachung der Versorgungsspannung auf Unterbrechungen vorgesehen ist, deren eine Unterbrechung der
Versorgungsspannung anzeigendes Ausgangssignal einer Hilfsanordnung zugeführt ist, die ausgangsseitig
einen Frequenzhilfssollwert liefert, der einer eingangsseitigen Additionsstufe des Spannungs-Frequenz-Umsetzers
zusätzlich zum Basis-Frequenzsollwert zugeführt ist.
Zur Speisung einer Drehfeldmaschine kann ein Umrichter mit Gleichspannungszwischenkre-s oder ein
Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis eingesetzt werden. Im erstgenannten Fall wird der Wechselrichter
mit einer geglätteten Gleichspannung über den Zwischenkreis versorgt, im zweiten Fall durch einen
geglätteten Gleichstrom. Es ist bekannt, daß derartige selbstgeführte Wechselrichter zu Kommutierungsfehlern
neigen, wenn als Folge einer Unterbrechung der Versorgungsspannung die Eingangsgleichsp;mnung
oder der Eingangsgleichstrom zu weit absinkc.i. Als Unterbrechung der Versorgungsspannung gilt im
folgenden auch ein hinreichend starker Einbruch der Versorgungsspannung. Im Fall einer vergleichsweise
langen Versorgungsspannungsunterbrechung, als deren Folge Kommutierungsfehler auftreten, bei der aber die
Versorgungsspannung erst nach vollständigem Abklingen des Wechselrichterstroms wiederkehrt, werden
keine Schädigungen eintreten, jedoch im Fall von kurzzeitigen Versorgungsspannungsausfällen, bei denen
die Versorgungsspannung vor dem Abklingen des Stromes im Wechselrichter wiederkehrt, fließt ein
außerordentlich hoher Kurzschlußstrom unmittelbar nach der Wiederkehr der Versorgungsspannung durch
den selbstgeführten Wechselrichter. Dabei können Schäden im selbstgeführten Wechselrichter, dem
Gleichrichter und weiteren Elementen auftreten. Diese Gefahr kann durch unmittelbar auf den Versorgungsspannungsausfall
erfolgende Stillsetzung des Gleichrichters und Betriebsunterbrechung des selbstgeführten
Wechselrichters bis zur Wiederkehr der Versorgungsspannung ausgeschlossen werden, lsi jedoch der Betrieb
des selbstgeführten Wechselrichters einmal unterbrochen, dann ist es nötig, zuerst zu überprüfen, ob die
Anforderungen für die Wiederinbetriebsetzung erfüllt sind und anschließend den Wechselrichter zu starten.
Daher tritt eine beträchtliche Totzeit auf, bis die normalen Betriebsbedingungen wieder erreicnt sind.
Die Totzeit wirkt beträchtlich auf den Betrieb des Gesamtsystems zurück, einschließlich der Drehfeldmaschine,
die durch den selbstgeführten Wechselrichter gespeist ist.
Bei derartigen Systemen ist es erforderlich, einen kontinuierlichen sicheren Betrieb des selbstgcführlen
Wechselrichters zu ermöglichen, so daß ein kurzzeitiger Ausfall — sei es ein Einbruch oder eine Unterbrechung
— der Versorgiingsspanniing nicht auf den Betrieb des
Gesamtsystems einwirkt. Diese Forderung kann erfüllt werden, indem eine Hilfsspannungsquclle am Gleichspannungscingang
des selbstgrfiihrtcn Wechselrichters vorgesehen wird. Die Hilisspannungsquelle ermöglicht
die Fortführung des Betriebs des selbstgeführten Wechselrichters auch bei Ausfall der Versorgungsspannung
über eine lange Zeit. In den meisten Fällen eines lang andauernden Ausfalls der Versorgungsspannung
wird jedoch der weitere Betrieb des seibstgeführten Wechselrichters wegen der Betriebsunterbrechung von
anderen Teilen des Gesamtsystems bedeutungslos. Darüber hinaus zieht das Vorsehen solch einer
Hilfsspannungsquelle eine Erweiterung des Gesamtsystems und demzufolge Kostensteigerungen nach sich.
Dies kann daher als keine vorteilhafte Lösung betrachtet werden.
Eine außerordentlich vorteilhafte Alternativlösung stellt das bekannte Verfahren dar, die Frequenz des
Wechselrichters mit Gleichspannungszwischenkreis im Zeitpunkt des Versorgungsspannungsausfalls abzusenken,
um für die Drehfeldmaschine den generatorischen Betrieb zu ermöglichen und einen Glättungskondensator
im Gleichspannungszwischenkreis durch eine im Gleichrichter enthaltene Rückarbeitsdiode durch die
EMK der Drehfeldmaschine aufzuladen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-AS 15 13 517
bekannt. Dabei kann der selbstgeführte Wechselrichter seinen Betrieb fortsetzen, solange die Drehfeldmaschine
in Bewegung ist. In der genannten Auslegeschrift ist der zeitliche Verlauf für die Absenkung der Ausgangsfrequenz
des Wechselrichters beim Eingehen eines eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden
Signals nicht angegeben. Bei einer stetigen Verringerung der Ausgangsfrequenz würde unvermeidbar eine
Totzeit auftreten, bis die Wechselrichterfrequenz unter die der Maschinendrehzahl entsprechende Drehfrequenz
verringert isi, d. h. bis die Drehfeldmaschine die Bedingung für generatorischen Betrieb erreicht. Während
der Totzeit würde die Spannung des Glättungskondensators C im Zwischenkreis weiter abnehmen. Um
sicherzustellen, daß die Spannung des Glättungskondensators Cr.icht unter einen Wert absinkt, bei dem der
Betrieb des Wechselrichters nicht mehr aufrechterhalten werden könnte, wäre es notwendig, einen Glättungskondensator
C vorzusehen, der eine sehr große Kapazität aufweist. Aber auch bei einer sofortigen
Absenkung der Wechselrichterfrequenz unter die Maschinendrehfrequenz tritt wegen der durch die
Drehfeldmaschine und durch den Steuerkreis gegebenen Verzögerungen unvermeidbar eine — wenn auch
wesentlich kleinere — Totzeit auf, die einen Spannungseinbruch am Glättungskondensator Cbewirkt.
Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, wodurch beim Notbetrieb während einer
Unterbrechung der Versorgungsspannung ein Abfall der Gleichspannung bzw. des Gleichstroms am Eingang
des selbstgeführten Wechselrichters unmittelbar nach Versorgungsspannungsausfall ausgeglichen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Frequenzsollwert nach einer sprunghaften
Erniedrigung einen kurzzeitigen kontinuierlichen Anstieg aufweist, dem eine für die restliche Zeitspanne der
Versorgungsspannungsunterbrechung anhaltende langsame Absenkung des Frequenzsollwertes folgt.
Durch die zunächst erfolgende relativ starke Absenkung der synchronen Drehzahl wird ein erhöhter
Energierückfluß von der nunmehr generatorisch arbeitenden
Drehfeldmaschine in den Zwischenkreis sichergestellt, wodurch der Ladungsverlust des Glättungskondensators
bei der Unterbrechung der Versorgiingsspannung ausgeglichen wird. Um eine Überladung ties
Zwischenkreiskondcnsators zu verhindern, wird der
l'requenzsollwcrt nach der sprunghaften Erniedrigung
kurzzeitig kontinuierlich angehoben und dann für die restliche Zeilspanne der Vcrsorgungsspannungsunterbrechung
wieder langsam abgesenkt. Dadurch wird also ein schnelles Wiederaufladen des Zwischenkreiskondensators
gesichert und gleichzeitig eine Überladung ausgeschlossen. Der Zwischcnkreiskondensator kann
daher besonders klein gehallen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1
bis 8 beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. I in Form eines Blockdiagramms eine schematische
Anordnung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
F i g. 2 die Zeitabhängigkeit des Drehzahlistwertes und des Drehzahisoiiwertes zwischen Unterbrechung
und Wiederkehr der Versorgungsspannung zur Erläuterung des Notbetriebs nach der vorliegenden Erfindung,
F i g. 3 ein Schaltbild der Hilfsanordnung 7 (F i g. 1),
Fig. 4 die Zeitabhängigkeit von Signalen zur Erläuterung der Funktion der Hilfsanordnung 7,
F i g. 5 in Form eines Schaltbildes ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hilfsanordnung 7,
F i g. 6 das Zeitverhalten von Signalen der in F i g. 5 dargestellten Schaltung,
F i g. 7 das Schaltbild eines abgewandelten Teils der in den F i g. 3 und 5 dargestellten Hilfsanordnungen,
F i g. 8 das Zeitverhalten von Signalen zur Erläuterung der Wirkungsweise des in F i g. 7 dargestellten
Teils.
In F i g. 1 ist die Drehfeldmaschine M beispielsweise
ein dreiphasiger Induktionsmotor, dessen Statorwicklung mit dem Wechselspannungsausgang des selbstgeführten
Wechselrichters WV verbunden ist. Ein Gleichrichter REQ der mit einem die Versorgungsspannung
liefernden Drehstromnetz N verbunden ist, umfaßt beispielsweise Thyristoren in einer dreiphasigen Brükkenschaltung.
In dem Zwischenkreis zwischen dem Gleichrichter REC und dem selbstgeführten Wechselrichter
WV sind eine Glättungsdrossel L und ein Glättungskondensator Centhalten. Demzufolge ist der
Wechselrichter WVTeil eines Umrichters mit Gleichspannungszwischenkreis.
Als Wechselrichter WV können verschiedene Arten von bekannten Wechselrichtern in Verbindung mit einem Gleichspannungszwischenkreis
eingesetzt werden, so beispielsweise auch dreiphasige Thyristorwechselrichter, wie sie in Fuji-jiko,
Band 47, Nr. 2, Seite 242, F i g. 2a und 6 dargestellt sind.
Die einzelnen Thyristoren innerhalb des Wechselrichters WV erhalten ihren Zündimpuls durch eine
Ansteuereinheit I, die einen Ringzähler, einen Impulsverstärker
und einen Impulsübertrager umfaßt. Der Ansteuereinheit 1 wird eingangsseitig ein Impulszug
von einem Spannungs-Frequenz-Umsetzer 2 zugeführt. Der Impulszug kann eine Frequenz aufweisen, die ein
ganzzahliges Vielfaches (beispielsweise das Sechsfache) der gewünschten Ausgangsfrequenz des Wechselrichters
WVisL Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 2 wird eingangsseitig durch einen Frequenzsollwert Vf- V/
gespeist. Unter normalen Betriebsbedingungen ist der Wert von — V/ gleich Null, so daß der Frequenzsollwert
gleich dem Basisfrequenzsollwert V/ist. Dieser Basisfrequenzsollwert
V( wird durch einen nicht dargestellten Frequenzgeber direkt oder über einen Hochlaufgeber
vorgegeben. Der Spannungs-Frequenz-Umsetzer 2 dient dazu, die Eingangsspannung als Frequenzsollwert
in einen frequenzproportionalen Impulszug umzuwandeln.
Die ein/einen Thyristoren in dem Gleichrichter RlX
erhalten /.ündimpulse von einem Zündsvinkelstcucrgcrät
3, das einen Sägezahngenerator, einen Vergleicher, einen Impulsverstärker und einen Impulsübertrager
umfaßt. Das Zündwinkelsteuergerät 3 steuert die Zündung der einzelnen Thyristoren im Gleichrichter
Rl'.C mit einem Zündwinkcl entsprechend der Ausgangsspannung
eines Regelgcräts 4. Für das Regelgerät 4 kann beispielsweise ein bekanntes Regelgerät mit
proportionaler und integraler Regelwirkung (PI-Regler) eingesetzt werden. Das Regelgerät 4 dient dazu, die
Ausgangsspannung des Gleichrichters REC durch das Zündwinkelsteuergerät 3 so zu regeln, daß ein Istwert V1
mit einem Sollwert V5 übereinstimmt. Der Istwert V, ist
beispielsweise der Istwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters, die durch einen Spannungsmeßwandler
5 erfaßt wird. Um den magnetischen Fluß der Drehfeldmaschine annähernd konstant zu halten, ist es
erforderlich, die Ausgangsspannung des Wechselrichters INV im Verhältnis zur Ausgangsfrequenz des
Wechselrichters zu ändern. Daher weist der Sollwert V5 ein bestimmtes Verhältnis zum Basisfrequenzsollwert Vf
auf. In diesem Fall kann der Basisfrequenzsollwert V^aIs
Spannungssollwert V5 benutzt werden.
Alternativ kann der Spannungsmeßwandler 5 durch einen Magnetflußmeßwandler ersetzt sein, um den
Istwert des magnetischen Flusses in der Drehfeldmaschine zu erfassen. Der Istwert wird dem Regelgerät 4
als lsi wert V, zugeführt. Ein Sollwert Vs für den
magnetischen Fluß wird durch ein Potentiometer vorgegeben. Damit kann eine direkte Steuerung des
magnetischen Flusses auf einen vorgegebenen Wert bewirkt werden.
Durch die beschriebene Anordnung wird die Drehfeldmaschine mit einer dem Basisfrequenzsollwert Vf
entsprechenden Drehzahl betrieben, während der magnetische Fluß in der Drehfeldmaschine auf einem
annähernd konstanten Wert gehalten wird.
Ferner wird die Spannung des Drehstromnetzes N von einer Überwachungseinheit 6 überwacht, um bei
Einbrüchen oder Unterbrechungen der Versorgungsspannung geeignete Maßnahmen einzuleiten. Die
Überwachungseinheit 6 erzeugt ein die Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes Signal beispielsweise
dann, wenn die Versorgungsspannung einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Das die
Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende Signal wird einer Hilfsanordnung 7 zugeführt. Die
Hilfsanordnung 7 dient dazu, den Frequenzhilfssollwert — Vf zu erzeugen. Der Frequenzhilfssollwert — V/ wird
am Eingang des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 2 zum Basisfrequenzsollwert hinzuaddiert. Als Ergebnis wird
die Ausgangsfrequenz des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 2 herabgesetzt und dabei auch die Frequenz des
selbstgeführten Wechselrichters WV. Ferner wird das eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende
Signal auch dem Zündwinkelsteuergerät 3 und dem Regelgerät 4 zugeführt. Dadurch wird bei Ausfall
der Versorgungsspannung die Impulserzeugung im Zündwinkelsteuergerät 3 unterbunden und im Regelgerät
4 Nullhaltung erzwungen.
F i g. 2 zeigt anhand einer grafischen Darstellung den Notbetrieb entsprechend der vorliegenden Erfindung
bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung. Die Zeichnung zeigt in einem Beispiel, wie sich die der
Wechselrichterfrequenz entsprechende synchrone Drehzahl N0 (gestrichelte Linie) der Drehfeldmaschine
M und deren Istdrehzahl zwischen Unterbrechung und
Wiederkehr der Versorgiingsspanming in Abhängigkeit
von der Zeit ι ändern. Sobald das eine Unterbrechung der Versorgiingsspannung anzeigende Signal /um
Zeitpunkt (ι cr/eugl ist. wird der Frequenzsollwert für
den Wechselrichter plötzlich sprunghaft gemäß der r,
vorliegenden Erfindung abgesenkt, so daß die synchrone
Drehzahl Nt, schnell auf einen Wert unter der Istdrch/.ahl der Drehfeldmaschine verringert wird. Als
Ergebnis kann die Drehfeldmaschine M unmittelbar im gcncratorischen Betrieb weiterlaufen. Durch das starke in
Absenken der synchronen Drehzahl Mi wird ein hoher EnergieriickfluU in den Zwischenkreiskondensator erreicht,
der einen bei der Unterbrechung der Versorgungsspannung auftretenden Ladungseinbruch kompensiert.
Nach der sprunghaften Erniedrigung der ΐί synchronen Drehzahl ,\'u steigt diese kontinuierlich
wieder etwas an. Die Maschinenistdrehzahl N sinkt während der Unterbrechung der Versorgungsspannung.
Die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters wird mit dem weiteren Absinken der Maschinendrehzahl weiter
reduziert, um die Bedingung für generatorischen Betrieb (No kleiner N) aufrechtzuerhalten. Zum Zeitpunkt
/2. in dem die Versorgungsspannung wieder voll ansteht und das eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende Signal verschwunden ist, wird der .>■-,
Frequenzsollwert mit vorgegebener Steigung wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben. Mit dem
Wegfall des eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals entfällt die Blockierung des
Zündwinkelsteuergerätes 3 und die Nullhaltung am 1« Regelgerät 4 wird aufgehoben. Es erfolgt damit der
Übergang zu normalen Betriebsbedingungen, wobei die Maschinendrehzahl N auf ihren Normalwert ansteigt,
während der magnetische Fluß der Drehfeldmaschine unter der Wirkung des Regelgeräts 4 auf einem r>
konstanten Wert gehalten wird. Zum Zeitpunkt /3 ist der
Übergang der Drehfeldmaschine in ihren normalen, d. h. vor Eintritt der Versorgungsspannungsunterbrechung
bestehenden Betriebszustand vollendet.
Durch die anfangs sehr starke Erniedrigung der synchronen Drehzahl No unter die Maschinenistdrehzahl
/V und die damit erreichte Kompensation eines Ladungsverlustes im Glättungskondensator C bei der
Unterbrechung der Versorgungsspannung kann ein Glättungskondensator mit einer besonders kleinen
Kapazität eingesetzt werden. Eine Überladung des Glättungskondensators C wird verhindert, indem nach
der sprunghaften Erniedrigung die synchrone Drehzahl wieder etwas ansteigt und dann mit konstanter
Differenz unter der Maschinenistdrehzahl bleibt. F i g. 3 ίο
veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Hilfsanordnung 7 für den oben erläuterten Notbetrieb gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Die Hilfsanordnung 7 in Fig.3 umfaßt einen Steuerkreis 71, der die Geschwindigkeit der Frequenzabnähme
steuert, ein Steuermittel 72, einen Kompensationskreis 73 und einen Summationsverstärker 74. Der
Steuerkreis 71 ist ein sogenannter »Hochlaufgeber«, der im wesentlichen einen Integrator und einen Vergleicher
umfaßt, wobei der Integrator aus einem Operationsver- «>
stärker <?i, einem Kondensator Q und einem Widerstand
Ri und der Vergleicher aus einem Operationsverstärker
Qi und Widerständen R2 und A3 besteht. An den
Eingangsklemmen des Operationsverstärkers Q2 liegt
eine vorgegebene Spannung negativer Polarität, die von b5 dem Potentiometer VR1 abgeleitet ist, sowie eine
Ausgangsspannung V10 des Integrators, die über den
Widerstand R3 zurückgeführt ist. Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers (J. ist über den Widerstand
H.i mit der l-üngiingsklemmc des Integrators verbunden.
In Parallelschaltung zum Widerstand Rs ist ein Sehaller
S] angeordnet, der durch ein Ausgangssignal der eine
Unterbrechung der Versorgiingsspannung anzeigenden Überwachungseinheit 6 steuerbar ist. Der Schalter S\ ist
linier normalen Betriebsbedingungen geschlossen, bei einem Ausfall der Versorgungsspannung geöffnet. In
ähnlicher Weise ist der Verbindungspunkt des Eingangswiderstandes R] des Integrators und des Ausgangswiderstandes
Rt des Vergleichers über den Schalter 52 und die Diode D 1 mit der Ausgangsklemme
des Steuermittels 72 verbunden, wobei der Schalter S2
durch das Ausgangssignal der eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Überwachungseinheit
6 nur während des Ausfalles der Versorgungsspannung geschlossen wird.
Das Steuermittel 72 umfaßt einen Operationsverstärker Qj, Eingangswiderstände R^, Rt, und einen Rückkopplungswiderstand
Ri. Der Eingangswiderstand R5
wird mit einer Steuerspannung positiver Polarität, die über dem Potentiometer VR2 abgegriffen ist, beaufschlagt,
während der Eingangswiderstand Rb an einem Istwert negativer Polarität liegt. Soll der magnetische
Fluß der Drehfeldmaschine während der Unterbrechung der Versorgungsspannung auf einem konstanten
Wert gehalten werden, dann stellt der Istwert den Istwert des magnetischen Flusses der Drehfeldmaschine
dar. In Fig. 1, wo das Regelgerät 4 zur Regelung des
magnetischen Flusses eingesetzt ist und ein Meßwandler für die Erfassung des magnetischen Flusses als
Wandler 5 eingesetzt ist, kann der Istwert des magnetischen Flusses der Drehfeldmaschine vom
Wandler 5 abgeleitet werden. Wo das Regelgerät 4 als Spannungsregler eingesetzt ist und demzufolge als
Wandler 5 ein Spannungsmeßwandler eingesetzt wird, ist es natürlich notwendig zusätzlich zu dem Wandler 5
einen weiteren Meßwandler zur Erfassung des magnetischen Flusses vorzusehen.
Der Kompensationskreis 73 weist zwei Operationsverstärker Q4 und (?5 auf, wobei der Operationsverstärker
Q4 der ersten Stufe zusammen mit den beiden Widerständen Rg, Rs und einem Kondensator Ci einen
Differenzierkreis darstellt, während der Operationsverstärker Qi der zweiten Stufe zusammen mit den
Widerständen R\o und Ru einen Umkehrverstärker
bildet. Die Eingangsklemme des Differenzierkreises liegt unter Normalbedingungen an Erde über einen
Schalter S3. der durch das Ausgangssignal der eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden
Überwachungseinheit 6 (F i g. 1) betätigt wird. Bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung wird durch
den Schalter S3 ein vorgegebenes positives Potential an die Eingangsklemme des Differenzierkreises gelegt.
Ferner besteht am Operationsverstärker Qj5 unter
normalen Arbeitsbedingungen Nullhaltung. Jedoch wird durch ein Ausgangssignal der bei einer Unterbrechung
der Versorgungsspannung ansprechenden Überwachungseinheit 6 bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung
am Operationsverstärker φ die Nullhaltung aufgehoben. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
Qs wird durch einen Spannungsteiler V7?3 geteilt und dann als Ausgangsspannung V30
entnommen.
Die Ausgangsspannungen V10 und V30 der Kreise 71
und 73 werden durch einen Summationsverstärker 74 addiert Der Summationsverstärker 74 umfaßt einen
Operationsverstärker Q6 und Widerstände Rn, Ri3 und
R\i. Die Ausgangsspiinnungdes Summationsvcrstärkcrs
74 ist den Eingangsklcmnicn ties Spunnuiigs-Freqiienz-Umsel/ers
2 als Frequcn/.hilfssollwert -Vf (Fig. I) zugeführt, wo er zum Basisfreqiicn/sollwcrt addiert
wird. Die Wirkungsweise der I lilfsanordnung 7 wird im
folgenden beschrieben, wobei Bezug auf F i g. J genommen wird.
Unter Normalbedingungen befinden sich die Schalter Si, S) und Sj in den in F i g. 3 dargestellten Lagen und der
Operationsverstärker Q-, weist Nullhaltung auf. Da der
Schalter S2 geöffnet ist. bleibt die Ausgangsspannung Κ«, des Steuermittels 72 für den magnetischen Fluß ohne
jede Wirkung auf den Steuerkreis 71. da der Steuerkreis 71 wegen des geschlossenen Schalters Si Nullhaltung
aul weist, ist die Ausgangsspannung Km des Steuerkreises
71 Null. Die Ausgangsspannung VJ()des Kompensationskreises
73 ist ebenfalls NuIi, so daß die Ausgangsspannung - K/ der Hilfsanordnung 7 Null beträgt.
Wenn — wie F i g. 4a zeigt — ein eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes Signal A zur
Zeit fi erzeugt wird, ändern die Schalter S1 bis Sj ihren in
Fig. 3 dargestellten Schaltzustand. Im Steuerkreis 71
wird durch das öffnen des Schalters S, die Nullhaltung
aufgehoben, so daß die Ausgangsspannung VQ2 des Vergleichcrs sich sprunghaft von Null auf einen
vorgegebenen negativen Wert ändern kann. Gleichzeitig wird der Schalter S2 geschlossen, so daß die
Ausgangsspannung K21, des Steuermittels 72 über die
Diode D 1 am Steuerkreis 71 liegt. Da der vorgegebene Wert VQ2 so gewählt ist, daß er kleiner als V2n ist, wird
die Diode D\ leitend und das anstehende Signal dem Integrator eingangsseitig zugeführt. Daher beginnt sich
die Ausgangsspannung Vn, des Integrators zu ändern
mit einer Änderungsgeschwindigkeit, die von der Ausgangsspannung des Steuermittel 72 und der
integrationszeit CR1 abhängt, je kleiner der am
Widerstand Rb anliegende Istwert des magnetischen
Flusses in Relation zu dem durch das Potentiometer VR2
vorgegebenen Sollwert ist, um so höher wird die Ausgangsspannung K20 negativer Polarität des Steuermittels
72 und umso stärker nimmt die Steigung der Anstiegsflanke der Ausgangsspannung Kodes Integrators
zu. In Fig.4c ist die Änderung der Ausgangsspannung
Ko des Integrators in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, wobei sie jedoch aus Gründen einer
einfacheren Darstellbarkeit mit konstanter Steigung eingezeichnet ist. Im Kompensationskreis 73 wird durch
ein eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes, zum Zeitpunkt /1 eingehendes Signal am
Verstärker ζ)5 die Nullhaltungaufgehoben, und gleichzeitig
der Schalter S1 an positives Potential gelegt. Als Ergebnis erzeugt der Kompensationskreis 73 eine
Spannung Vx von differenzieller Wellenform, wie es in
Fig.4d dargestellt ist. Die Ausgangsspannungen Ko und V]o der beiden Kreise 71 und 73 werden addiert
(Umkehr der Polarität) durch den Summationsverstärker 74, dessen Ausgangsspannung als Ausgangsspannung
— V/ der Hilfsanordnung 7 entnommen wird. Die Änderung der Ausgangsspannung - Vl mit der Zeit ist
in Fig.4e dargestellt. Fig.4f zeigt die Änderung der
gesamten Eingangsspannung Vf— V/ des Spannungs-Frequenz-Umsetzers
2 in Fig. 1. Wie aus Fig.4f entnommen werden kann, wird — sobald das eine
Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende Signal erzeugt ist — der Frequenzsollwert V1- Vf
plötzlich abgesenkt, wodurch die Wechselrichterausgangsfrequenz schnell herabgesetzt wird, so daß die
Drehfeldmaschine ohne ins Gewicht fallende Verzögerung in ilen Arbeitsbereich für generalorischen liciricb
gelangt. In der Folge wird der Frcquenzsollwert Vi- Vf
mit dem Abfall der Maschinendrehzahl weiter verringert. Dabei wird die Veningerungsgesehwindigkeit
^ durch das Steuermittel 72 so ausgeglichen, so daß der
magnetische Fluß der Drehfeldmaschine auf einem vorgegebenem Wert gehallen wird.
Mit der Wiederkehr der Versorgungsspanniing im
Zeitpunkt I1 endet das eine Unterbrechung der
Versorgungsspaniuing anzeigende Signal A und die
Schalter Si bis Si nehmen wieder ihre in F i g. J
eingezeichnete Sehallstellung ein. Am Operationsverstärker Q^ wird wieder Nullhaltung erzwungen. Im
Steuerkreis 71 ändert sich die Ausgangsspannung VQ2
\r> des Vergleichcrs sprunghaft durch öffnen des Schalters
Si auf einen vorgegebenen positiven Wert. Gleichzeitig wird der Schalter S2 geöffnet. Damit nimmt die
Ausgangsspannung Ko des Integrators mit konstanter Steigung bis zum Erreichen des Wertes Null ab. Folglich
nimmt die Ausgangsspannung - Vf der Hilfsanordnung 7 mit derselben Steigung auf Null ab, der Frequenzsollwert
Vf- Vf kehrt dagegen mit derselben Steigung auf seinen ursprünglichen Wert K zurück. Dieser Vorgang
ist zum Zeitpunkt I1 beendet. Da die Ausgangsspannung
Ko des Integrators zum Zeitpunkt f j Null wird, wird die
Ausgangsspannung VQ2 des Vergleichers ebenfalls Null.
Damit wird der Frequenzsollwert bei der Wiederkehr der Versorgungsspannung auf den ursprünglichen Wen
mit einer vorgegebenen Steigung zurückgeführt, wobei
«ι plötzliche, sprunghafte Änderungen vermieden werden.
Während dieses Übergangsprozesses arbeiten das Regelgerät 4 und das Zündwinkelsteuergerät 3 wieder,
um den magnetischen Fluß der Drehfeldmaschine auf einem angenähert konstanten Wert zu halten, wobei die
)■> Ausgangsspannung des Gleichrichters REC wieder
gesteuert wird. Da eine sprunghafte Änderung des Frequenzsollwertes unmittelbar nach Beendigung des
eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals umgangen wird, wird der folgende
Nachteil vermieden: Wird nämlich der Frequenzsollwert nach Beendigung des eine Unterbrechung der
Versorgungsspannung anzeigenden Signals plötzlich erhöht, kann das Regelgerät 4 einer solch plötzlichen
Erhöhung nicht folgen, so daß die Spannung des Glättungskondensators C mit der Zeit abfällt. Falls der
Abfall in der Spannung des Kondensators hinreichend groß ist, besteht die Gefahr, daß kommutierungsstörungen
beim Wechselrichter auftreten. Wie bereits oben erwähnt, kann — in dem in F i g. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel — nicht nur ein sicherer Betrieb des Wechselrichters während Unterbrechung der
Versorgungsspannung aufrechterhalten werden, sondern es wird auch die Überführung zu normalen
Betriebsbedingungen »weich« vollzogen.
v> Im Fall, daß — wie bei der Beschreibung der F i g. 1
erwähnt — der Frequenzsollwert Vt durch einen Frequenzgeber über einen Hochlaufgeber vorgegeben
wird, wird die Hilfsanordnung 7 in F i g. 3 vorzugsweise so modifiziert, daß der Steuerkreis 71 in Fig.3 als
Hochlaufgeber genutzt werden kann.
F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Abwandlung. Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in F i g. 3 dargestellten
dadurch, daß das Potentiometer VR\ zur Frequenzeinstellung dient, so daß eine Spannung positiver
Polarität entsprechend dem Frequenzsollwert K-an den
Steuerkreis 71 angelegt werden kann. Der Schalter Si wird gegenüber der in F i g. 3 dargestellten Hilfsanord-
innig so geschaltet, daß er wahrend einer Unterbrechung
der Versorgungsspannung geschlossen ist. Kin Signal, das den Wert V,- Vl entspricht, kann der
Ausgungsklemme des Summutionsverstärkerkreiscs 74
entnommen werden. Dieses Signal wird dem Span- s nungs-Frequenz-Umsetzer2zugeführt.
Der Steuerkreis 71 dient nicht nur zur Steuerung der
l-requenzabsenkungsgesehwindigkeit während einer
Unterbrechung der Versorgungsspannung und der l-requenzanstiegsgeschwindigkeit nach der Wiederkehr m
der Versorgungsspannung, sondern ebenso der Einstellung der Frequenzabsenkungs- und anstiegsgeschwindigkeit
beim Start, beim Stillsetzen und bei einer Änderung der Frequenz des Wechselrichters. Falls
beispielsweise beim Starten ein erwünschter Basisfrequenzsollwert VV am Potentiometer V7?i eingestellt ist,
um den geschlossenen Schalter S, zu öffnen, ändert sich
die Ausgangsspannung des Verstärkers Q2 des Vergleichers
von Null auf einen positiven vorgegebenen Wert. Folglich wird die Ausgangsspannung des Verstärkers ζ?ι
des Integrators mit konstanter Änderungsgeschwindigkeit auf die negative Spannung - V1 abnehmen, die
dieselbe Größe wie der Basisfrequenzsollwert Vf
aufweist, der durch das Potentiometer VT?, vorgegeben
ist. Mit der Übereinstimmung der Ausgangsspannung des Verstärkers Qi .mit - V1 wird das Ausgangssignal
des Verstärkers Q2 zu Null, womit die Ausgangsspannung
des Verstärkers Oi auf den Wert — Vt festgehalten
wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers (?, wird durch den Summationsverstärker 74 umgekehrt und jo
anschließend dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer 2 als Frequenzsollwert zugeführt. Sogar wenn eine Änderung
der Spannungsvorgabe durch den Einsteller 73 erfolgt, ändert sich der Frequenzsollwert, der über den
Summationsverstärker 74 dem Spannungs-Frequenz- y,
Umsetzer 2 zugeführt wird, auf den neu vorgegebenen Wert mit vorgegebener Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit.
Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels im Fall einer Unterbrechung der Versorgungsspannung wird im
folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 6 beschrieben.
Wenn ein eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes Signal A durch die Überwachungseinheit
6 der Fig. 1 im Zeitpunkt r, erzeugt wird, ändern
die Schalter Si, S2. S> ihrer, in F i g. 5 dargestellten «
Zustand. Der Verstärker Qr, in dem Kompensationskreis 73 wird nicht langer auf Null gehalten. In dem
Steuerkreis 71 geht die Ausgangsspannung VQ2 des
Verstärkers Q2 durch das Schließen des Schalters S,
sprunghaft vom Wert Null auf einen negativen Wert über. Dies ist in Fig. 6b dargestellt. Da auch der
Schalter 52 geschlossen ist, beginnt zu diesem Zeitpunkt
die Ausgangsspannung V10 des Integrators mit einer
Steigung entsprechend der Ausgangsspannung des Steuermitlels72auf Null abzufallen. «
Die Änderung der Ausgangsspannung V10 mit der
Zeit ist in F i g. 6c dargestellt. Wie im Fall der F i g. 4 ist die Anpassung der Steigung durch das Steuermittel 72
hierbei vernachlässigt und die Ausgangsspannung als sich mit konstanter Steigung ändernd dargestellt. Die
Wirkungsweise des Kompensationskreises 73 ist vollkommen dieselbe wie die des im Ausführungsbeispiel in
Fig.3 dargestellten Konipensationskreises, so daß ebenso eine Ausgangsspannung Vv, von differenziell
Wellenform erhalten werden kann. Dies ist in Fig. 6d es
dargestellt Daher kann den Ausgangsklemmen des Summationsverstärkers 74 eine Ausgangsspannung
entnommen werden, wie sie in F i g. 6e dargestellt ist.
Diese Ausgangsspannung wird den Eingangsklemmen des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 2 zugeführt.
Wenn mit der Wiederkehr der Versorgungsspannung das eine Unterbrechung der Versorgungsspannung
anzeigende Signal Λ im Zeitpunkt t2 verschwindet, wird
der Schalter 5| im Steuerkreis 71 wieder geöffnet. Damit
kehrt die Ausgangsspannung V,o des Steuerkreises 71
mit konstanter Steigung auf ihren ursprünglichen Wen zurück. Der Vorgang ist im Zeitpunkt fj abgeschlossen.
Damit hat der F'requenzsollwert, der durch den Summationsverstärker 74 an den Spannungs-Frequenz-Umsetzer
2 abgegeben wird, ebenfalls seinen ursprünglichen Wert erreicht.
Der in den F i g. 3 und 5 dargestellte Kompensationskreis 73, der zur Erzeugung eines Kompensationssignals
dient, das einen plötzlichen Frequenzabfall des Wechselrichters nach der Erzeugung des eine Unterbrechung
der Versorgungsspannung anzeigenden Signals hervorruft, kann abgeändert werden, wie dies in F i g. 7
dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf den in Fig. 7 dargestellten Kompensalionskreis 73 ist ersichtlich, daß der Verstärker
ty der zweiten Stufe als ein Umkehrverstärker mit den Widerständen R10, Rw und einem Spannungsteiler
VRt aufgebaut ist, wobei der Kompensationskreis auf
Spannung Null gehalten werden kann. Abweichend von den in F i g. 3 und 5 dargestellten Fällen bildet der
Verstärker Q4 zusammen mit einem Kondensator Cj
und einem Widerstand /?is einen Integrationskreis.
Unter Normalbedingungen wird eine positive Spannung über einen Widerstand R\b an den Eingang dieses
Integrationskreises gelegt, so daß die Ausgangsspannung des lezteren auf einem negativen Sättigungswert
gehalten werden kann. In diesem Fall wird eine Diode D2 leitend, da wegen des auf Null gehaltenen
Verstärkers Q^ die dem Spannungsteiler VRi entnommene
Ausgangsspannung Vj0 Null ist. Die Diode D2 liegt
in der Verbindung zwischen dem Ausgang des Integrationskreises und dem Eingang des Umkehrverstärkers
der zweiten Stufe. Mit der Erzeugung des eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden
Signals A durch die Überwachungseinheit 6 in F i g. 1 (Zeitpunkt 1\ in Fig.8). wird die Nullhaltung am
Verstärker ζΗ aufgehoben, so daß die Ausgangsspannung
Viii sich sprunghaft von Null auf einen positiven
Wert ändert. Gleichzeitig wird die Klemme B des Integrationskreises über einen Widerstand Rv mit
einem Punkt negativer Polarität durch das Schließen des Schalters S4 verbunden. Der Schalter St ist dabei durch
Jas eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende Signal A umgeschaltet worden. In diesem
Fall, da das Potential der Klemme S, wie vorgegeben, in die negative Spannungsrichtung gezogen wird, läuft die
Ausgangsspannung VQ4 des Integrationskreises und
damit die Ausgangsspannung V» des Kompensationskreises 73 mit konstanter Geschwindigkeit zum Wert
Null. Sobald die Ausgangsspannung VQ4 des Integrationskreises
den Wert Null erreicht hat (Zeitpunkt fi' in
Fig. 8), wird die Diode D% leitend so daß die Ausgangsspannung des Integrationskreises sich nicht zu
positiven Werten ändern kann. Damit wird es unmöglich, daß die Ausgangsspannung V10 sich im
Zeitpunkt f]' ändert, wen', sie einmal den Wert Null
erreicht hat. Da das eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigende Signal im Zeitpunkt I2
verschwindet, öffnet der Schalter St wieder, so daß die
Ausgangsspannung des Integrationskreises wieder einen positiven Wert annimmL Jedoch verursacht die
Änderung der Ausgangsspannung VQa des Integrationskreises zu dieser Zeit keinerlei Änderung der Ausgangsspannung
Vj0 des Kompensationskreises 73, da der Verstärker ζλ wegen d*rs Fehlens des eine Unterbrechung
der Versorgungsspannung anzeigenden Signals wieder auf dem Wert Null gehalten wird.
Die Kompensationskreise 73 in den F i g. 3, 5 und 7 sind insoweit indentisch als die Ausgangsspannung Vj0
unmittelbar nach der Erzeugung des eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals A
sprunghaft von Null aus ansteigt und nur langsam auf Null zurückgeht und daruaf änderungslos auf dem Wert
Null verbleibt, selbst nach dem Verschwinden des eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden
Signals A. Wegen der sprunghaften Änderung wird die ΐί
Drehfeldmaschine schnell in die Betriebsbedingungen für den generatorischen Betrieb überführt. Darüber
hinaus ermöglicht der langsame Rückgang auf Null die Entnahme des Kompensationssignals Vm ohne einen
Schock hervorzurufen. Das Steuermittel 72 kann auf Änderung des Kompensationssignals ansprechen, ohne
einen plötzlichen Anstieg in der Frequenz des Wechselrichters (wegen der Entnahme des Kompensationssignals)
zu verursachen. Ferner wird der Regelkreis für den Gleichrichter REC, der das Regelgerä14 umfaßt,
durch das Verschwinden des eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals in Gang
gesetzt, so daß die Frequenz des Wechselrichters auf den ursprünglichen Wert zurückgesetzt wird, während
der magnetische Fluß der Drehfeldmaschine auf einem jo
annähernd konstanten Wert gehalten wird. Ein plötzlicher Anstieg des Frequenzsollwertes unmittelbar nach
der Wiederkehr der Versorgungsspannung, dem der Regelkreis mit dem Regelgerät 4 nicht folgen kann,
kann jedoch vermieden werden, indem die Änderung der Ausgangsspannung des Kompensationskreises 73
unterbunden wird.
Im vorangehenden ist der Fall beschrieben, bei dem
die vorliegende Erfindung auf einen Wechselrichter mit vorgeschaltetem Spannungszwischenkreis angewendet 4«
ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf Wechselrichter mit vorgeschaltetem Gleichstromzwischenkreis,
wie in Fuji-jiko, Band 47, Nr. 2, Seiten 236 bi; 241 beschrieben, angewendet werden. Abweichend vor
dem Wechselrichter mit vorgeschaltetem Gleichspan nungszwischenkreis is; der Wechselrichter mit Gleich
slromzwischenkreis nicht mit einer Rückspeisungsdiodi versehen und sein Zwischenkreis weist keinen Glät
tungskondensator auf. Der Wechselrichter mit Gleichstromzwischenkreis
wird mit einem geglätteten Gleich strom über die als Zwischenkreisspeicher wirkend«
Glättungsdrossel versorgt. Soll der Wechselrichter ir Fig. 1 einen Wechselrichter mit Gleichstromzwischenkreis
darstellen, so ist der Glältungskondensator C zi entfernen. Ferner ist der Spannungsmeßwandler 5
durch einen Stronimeßwandler zum Nachweis de: Eingangs- oder Ausgangsstroms des Wechselrichter«
IN V zu ersetzen. Das Regelgerät 4 wird als Stromregel· gerät eingesetzt. Die Hilfsanordnung 7 mit einen-Aufbau
nach den Fig.3, 5 und 7, kann in gänzlich derselben Weise eingesetzt werden wie im Fall de«
Wechselrichters mit vorgeschaltetem Gleichspannungs zwischenkreis. In den Fig. 3 und 5 kann ferner ebenso
wie im Fall des Wechselrichters mit Gleichspannungszwischenkreis, bei dem das Steuermittel 72 für den
magnetischen FIuIi durch ein Spannungssteuermittel ersetzt werden kann, bei einem Wechselrichter mit
Gleichstromzwisc.^nkreis das Steuermittel 72 für den
magnetischen Fluß bei Bedarf durch ein Stromsteuerniittel
ersetzt werden. Alternativ dazu kann, wo die Lastki'nnlinie der Drehfeldmaschine sich nicht ändert,
der Frequenzsollwert abgesenkt werden und entsprechend einer vorgegebenen Zeitfunktion auf seinen
ursprünglichen Wert zurückgeführt werden, um den magnetischen Fluß der Drehfeldmaschine auf einein
annähernd konstanten Wert zu halten. Auch in diesem Fall ist natürlich der Frequenzsollwert unmittelbar nach
der Unterbrechung der Versorgungsspannung sprunghaft abzusenken. Der Gleichrichter RECist im Fall des
Umrichters mit Gleichstromzwischenkreis so zu steuern, daß die von der Drehfeldmaschine über den
Wechselrichter rückgespeiste Energie ungehindert durch die als Energiespeicher dienende Glättungsdrossel
fließen kann.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zum Notbetrieb eines eine Drehfeldmaschine speisenden Umrichters mit einem selbstgeführten
Wechselrichter, einem Zwischenkreis und einem an eine Versorgungsspannung angeschlossenen
gesteuerten Gleichrichter, bei dem bei einer Unterbrechung der Versorgungsspannung die Frequenz
des Wechselrichters derart vermindert wird, daß die Drehfeldmaschine generatorisch arbeitet
und den Zwischenkreisspeicher speist und bei dem eine Regelgröße, vorzugsweise der magnetische
Fluß der Drehfeldmaschine, annähernd konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Frequenzsollwert nach einer sprunghaften Erniedrigung einen kurzzeitigen kontinuierlichen Anstieg
aufweist, dem eine für die restliche Zeitspanne der Versorgungsspannungsunterbrechung anhaltende
langsame Absenkung des Frequenzsollwertes folgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Wiederkehr der Versorgungsspannung der Frequenzsollwert kontinuierlich
auf den ursprünglichen Wert vorder Unterbrechung der Versorgungsspannung zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für einen Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Zeitspanne, in der die Versorgungsspannung unterbrochen ist, die
Ventile des Gleichrichters (REC) keino Zündimpulse erhalten.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für einen Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Zeitspanne, in der die Versorgungsspannung unterbrochen ist, die Ventile
des Gleichrichters (KEQgleichzeitig gezündet sind.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 4 für einen
Umrichter, dessen Gleichrichter ein durch ein Regelgerät beeinflußtes Zündwinkelsteuergerät
vorgeschaltet ist, wobei dem Regelgeräi eingangsseitig
eine von einem Meßwandler abgeleitete Regelgröße der Drehfeldmaschine sowie ein zugeordneter
Sollwert zugeführt sind, und dessen Wechselrichter durch eine Ansteuereinheit und
einen vorgeschalteten Spannungs-Frequenz-Umsetzer getaktet ist, dessen Eingang ein Basisfrcquenzsollwert
zugeführt ist, wobei eine Überwachungseinheit zur Überwachung der Versorgungsspannung
auf Unterbrechungen vorgesehen ist, deren eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes
Ausgangssignal einer Hilfsanordnung zugeführt ist, die ausgangsseitig einen Frequenzhilfssollwert liefert, der einer eingangsseitigen Additionsstufe
des Spannungs-Frequenz-Umsetzers zusätzlich zum Basisfrequenzsollwert zugeführt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die I lilfsanordnung (7) folgende Merkmale aufweist:
a) ein Steuermittel (72) ist als Vergleichsglied (Q1,
Ri, Rb, R7) ausgeführt, das die Differenz (V2U)
zwischen Sollwert und Istwert einer Regelgröße, vorzugsweise des magnetischen Flusses
bildet,
b) die Differenz (V211) ist über eine Diode (D1) und
eine erste Schaltvorrichtung (S2) mit dem Eingang eines Integrators (R\, Q), C\) eines
Steuerkreises (71) verbunden, wobei dem Integrator ein Vergleicher (Qi, R2, R\) mit einem
Operationsverstärker (Q2) vorgeschaltet ist, an dessen Eingang eine vorgegebene (VR]) Spannung
negativer Polarität und die über den Widerstand (R>) zurückgeführte Ausgangsspannung
(Vi0) des !ntegratois (R\, Qi, Q) liegen,
wobei die Rückführung durch eine zweite Schalteinrichtung (Si) überbrückt ist,
c) ein Kompensalionskreis (73) weist einen Differenzierkreis
(Q*, C2, Rn, R*) auf, der zur Bildung
einer Spannungsspitze eingangsseitig über eine dritte Schalteinrichtung (Si) an e:ne positive
Spannung anschließbar ist und dem ein Umkehrverstärker (Qs, Rx0, Ru) mit einer
Ausgangsspannung (Vy0) nachgeschaltet ist,
d) die Ausgangssignale (Vi0, Vm) des Integrators
(Qu Ru C[) des Sieuerkreises (71) und des Umkehrverstärkers (Q, Rio, Rw) des Kompensationskreises
(73) werden in einem Summationsverstärker (74) zum Fiequenzhilfssollwert
(-V/) addiert,
e) die erste (S2) und die dritte Schalteinrichtung
(St) werden durch ein eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigendes Signal (A)
der Überwachungseinheit (6) geschlossen, die zweite Schalteinrichtung (Si) geöffnet und die
Nullhaltung der Ausgangsspannung (Vm) des Umkehrverstärkers (Qi, /?io, Rw) wird aufgehoben.
6. Voi richtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkreis (71) die zweite
Schalteinrichtung (Si) vor Eingang eines eine
Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals (A) geöffnet ist und daß am Eingang
des Operationsverstärkers (Qi) des Vergleichers (Qi, R2, Ri) eine positive Spannung zur Bildung des
Basisfrequenzsollwertes (Vi) im Steuerkreis (71) anliegt und daß der Spannungs-Frequenz-Umsetzer
(2) eingangsseitig nur noch mit dem Summationsverstärker (74) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskreis (73)
anstelle des Differenzierkreises (Qa, C2, Rs, Ri) einen
Integrationskreis (Q4, R^, Ci) aufweist, dessen
Ausgang über eine Diode (D)) an Masse und über eine weitere Diode (D2) mit dem Eingang des
Umkehrverstärkers (Q^, Rm, Ru) verbunden ist, daß
der Eingang (B)des Integrationskreises (QA, R\t, C))
vor Eingehen eines eine Unterbrechung der Versorgungsspannung anzeigenden Signals (A) an
positiver Sapnnung liegt, nach Eingehen des Signals (A) jedoch durch die modifizierte dritte Schalteinrichtung
(St) an negative Spannung gelegt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11136375A JPS5234311A (en) | 1975-09-12 | 1975-09-12 | Emergency operation method of inverter for motor drive |
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DE2640622B2 true DE2640622B2 (de) | 1981-06-25 |
DE2640622C3 DE2640622C3 (de) | 1982-02-18 |
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ID=14559285
Family Applications (1)
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DE2640622A Expired DE2640622C3 (de) | 1975-09-12 | 1976-09-09 | Verfahren zum Notbetrieb eines eine Drehfeldmaschine speisenden Umrichters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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JP (1) | JPS5234311A (de) |
DE (1) | DE2640622C3 (de) |
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JPS62107698A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タ装置の停電時停止回路 |
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DE102016123261A1 (de) | 2016-12-01 | 2018-06-07 | Beckhoff Automation Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine und Computerprogramm |
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1975
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1976
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JPS5234311A (en) | 1977-03-16 |
JPS613194B2 (de) | 1986-01-30 |
DE2640622C3 (de) | 1982-02-18 |
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