DE3015196A1

DE3015196A1 - Anordnung und verfahren zum betreiben eines wechselstrommotors bei hohem schlupf

Info

Publication number: DE3015196A1
Application number: DE19803015196
Authority: DE
Inventors: John Hoffman Cutler; Loren Haines Walker
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-04-24
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1980-11-06
Also published as: GB2047028B; SE8003043L; IT8021452A0; DE3015196C2; JPS5915478B2; IT1141463B; FR2455390A1; US4311951A; GB2047028A; JPS55166490A

Description

Beschreibung

Anordnung und Verfahren zum Betreiben eines Wechselstrommotors bei hohem Schlupf

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Stromrichtersysteme für Wechselstromantriebe und betrifft insbesondere eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselstrommotors bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment, wobei dem Wechselstrommotor ein abgehendes Signal, wie beispielsweise ein Speisestrom, veränderlicher Größe und Frequenz durch ein WechselstrommotorSpeisesystem zugeführt wird.

Traditionell sind Gleichstrommotoren in elektrischen Antriebssystemen benutzt worden, um eine mechanische Drehung in einem veränderlichen Drehungsbereich bei beträchtlichen Drehmomentwerten zu erzeugen. Gleichstrommotoren weisen jedoch mehrere Hauptnachteile auf, zu welchen hohe Wartungskosten und HF-Störprobleme gehören, die durch Lichtbogen-

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bildung und dadurch verursachte mechanische Beschädigung der in solchen Motoren benutzten Bürsten hervorgerufen werden.

Der Trend geht in den letzten Jahren zur Verwendung von Wechselstrommotoren in elektrischen Antriebssystemen, die eine veränderliche mechanische Drehung bei beträchtlichem Drehmoment erzeugen. Wechselstrommotoren sind technisch und kommerziell attraktiv, weil sie keine Bürsten aufweisen und einen robusten Aufbau haben.

Eine ausgezeichnete Untersuchung der Theorie und der Arbeitsweise sowie der Eigenschaften und Nachteile von Gleichstrom- und Wechselstrommotoren findet sich in Electrical Machinery, the Processes, Devices and Systems of Electromechanical Energy Conversion, 3. Auflage, von A. E. Fitzgerald et al, McGraw-Hill Book Company, New York, 1971.

Ein Typ von Wechselstrommotor ist der Wechselstroninduktions- oder Asynchronmotor, der in Wechselstromantriebssystemen zum Erzeugen einer veränderlichen mechanischen Drehung von beträchtlichem Drehmoment benutzt wird.

In solchen Antriebssystemen erzeugt der Asynchronmotor eine veränderliche mechanische Drehung mit veränderlichem Drehmoment auf ein abgehendes Signal, wie beispielsweise einen Speisestrom, hin, das eine veränderliche Größe und Frequenz hat. Dieser Speisestrom wird typischerweise von einem frequen-'veränderlichem Wechselrichter geliefert. Der Wechselrichter formt einen Gleichstrom steuerbarer Größe in einen Speisestrom veränderlicher Größe und Frequenz um. In dem Fall des Thyristorwechselrichters wird der Speisestrom durch Anlegen von Steuersignalen an die Steuerelektroden der Thyristoren erzeugt. Der Wechselrichter hat typischerweise Kommutierungskondensatoren, die zum automatischen Kommutieren der Thyristoren benutzt werden. Diese automatische Kommutierung, die durch die Kommu.tierungskondensa-

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toren erzeugt wird, erfordert jedoch eine Ladung geeigneter Größe und Polarität auf jedem Kommutierungskondensator.

Der Gleichstrom steuerbarer Größe, der dem Wechselrichter zugeführt wird, kann von irgendeiner Gleichstromquelle geliefert werden, typischerweise wird er aber durch einen Gleichrichter über einen eine Drossel enthaltenden Gleichstromzwischenkreis geliefert.

Ein herkömmliches Antriebssystem, in welchem ein Asynchronmotor benutzt wird, kann typischerweise im wesentlichen null Drehung bei beträchtlichem Drehmoment erzeugen. Ein Weg, um das zu erreichen, besteht darin, den Asynchronmotor mit konstantem Schlupf zu betreiben. Das Schlupfprinzip ist weiter unten ausführlich erläutert, aber für die vorliegenden Zwecke ist es ausreichend, festzustellen, daß

η,.^—χι

der Schlupf s ausgedrückt wird durch s = , wobei

η die durch den Läufer des Motors erzeugte Drehung in Umdrehungen pro Minute (ü/min), n* die synchrone Drehung des Ständerfeldes des Motors in U/min und n, die synchrone Drehzahl des Ständerfeldes bei Motornenndrehzahl ist. Diesbezüglich wird auf die S. 188-89 des oben erwähnten Buches von Fitzgerald et al verwiesen.

Wenn das Antriebssystem null Drehung bei wesentlichem Drehmoment erzeugt, indem der Asynchronmotor mit konstantem Schlupf betrieben wird, wird die Größe des erzeugten Drehmoments gesteuert, indem die Größe des Speisestroms verändert wird. Zum Erzeugen des wesentlichen Drehmoments muß der Schlupf einen sehr niedrigen Wert haben, beispielsweise von 0,02, damit der Asynchronmotor in dem verlangten Gebiet seiner Drehmoment/Schlupf-Kurve arbeitet.

Schnelles Beschleunigen des Motorläufers aus dem Betriebszustand mit null Drehung und wesentlichem Drehmoment heraus

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ist aus drei Gründen möglich. Erstens wird eine ausreichende Ladung geeigneter Polarität auf jedem Kommutierungskondensator aufrechterhalten, weil die Frequenz des Speisestroms sehr niedrig ist, beispielsweise 1 - 2 Hz, aber nicht gleich 0 Hz ist, und weil die Größe des Speisestroms hoch ist. Zweitens ist der in dem Rotor zum Erzeugen des Drehmoments benötigte Flußwert wegen der hohen Stärke des Speisestroms hoch. Schließlich ist die Stärke des durch die Drossel der Gleichstromverbindung fließenden Stroms bereits hoch, weshalb keine wesentliche Stromänderungsgeschwindigkeit erforderlich ist.

Wenn der Asynchronmotor in der Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment betrieben werden soll, werden herkömmlicherweise die Stärke und die Frequenz des Speisestroms im wesentlichen auf Werte von null verringert. Das bringt hinsichtlich der Systemleistungsfähigkeit mehrere Probleme mit sich. In Hochleistungsantriebsystemen ist es wesentlich, daß der Asynchronmotor in der Lage ist, auf Befehl hin schnell aus dem Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment heraus schnell zu beschleunigen. Diese schnelle Beschleunigung ist in vorhandenen Wechselstrommotorantriebssystemen gegenwärtig aus zwei Gründen jedoch nicht möglich.

Erstens muß zum Erzeugen von im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment die Frequenz des Speisestroms einen sehr niedrigen Wert haben, typischerweise 0 Hz. Das ist in Fig. 4 gezeigt, in welcher der Schlupf auf der vertikalen Achse in Beziehung zu dem Drehmoment auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Dieser niedrige Frequenzwert bewirkt jedoch, daß die erforderliche Ladung von den Kommutierungskondensatoren abfließt, weil der Wechselrichter nicht kommutiert wird. Die unzulängliche Ladung auf

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den Kommutierungskondensatoren führt zu einer unbefriedigenden Kommutierung, wenn das Antriebssystem schnell aus dem Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment herausgenommen wird.

Das zweite Problem besteht darin, daß die verlangte Verringerung der Stärke des Speisestroms bewirkt, daß der Wert des Gleichstroms in der den Wechselrichter mit der Gleichstromquelle verbindenden Gleichstranzwischenkreis sehr niedrig ist. Der Gleichstranzwischenkreis enthält typischerweise, wie oben erwähnt, eine in Reihe zwischen die Gleichstromquelle und den Wechselrichter geschaltete Drossel. Bekanntlich kann sich der Strom in einer Drosselspule nicht augenblicklich ändern, vielmehr ist eine endliche Zeit erforderlich, um den Wert des durch die Drosselspule fließenden Stroms wesentlich ansteigen zu lassen. Es wird daher auch eine Zeitverzögerung in einem herkömmlichen System wegen der Drossel in dem Gleichstrcmzwischenkreis hervorgerufen, wenn das System aus dem Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment herausgenommen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines Asynchronmotors mit hohem Schlupf zu schaffen, um im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment zu erzeugen.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zu schaffen, die ein Leerlaufsteuersignal (idle control signal) liefern, wenn das Wechselstromraotorantriebssystem in einer Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, in der die stärke und die Frequenz des Speisestroms jeweils im wesentlichen null sind, und die auf das Leerlaufsteuersignal hin die Stärke und die Frequenz des ababgehenden Signals, beispielsweise eines Speisestroms, ändern, das dem Asynchronmotor durch das Wechselstrommotorspexsesy-

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stem zugeführt wird.

Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zum im wesentlichen gleichzeitigen schnellen Ändern der Größe des Speisestroms auf einen vorbestimmten Wert und zum schnellen Erhöhen der Frequenz des Speisestroms auf einen höheren Frequenzwert, wenn das Steuersignal geliefert wird, um einen Schlupf s zu erzeugen, der größer als 0,1 ist, zu schaffen.

Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zum im wesentlichen gleichzeitigen schnellen Ändern der Größe des Speisestroms und schnellen Erhöhen der Frequenz des Speisestroms, wenn das LeerlaufSteuersignal vorhanden ist, so daß der Motor in dem Gebiet hohen Schlupfes seiner Drehmoment/Drehungs-Kurve arbeitet und die Drehung und das Drehmoment, die durch den Motor erzeugt werden, im wesentlichen null sind, zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung und weitere Merkmale werden durch die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung erreicht.

Eine Anordnung und ein Verfahren für den Betrieb eines Wechselstrommotors bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment werden offenbart. Dem Motor wird ein abgehendes Signal, wie beispielsweise ein Speisestrom, veränderlicher Größe und Frequenz aus einer Wechselrichterschaltung zugeführt. Das Antriebssystem erzeugt ein Istdrehungssignal, das zu der durch den Motor erzeugten Drehung proportional ist oder der Frequenz des Speisestroms entspricht. Ein Drehungsreferenzsignal wird proportional zu einem Drehungssollwert gebildet. Ein Drehungsdifferenzsignal wird in Abhängigkeit von jedweder Differenz zwischen dem Drehungsreferenzsignal und dem Istdrehungssignal erzeugt. Eine Drehmomentführungsgröße wird gemäß dem Drehungsdifferenz-

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signal erzeugt. Statt dessen kann das Antriebssystem ein Drehmomentreferenzsignal proportional zu einem Drehmomentsollwert bilden und die Drehmomentführungsgröße in Abhängigkeit von dem Drehmomentreferenzsignal erzeugen. In jedem Fall wird die Drehmomentführungsgröße als eine Funktion zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals und eines Stromsteuersignals benutzt. Ein Wechselrichter liefert dem Motor das abgehende Signal, wie beispielsweise den Speisestrom, mit einer in Abhängigkeit von dem Frequenzsteuersignal gesteuerten Frequenz und mit einer gemäß dem Stromsteuersignal veränderten Größe.

Eine Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment, bei der die Größe und die Frequenz des Speisestroms im wesentlichen jeweils null sind, wird angezeigt, wenn ein Ruhe- oder Leerlaufsteuersignal geliefert wird. In der Version des Antriebssysteins, bei der ein Drehungssollwert benutzt wird, wird das Leerlaufsteuersignal geliefert, wenn die Drehmomentführuncrsgröße und von den Drehungsreferenz-, Istdrehungs- und Drehungsdifferenzsignalen wenigstens zwei Signale kleiner als vorbesLimmte Werte sind. In der Version des Antriebssystems, in welchem ein Drehmomentsollwert benutzt wird, wird das Leerlaufsteuersignal geliefert, wenn das Istdrehungssignal und die Drehmomentführungsgröße kleiner als vorbestimmte Werte sind oder, statt dessen, wenn das Istdrehungssignal und das Drehmomentreferenzsignal kleiner als vorbestimmte Werte sind.

Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung ändern im wesentlichen gleichzeitig und schnell die Größe des Speisestroms auf eine vorbestimmte Größe und heben schnell die Frequenz des Speisestroms auf einen höheren Frequenzwert an, wenn das Leerlauf steuersignal vorhanden ist. Der höhere Frequenzwert wird so" gewählt, daß sich ein Einheitsschlupfwert s ergibt, der größer als 0,1 ist, und der vorbestimmte Speisestromwert wird so gewählt, daß der Strom in dem Motor

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auf einem Sollwert gehalten wird. Die schnelle Änderung der Größe des Speisestroms und die schnelle Anhebung der Frequenz des Speisestroms bewirken, daß der Motor im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment erzeugt, weil er in dem Gebiet hohen Schlupfes seiner Drehmoment-Schlupf-Kurve betrieben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines als Beispiel

gewählten Motorantriebssystems mit einer dreiphasigen Wechselstromquel le, einem Gleichrichter, einem Gleichstroitizwischenkreis und einem autosequentiell kommutierten, gesteuerten Wechselrichter, der mit einem Wechselstrommotor verbunden ist, welcher für die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung ge eignet ist,

Pi. j. 2 in Diagrammen 2A, 2B und 2C die

Größe des Quellenstroms I_c, des Motorstroms I_M bzw. der Motorspannung (L-N) jeweils auf der vertikalen Achse über der Zeit auf der horizon talen Achse für den Gleichrichter, den Gleichstromzwischenkreis und den Wechselrichter von Fig. 1,

Fig. 3 den Fluß auf der vertikalen Achse

über dem Drehmoment auf der horizontalen Achse für den Motor bei Be-

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txieb mit konstantem Schlupf,

Fig. 4 auf der vertikalen Achse den Schlupf

in Hertz (Hz) in Abhängigkeit von dem Drehmoment auf der horizontalen Achse, das durch einen mit konstantem Schlupf arbeitenden Motor erzeugt wird,

Fig. 5 das Drehmoment in P.U. auf der ver

tikalen Achse in Abhängigkeit von dem Schlupf auf der horizontalen Achse für Drehmoment-Drehungs-Kurven, die durch einen herkömmlichen Induktionsmotor erzeugt werden, der mit fester Frequenz betrieben wird, wobei die Kurve A die Drehmoment-Drehungs-Kurve für Nennspeisespannung, die Kurve B die Drehmoment-Drehungs-Kurve für

einen konstanten Speisestrom

Einheitswert

1=1,0 / und die Kurve C die Drehmoment-Drehungs-Kurve für einen kon-

Einheitswert stanten Speisestrom I = 0,5 t ist,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer bevorzug

ten Ausführungsform der Anordnung und des Verfahrens nach der Erfindung für den Betrieb eines Wechselstrommotors mit hohem Schlupf bei im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment, die in einem Wechselstrommotorantriebssystem benutzt werden, das mit einem Drehungssollwert arbeitet,

Fig. 7 das Drehmoment auf der vertikalen Ach

se in Abhängigkeit von der Drehung

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auf der horizontalen Achse für die Drehmoment-Drehungs-Kurven eines Induktionsmotors, wobei die Kurve A die Drehmoment-Drehungs-Kurve des

durch einen konstanten Speisestrom

Einheitswert
I =1,0 /"gespeisten Motors zum

Erzeugen eines Zustands mit hohem Drehmoment und im wesentlichen null Drehung, die Kurve B die Drehmoment-Drehungs-Kurve des durch einen kon-

Einheitswert. stanten Strom I =0,2 r~gespeisten

Motors und nach einem plötzlichen Frequenzsprung des Motorspeisestroms zum Erzeugen eines Betriebes mit hohem Schlupf bei im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment gemäß der Anordnung und dem Verfahren nach der Erfindung ist,

Fig. 8 in fünf gesonderten Diagrammen, in

denen gleiche Zeitspannen auf den horizontalen Achsen aufgetragen sind, während auf den vertikalen Achsen die Werte des Istdrehungssignals, der Drehmomentführungsgröße, des Drehmoments, des Motorständerstroms bzw. des LeerlaufSteuersignals für den Fall aufgetragen sind, daß das Antriebssystem gemäß der Anordnung und dem Verfahren nach der Erfindung in die Betriebsart mit hohem Schlupf, im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment eintritt, stoppt und dann diese Betriebsart verläßt,

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Fig. 9 ein Blockschaltbild einer bevorzug

ten Ausführungsform der Anordnung und des Verfahrens zum Betreiben eines Wechselstrommotors mit hohem Schlupf bei im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment, die in einem Wechselstrommotorantriebssystem benutzt wird, in welchem mit einem Drehmomentsollwert gearbeitet wird.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild für eine typische Anordnung aus einem an eine dreiphasige Wechselstromquelle angeschlossenen Gleichrichter 22, einem Gleichstromzwischenkreis 24 und einem autosequentiell kommutierten, gesteuerten Wechselrichter (d.h. einem selbstgeführten Wechselrichter) 14 in einem Wechselstrommotoaantriebssystem, das einen Wechselstrommotor 18 aufweist. Fig. 2 zeigt in den Diagrammen 2A, 2B und 2C auf den vertikalen Achsen die Größe des Quellenstroms I_c, des Motorstroms I_M bzw. der Motorspannung (L-N) in Abhängigkeit von der Zeit auf den horizontalen Achsen für den Gleichrichter 22 und den Wechselrichter 14 von Fig. 1.

Gemäß den Diagrammen 2A und 2B ist die Frequenz des durch die Wechselstromquelle 28 an den Gleichrichter 22 abgegebenen QuellenstromsIg im wesentlichen konstant, beispielsweise 60 Hz, während der Motor- oder Speisestrom I veränderlicher Größe und Frequenz, den der autosequentiall kommutierte, gesteuerte Wechselrichter 14 liefert, beispielsweise von 0 bis 90 Hz verändert werden kann.

(Drehzahl)
Die Drehungen, die durch den Läufer des Wechselstrommotors erzeugt wird, wird gemäß der Frequenz des Speisestroms I und gemäß der Größe des zu erzeugenden Drehmoments verändert.

Das Prinzip des Schlupfes eines Asynchronmotors wird nun erläutert. Die Drehung des Läufers ist gleich η Umdrehungen pro

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Minute (U/min) und die Drehung des Ständerfeldes ist gleich n. U/min. Es wird angenommen, daß die Drehung des Läufers und des Ständerfeldes in der gleichen Richtung erfolgen.

Die Schlupfdrehzahl des Läufers ist gleich (η. - η) U/min. Anders ausgedrückt, die Schlupfdrehzahl ist die Differenz zwischen dem Wert der Drehung des Ständerfeldes und dem Wert der durch den Rotor erzeugten Drehung. Diese Beziehung

Schlupf einheitswert,,

wird häufig als / s ausgedrückt, d.h. als das Verhältnis der Schlupfdrehzahl zur synchronen Drehzahl, nämlich s = , wobei η die durch den Läufer des Mo-

ⁿb
tors erzeugte Drehung in U/min, n.. die synchrone Drehzahl des Ständerfeldes des Motors in U/min und n, die synchrone Drehzahl des Ständerfeldes bei Motornenndrehzahl ist. Es ist somit zu erkennen, daß, wenn der Wert des Schlupfes s von 0 bis 1 ansteigt, der Wert der Drehung n, die durch den Läufer erzeugt wird, gegenüber dem Drehungswert n. des Ständerfeldes abnimmt.

Fig. 5 zeigt den Wert des Drehmoments auf der vertikalen Achse gegenüber dem Schlupf s auf der horizontalen Achse für einen mit konstanter Frequenz erregten Asynchronmotor für den Fall, in welchem der Motor durch ein Speisesignal bei Nennspannung (Kurve A), durch einen Speisestrom mit einem konstanten Wert I = 1,0 P-U. (Kurve B) und durch einen Speisestrom mit einem konstanten Wert I = 0,5 P.U.

(Kurve C) gespeist wird. P.U. ist hier die Abkürzung für oder Eiriheitswert,

t,
t

"per unit"/und bedeutet, daß die damit bezeichnete Größe auf einen Basiswert, wie beispielsweise das Nennmoment, den Nennstrom oder die Nennspannung, bezogen ist.

Die Kurve A zeigt, daß in dem Fall eines Speisesignals bei

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Nennspannung das durch den Motor erzeugte Drehmoment zuerst zwischen Schlupfwerten von 0 bis 0,275 ansteigt und dann mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zwischen Schlupfwerten von 0,3 bis 1,0 abfällt. Die Kurve B zeigt, daß, wenn der Motor mit einem Speisestrom versorgt wird, der einen konstanten Wert I = 1,0 P.U. hat, das Drehmoment zwischen den Schlupfwerten von 0 bis 0,04 schnell ansteigt, dann sehr schnell zwischen den Schlupfwerten von 0,05 bis 0,3 abfällt und dann mit einer viel allmählicheren und konstanten Geschwindigkeit zwischen den Schlupfwerten von 0,3 bis 1,0 abfällt.

Die Kurve C zeigt das Drehmoment, das durch den ElekLromotor erzeugt wird, der mit einem Strom gespeist wird, welcher einen konstanten Wert I = 0,5 P.U. hat. Die Kurve C zeigt, daß das Drehmoment, das durch den Motor in bezug auf den Schlupf erzeugt wird, im wesentlichen gleich dem Drehmoment ist, das gemäß der Kurve B durch den Motor erzeugt wird, mit der Ausnahme, daß der Drehmomentwert für jeden entsprechenden Schlupfwert ungefähr im Quadrat des Wertes des Speisestroms verringert ist. Bekanntlich gibt es eine ganze Schar von Kurven für Speiseströme von 1,0 P.U. bis 0 P.ü. zwischen der Kurve B und der horizontalen Achse von Fig. 5.

Herkömmliche Elektromotorantriebssysteme liefern typischerweise die gewünschten Werte für das Drehmoment und die Dre-

■Einheitswert; hung, indem sie einen niedrigen \ für den Schlupf auf-: rechterhalten, beispielsweise 0,01 bis 0,03, und indem sie die Größe und/oder die Frequenz des Speisestroms verändern.

Die Kurve A von Fig. 7 zeigt das Drehmoment auf der vertikalen Achse über der Drehung auf der horizontalen Achse für den Betrieb mit konstantem Schlupf in frequenzveränderlichen Elektromotor antriebssystemen zum Erzeugen eines hohen Drehmoments bei im wesentlichen null Drehung durch den Motor unter

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Verwendung eines Speisestrom ; mit einem hohen konstanten Stromwert von 1=1,0 P.U., wie es oben beschrieben worden ist. Die Kurve A zeigt, daß die durch den Motor erzeugte Drehung im wesentlichen null ist, wenn ein Schlupfwert von ungefähr 2 Hz benutzt wird. Die Verwendung eines konstanten Schlupfes zum Erzeugen eines hohen Drehmoments bei im wesentlichen null Drehung zeigt auch das Diagramm von Fig. 4.

Oben wurde erläutert, daß bekannte frequenzveränderliche Elektromotorantriebssysteme, in denen ein gesteuerter Wechselrichter benutzt wird, nicht im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment erzeugen können, ohne daß das Vermögen des Systems, diesen Zustand zu verlassen und aus diesem heraus schnell zu beschleunigen, nachteilig beeinflußt wird, weil die Größe des Speisestroms in der Betriebsart mit konstantem Schlupf im wesentlichen auf null verringert werden muß oder weil die Frequenz des Wechselrichters im wesentlichen auf null verringert werden muß, was bewirkt, daß die Ladung von den Kommutierungskondensatoren abfließt.

Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung überwinden diese Nachteile, indem sie den Wechselstrommotor bei hohem Schlupf betreiben, um im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment zu erzeugen. Ein Betrieb mit hohem Schlupf gestattet, die Frequenz des Speisestroms ausreichend hoch zu machen, um die gewünschte Ladung auf den Kommutierungskondensatoren zu halten. Darüber hinaus gestattet er eine höhere Größe für den Speisestrom und ermöglicht trotzdem das Erzielen des gewünschten Zustandes mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment. Weil der Speisestrom eine höhere Größe haben kann, hat der durch die Drossel des Gleichstrcmzwischenkreises fließende Strom ebenfalls einen höheren Wert. Die An-

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Ordnung und das Verfahren nach der Erfindung überwinden somit die beiden oben erläuterten Nachteile, die bei herkömmlichen Wechselstranmotorantriebssystemen vorhanden sind, die mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment arbeiten.

Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung werden nun in summarischer Form beschrieben, während bevorzugte Ausführungsformen zum Implementieren der Erfindung weiter unten ausführlich erläutert werden.

Das herkömmliche Elektromotorantriebssystem wird in den herkömmlichen Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment auf einen Drehungssollwert oder auf einen Drehmomentsollwert hin gebracht. An diesem Punkt liefert das Speisesystem einen Speisestrom, dessen Frequenz im wesentlichen null ist. Unmittelbar nach dem Erreichen dieses Zustandes bewirken jedoch die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung, daß im wesentlichen gleichzeitig die Größe des Speisestroms auf eine vorbestimmte Größe geändert und die Frequenz schnell auf einen höheren Frequenzwert angehoben wird, so daß der Motor mit einem Einheitsschlupf von größer als 0,1 arbeitet, wie es die Kurve B in Fig. 7 zeigt. Da dem Motor ein Speisestrom zugeführt wird, dessen Größe und Schlupf die Kurve B von Fig. 7 zeigt, werden im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment erzeugt. Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung überwinden somit die bei herkömmlichen Systemen vorhandenen Nachteile durch wirksames Ausnutzen des niedrigen Drehmoments, das durch einen Asynchronmotor erzeugt wird, dem ein Speisestrom wesentlicher Größe zugeführt wird, wenn der Motor mit hohem Einheitsschlupf arbeitet.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung für den Betrieb eines Wechselstrommotors mit hohem Schlupf bei im wesentlichen null Drehung

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und im wesentlichen null Drehmoment nach der Erfindung, die in einem Wechselstrommotorantriebssystem benutzt wird, bei dem mit einem Drehungssollwert gearbeitet wird. Die Anordnung nach der Erfindung ist in einer bevorzugten Ausführungsform in einem gestrichelten Kasten 10 dargestellt; die Schaltung außerhalb des Kastens 10 ist die eines herkömmlichen Wechselstrommotorantriebssystems, bei dem mit einer Drehungssollwertführungsgröße gearbeitet wird.

Die Anordnung und das Verfahren nach der Erfindung können bei anderen Arten von elektrischen Antriebssystemen benutzt werden. Das in Fig. 6 gezeigte System dient nur zur Veranschaulichung und gleicht dem System, das den Gegenstand der deutschen und der schweizer Patentanmeldung P 29 14 595 bzw. Nr. 3351 der Anmelderin bildet, für die die Priorität der US-Patentanmeldung No. 895 189 vom 10.April 1978 in Anspruch genommen sind und auf-die hier Bezuggenommen wird. Ein weiteres geeignetes Elektrcmotorantriebssystem ist von A.B. Plunkett, J. D. D'Atre, T.A. Lipo, "Synchronous Control of a Static AC Induction Motor Drive," in IEEE/IAS Annual Meeting Conference Record, 1977, auf S. 609-15, beschrieben.

Gemäß Fig. 6 liefert ein frequenzveränderlicher Wechselrichter 14 ein abgehendes Signal, wie beispielsweise einen Speisestrom, veränderlicher Größe und Frequenz über eine Leitung 16 an eine Belastung, wie einen Wechselstrommotor 18. Der Wechselstrommotor 18 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, vorzugsweise ist es aber ein Asynchronmotor.

Der Wechselrichter 14 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein und dient zum Umformen eines Gleichstromeingangssignals in einen Speisestrom veränderlicher Frequenz unter der Steuerung eines frequenzveränderlichen Steuersignals, das auch als Frequenzsteuersignal bezeichnet wird, auf einer

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Eingangsleitung 20. Eine bevorzugte Ausführungsform für den Wechselrichter 14 ist ein autosequentiell kommutierter stromgesteuerter Wechselrichter mit einer 6-Thyristor-Brücke, wie der Wechselrichter 14 von Fig. 1, der den Speisestrom veränderlicher Größe und Frequenz entsprechend der Ansteuerung der Thyristoren erzeugt.

Der Eingangsgleichstrom des Wechselrichters 14 kann von irgendeiner geeigneten veränderlichen Gleichstromquelle geliefert werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der veränderlichen Gleichstromquelle ist ein Gleichrichter 22, der einen Gleichstrom veränderlicher Größe über einen Gleichstromzwischenkreis 24 an den Eingang des Wechselrichters 14 abgibt. Der Gleichrichter 22 formt ihm über Klemmen 28 zugeführte Wechselstromenergie unter der Steuerung von phasengesteuerten Steuersignalen auf Leitungen 26 in einen Gleichstrom veränderlicher Größe um. Die phasengesteuerten Steuersignale werden hier auch als Stromsteuersignal bezeichnet. Der Gleichrichter 22 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, im typischsten Fall wird es aber ein phasengesteuerter 6-Thyristor-Gleichrichter sein, dessen Thyristoren mit Steuerimpulsen durch das Stromsteuersignal auf der Leitung 26 versorgt werden, wie durch den Gleichrichter 22 von Fig. 1 gezeigt.

Der Gleichstrom veränderlicher Größe d_DC) wird dem Wechselrichter 14 über den Gleichstromzwischenkreis 24 zugeführt. Der Gleichstromzwischenkreis 24 kann irgendeine geeignete Form haben, vorzugsweise enthält ^er aber eine Drossel 30, die in Reihe zwischen den Gleichrichter 22und den Wechselrichter 14 geschaltet ist. Die Drossel 30 dient als Filter.

Die Größe des Speisestroms, der durch den Wechselrichter-14 auf der Leitung 16 geliefert wird, wird daher durch das Stromsteuersignal gesteuert, das dem Gleichrichter 22 zugeführt wird, und die Frequenz des Speisestroms wird gemäß

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dem Frequenzsteuersignal verändert, das dem Wechselrichter 14 auf der Leitung 20 geliefert wird.

Das Elektromotorantriebssystem, das in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein geschlossener Regelkreis mit folgenden Rückführungswegen. Die Istdrehung, die durch den Motor 18 erzeugt wird, wird abgefühlt und benutzt, um ein Istdrehungssignal auf einer Leitung 34 zu erzeugen, das zu der mechanischen Drehung proportional ist. Eine geeignete Form zum Erzeugen des Istdrehungssignals ist ein Gleichstromtachometer 32. Eine weitere Lösung zum Erzeugen des Istdrehungssignals besteht darin, die Frequenz des Speisestroms abzufühlen. Weiter sind im Rahmen der Erfindung andere Lösungen zum Erzeugen des Istdrehungssignals möglich.

Ein Drehungssollwert wird benutzt, um ein dazu proportionales Drehungsreferenzsignal zu bilden. Der Drehungssollwert kann entweder durch einen System- oder einei Benutzerbefehl geliefert werden und im typischsten Fall hat er die Form eines Benutzerdrehungsbefehls aus einem von einer Bedienungsperson einstellbaren Drehwiderstand 38,der einen Schleiferarm 40 hat, der mit einem von dem Benutzer oder der Bedienungsperson zu betätigenden Drehungssteuerhebel (nicht gezeigt) verbunden ist.

Das Drehungsreferenzsignal von dem Schleiferarm 40 wird an einen ersten Eingang eines Summierpunktes 42 abgegeben. Das Istdrehungssignal wird negativ rückgeführt und an einen zweiten Eingang des Summierpunktes 42 angelegt. Das Ausgangssignal des Summierpunktes 42 ist ein Drehungsdifferenzsignal, das irgendeine Differenz zwischen dem Drehungsreferenzsignal und dem Istdrehungssignal darstellt und an den Eingang eines Drehungsreglers 44 angelegt wird. Der Drehungsregler 44 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um auf einer Leitung 46 eine Drehmomentfüh-

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rungsgröße in Abhängigkeit von dem Drehungsdifferenzsignal zu erzeugen. Eine geeignete Form des Drehungsreglers 44 ist ein Operationsverstärker, der so geschaltet ist, daß er verstärkend arbeitet und beispielsweise

1 + st
eine Übergangs funktion k hat, wobei s ein La-

Place-Operator, t eine Zeitkonstante und k eine Verstärkungskonstante ist.

Die Leitung 46 ist mit dem Eingang 165 eines elektronischen Schalters 164 verbunden. Der elektronische Schalter 164 ist, wie weiter unten erläutert, Teil der Erfindung. Der elektronische Schalter 164 verbindet seinen Ausgang 166 effektiv mit elektrisch Masse auf ein Schaltsignal oder Leerlaufsteuersignal (idle control signal) hin, das an einen Schalteingang 167 angelegt wird, so daß die Drehmomentführungsgrösse effektiv einen Wert von im wesentlichen null annimmt. Der elektronische Schalter 164 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein Bipolartransistor- oder Feldeffekttransistorschalter oder ein elektromechanisches Relais.

Die Drehmomentführungsgröße wird über die Leitung 46 an den Eingang einer Absolutwertstufe 156 herkömmlicher Bauart angelegt. Die Absolutwertversion der Drehmomentführungsgröße an dem Ausgang der Absolutwertstufe 156 wird an den Eingang eines elektronischen Schalters 158 angelegt. Der elektronische Schalter 158 ist, wie weiter unten erläutert. Teil der Erfindung. Der elektronische Schalter 158 verbindet normalerweise seinen Eingang mit einem ersten Ausgang 159, aber auf ein an einen Schalteingang 161 angelegtes Schaltsignal oder Leerlaufsteuersignal hin verbindet er seinen ersten Ausgang 159 mit einem zweiten Eingang 160. Der elektronische Schalter 158 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein Bipolartransistor- oder Feldeffekttransistorschalter oder ein elektromechanisches Relais. Wenn der erste Ausgang 159 des elektronischen Schalters

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mit dem zweiten Eingang 160 verbunden wird, wird der Wert der Führungsgröße an dem ersten Ausgang 159 auf einen Wert gebracht, der einem vorbestimmten Stromwert entspricht, wodurch die Größe des Speisestroms auf einen vorbestimmten Wert gebracht wird.

Der erste Ausgang 159 ist mit dem ersten Eingang eines Summierers 162 herkömmlicher Bauart verbunden. Ein Shunt

168 ist vorgesehen, um die Größe des Gleichstroms I auf der mit dem Wechselrichter 14 verbundenen Seite der Drossel 30 abzufühlen. Der Shunt 168 liefert auf einer Leitung

169 ein Signal, das den Wert dieser Größe angibt. Das Signal auf der Leitung 169 wird negativ rückgeführt und an einem zweiten Eingang des Summierers 162 angelegt. Das Ausgangssignal des Summierers 162 bildet ein Eingangssignal 48 einer Stromsteuerstufe 50, d.h. ein Signal,das die Differenz zwischen der Absolutwertversion der Drehmomentführungsgröße und dem die Größe des Gleichstroms I_DC angebenden Signal darstellt.

Die Stromsteuerstufe 5 0 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um das Stromsteuersignal auf der Leitung 26 gemäß dem Signal an dem Eingang 48 zu erzeugen. Eine geeignete Form für die Stromsteuerstufe 50 ist die einer Rampen- und Sockelsteuerung (ramp and pedestal gating control) herkömmlicher Bauart.

Die Drehmomentführungsgröße auf der Leitung 46 wird außerdem an den ersten Eingang eines Summierers 170 herkömmlicher Bauart angelegt. Das Istdrehungssignal wird positiv rückgeführt und an einen zweiten Eingang des Summierers angelegt. Das Ausgangssignal des Summierers 170, welches ein zu der Summe der Drehmomentführungsgröße und des Istdrehungssignals proportionales Signal ist, wird an den Eingang eines elektronischen Schalters 172 angelegt. Der

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- 28 elektronische Schalter 172 ist Teil der Erfindung. Der Schalter 172 verbindet normalerweise den Eingang mit seinem Ausgang, er ist aber so ausgebildet, daß er den Ausgang mit einer Hochfrequenzreferenzsignalquelle verbindet, wenn eine Frequenzführungsgröße oder ein Leerlaufsteuersignal über eine Leitung 173 an seinen Schalteingang 174 angelegt wird. Der elektronische Schalter 172 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein Bipolaroder Feldeffekttransistorschalter oder ein elektromechanisches Relais. Wenn der Schalter 172, wie weiter unten ausführlich erläutert, veranlaßt wird, seinen Ausgang mit der Hochfrequenzreferenzsignalquelle zu verbinden, bewirkt das Signal an seinem Ausgang, daß eine Frequenzsteuerstufe 54 den Wechselrichter 14 zwingt, die Frequenz des Speisestroms auf einen höheren Frequenzwert anzuheben, um den gewünschten hohen Schlupf zu erzeugen.

Der Ausgang des elektronischen Schalters 172 ist mit einem Eingang 52 der Frequenzsteuerstufe 54 verbunden. Die Frequenzsteuerstufe 54 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um das Frequenzsteuersignal in Abhängigkeit von dem Signal zu erzeugen, das zu der Summe der Drehmomentführungsgröße und des Istdrehungssignals proportional ist. Das Frequenzsteuersignal wird dem Wechselrichter 14 über die Leitung 20 zugeführt. Eine geeignete Form für die Frequenzsteuerstufe 54 ist die eines spannungsgeregelten Oszillators und eines nichtzirkulierenden Schieberegisters, die den Gegenstand einer weiteren Anmeldung der Anmelderin bilden, für die die Priorität der US-Patentanmeldung Serial No. 32 895 vom 24.April 1979 in Anspruch genommen worden ist und auf die hier Bezug genommen wird. Eine weitere geeignete Form für die Frequenzsteuerstufe 54 ist die eines spannungsgeregelten Oszillators und eines Ringzählers.

Das herkömmliche Steuersystem, das in Fig. 6 gezeigt ist, gestattet, die mechanische Drehung und das Drehmoment, die durch den Asynchronmotor 18 erzeugt werden, gemäß dem Drehungssollwert zu steuern. Fig. 8 zeigt in fünf gesonderten

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Diagrammen wichtige Antriebssystemparameter, wenn der Speisestrom bewirkt, daß der Motor 18 in die Betriebsart bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment eintritt, in dieser stoppt und diese verläßt.

Die horizontale Achse stellt in jedem der Diagramme 8A-8E eine gleiche Zeitspanne in dem Betrieb des Antriebssystems dar, wobei die Zeitspanne links von dem Symbol T.. das dem Motor 18 Speisestrom liefernde Antriebssystem zeigt, wodurch dieser veranlaßt wird, in die herkömmliche Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment einzutreten, wobei die Frequenz des Speisestroms im wesentlichen null ist. Die Zeitspanne zwischen den Symbolen T₁ und T_? stellt die Zeitspanne dar, in welcher das Antriebssystem dem Motor 18 Speisestrom liefert und diesen veranlaßt, bei mäßig hohem Strom und bei hohem Schlupf in der Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment zu bleiben. Die Zeitspanne rechts von dem Symbol T2 stellt die Zeitspanne dar, in der das Antriebssystem dem Motor 18 Speisestrom liefert und diesen veranlaßt, die Betriebsart bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung sowie im wesentlichen null Drehmoment zu verlassen und aus dieser Betriebsart heraus zu beschleunigen.

Das Diagramm 8A zeigt auf der vertikalen Achse den Wert des Istdrehungssignals. Es ist zu erkennen, daß das Istdrehungssignal ungefähr null ist, wenn das Antriebssystem den Motor veranlaßt, in der Betriebsart bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment zu stoppen.

Fig. 8b zeigt auf der vertikalen Achse den Wert der Drehmomentführungsgröße, die ungefähr null ist, wenn das Antriebs-

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system den Motor 18 veranlaßt, in der Betriebsart kei hohem Schlupf ^mit im wesentlichen null Drehung sowie im wesentlichen null Drehmoment zu stoppen.

Fig. 8C zeigt auf der vertikalen Achse den Wert des Drehmoments, das durch den Motor 18 erzeugt wird und ungefähr null ist, wenn das Antriebssystem den Motor 18 veranlaßt, in der Betriebsart ^ex hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung sowie im wesentlichen null Drehmoment zu stoppen.

Fig. 8D zeigt auf der vertikalen Achse den Wert des Motorständerstroms für eine Windung eines mehrphasigen Motors 18. Das Diagramm 8D zeigt, daß dieser Ständerstrom eine hohe Frequenz und eine mäßige Größe hat, wenn der Motor 18 in der Betriebsart bei hohem Schlupf mit im wesentlichen null Drehung sowie im wesentlichen null Drehmoment ist.

Ein Leerlaufstauersignal wird in dem Elektromotorantriebssystem von Fig. 6 geliefert, wenn das System in der herkömmlichen Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, wobei die Frequenz des Speisestroms im wesentlichen null ist. Eine Anordnung und ein Verfahren zum Liefern des LeerlaufSteuersignals bilden den Gegenstand einer weiteren Patentanmeldung der Anmelderin, für die die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 32 855 vom 24.April 1979 in Anspruch genommen worden ist und auf die hier Bezug genommen wird.

In dem Fall eines Antriebssysteins, in welchem ein Drehungssollwert benutzt wird, wird das Leerlaufsteuersignal geliefert, wenn die Drehmomentführungsgröße und von dem Drehungsreferenzsignal, dem Istdrehungssignal und dem Drehungsreferenzsignal wenigstens zwei kleiner als vorbestimmte Werte sind. Statt dessen wird in dem Fall eines Antriebssystems, in welchem ein Drehmomentsollwert benutzt wird, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, das Leerlaufsteuersignal geliefert, wenn

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das Istdrehungssignal und das Drehmomentreferenzsignal
kleiner als vorbestimmte Werte sind.

Das Diagramm 8E zeigt auf der vertikalen Achse das Vorhandenseins des LeerlaufSteuersignals. Das Leerlaufsteuersignal ist in dem L-Zustand, wenn das Antriebssystem nicht in der Betriebsart bei hohem Schlupf mit im wesentlichen
null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, und geht in den Η-Zustand, wenn das System in den herkömmlichen Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment eintritt.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung für ein Antriebssystem, bei welchem mit einem Solldrehungswert gearbeitet wird. Eine Absolutgrößenschaltung 100 hat einen Eingang, der über eine Leitung 102 mit der Drehmomentführungsgröße auf der Leitung 46 verbunden ist. Die Absolutgrößenschaltung 100 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um auf einer Ausgangsleitung 104
eine Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße zu
liefern.

Die Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße wird
einem ersten Eingang eines Spannungsvergleichers 106 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit einer Referenzspannungsquelle 108 verbunden ist. Der Wert der Referenzspannung entspricht dem vorbestimmten Wert, unter dem die Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße sein muß, damit das System in der Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist. Die Referenzspannungsquelle 108 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein,
um eine Referenzspannung mit dem vorbestimmten Wert zu erzeugen.

Der Spannungsvergleicher 106 kann von irgendeiner geeigneten

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Form sein, um ein erstes Ausgangssignal auf einer Leitung 110 abzugeben, wenn die Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße kleiner als der Wert der Referenzspannungsquelle 108 ist. Eine geeignete Form für den Spannungsvergleicher 106 ist die eines als Spannungsvergleicher geschalteten Operationsverstärkers.

Der Eingang einer zweiten AbsolutgröBenschaltung 112 ist über eine Leitung 114 mit dem Istdrehungssignal auf der Leitung 34 verbunden, um auf einer Ausgangsleitung 116 eine Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals abzugeben. Eine Absolutgrößenstufe 112 kann irgendeine geeignete Form annehmen. Die Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals auf der Leitung 116 wird an einen ersten Eingang eine^ Spannungsvergleichers 118 abgegeben. Der zweite Eingang des Vergleichers 118 ist mit der Referenzspannungsquelle 108 verbunden und liefert an einem Ausgang 120 ein zweites Ausgangssignal, wenn die Größe der Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals kleiner als der Wert der Differenzspannungsquelle 108 ist.

Der Eingang einer dritten Absolutgrößenschaltung 122 ist über eine Eingangsleitung 124 mit dem Drehungsreferenzsignal an dem Schleiferarm 40 verbunden. Die Absolutgrößenschaltung 122 liefert auf einer Ausgangsleitung 126 eine Absolutgrößenversion des Drehungsreferenzsignals. Die Absolutgrößenversion des Drehungsreferenzsignals auf der Leitung 126 wird an einen ersten Eingang eines Spannungsvergleichers 128 angelegt, dessen zweiter Eingang mit der Referenzspannungsquelle 108 verbunden ist. Der Vergleicher 128 gibt über eine Ausgangsleitung 130 ein drittes Ausgangssignal ab, wenn die Absolutgrößenversion des Drehungsreferenzsignals kleiner als der Wert des Referenzspannungssignals ist.

Der Eingang einer vierten Absolutgrößenschaltung 180 ist über eine Leitung 182 mit dem Drehungsdifferenzsignal an dem Ausgang des Summierers 42 verbunden, damit eine Absolutgrös-

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senversion des Drehungsdifferenzsignals auf einer Ausgangsleitung 184 erzeugt wird. Die Absolutgrößenstufe 180 kann irgendeine geeignete Form annehmen. Die Absolutgrößenversion des Drehungsdifferenzsignals auf der Leitung 184 wird einem ersten Eingang eines Spannungsvergleichers 186 zugeführt. Der zweite Eingang des Vergleichers 186 ist mit der Referenzspannungsquelle 108 verbunden und liefert an einem Ausgang 190 ein viertes Ausgangssignal, wenn die Größe der Absolutgrößenversion des Drehungsdifferenzsignals kleiner als der Wert der Referenzspannungsquelle 108 ist.

Die Spannungsvergleicher 106, 118, 128 und 186 könnten jeweils mit einer anderen Referenzsignalquelle verbunden sein, die Referenzsignale mit unterschiedlichen Werten liefern. Die Verwendung von unterschiedlichen Referenzquellen ist ein Weg, um unterschiedliche vorbestimmte Werte zu erzeugen, unter denen die Drehmomentführungsgröße und wenigstens zwei der Drehungsreferenz ~₄ Istdrehungs- und Drehungsdifferenzsignale sein müssen, damit das Leerlaufsteuersignal geliefert wird.

Die Ausgangssignale der Spannungsvergleicher 106, 118, 128 und 186 auf den Leitungen 110, 120, 130 bzw. 190 werden, wie dargestellt, an eine Logikschaltung 140 angelegt, die das Leerlaufsteuersignal nur dann liefert, wenn das· erste Steuersignal und von dem zweiten bis vierten Steuersignal zwei Signale vorhanden sind. Die Erfindung kann selbstverständlich auch so ausgebildet werden, daß das Leerlaufsteuersignal geliefert wird, wenn von dem ersten bis vierten Steuersignal jedes Signal vorhanden ist. Normalerweise werden von dem zweiten bis vierten Steuersignal aber nur zwei benutzt, weil die Information in dem unbenutzten Steuersignal in den beiden benutzten Steuersignalen vorhanden ist. Die Logikschaltung 140 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein UND-Gatter oder ein NAND-Gatter. Das Ausgangssignal der Logikschaltung 140 auf einer Leitung 142 ist

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das Leerlaufsteuersignal, welches anzeigt, daß das Antriebssystem in dem Betriebszustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist.

Eine Verzögerung von vorbestimmter Zeitdauer kann eingeführt werden, bevor das Leerlaufsteuersignal geliefert wird, um zu verhindern, daß das Leerlaufsteuersignal transient erzeugt wird, wenn das Antriebssystem vorübergehend durch den herkömmlichen Betriebszustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment hindurchgeht. Diese Verzögerung mit vorbestimmter Zeitdauer kann erzeugt werden, indem das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 142 an eine Verzögerungsstufe 144 angelegt wird, die von irgendeiner geeigneten Bauart sein kann, z.B. ein monostabiler Multivibrator und ein Gatter. Die Verzögerungsstufe 144 hat eine Verzögerung beim Anstieg und keine Verzögerung beim Abfall, beispielsweise 0,1 s beim Anstieg.

Das Leerlaufsteuersignal auf der Ausgangsleitung 150 der Verzögerungsstufe 144 bewirkt drei Funktionen, die durch einen Block 148 dargestellt sind. Der Block 148 stellt die drei Funktionen dar, die durch das Signal auf der Leitung 150 erzeugt werden. In seinem Aufbau kann der Block 148 nichts weiter als drei Leitungen sein, die das Signal auf der Leitung 150 zu den drei Schaltern leiten, wie dargestellt.

Die erste Funktion, die durch den Block 148 dargestellt ist, besteht darin, ein. Schaltsignal, d.h. ein Leerlaufsteuersignal auf einer Leitung 173 an einen elektronischen Schalter 172 abzugeben, damit die Frequenz des Speisestroms schnell auf einen höheren Frequenzwert angehoben wird (gemäß dem Signal, das durch die Hochfrequenzreferenzquelle geliefert wird), um den gewünschten hohen Schlupf zu erzeugen. Das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 173 kann bewirken, daß die Frequenzsteuerstufe 54 die Frequenz des

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Speisestroms auf einen vorgewählten höheren Frequenzwert gemäß dem durch die Hochfrequenzreferenzquelle gelieferten Signal anhebt oder daß die Frequenzsteuerstufe einen höheren Frequenzwert erzeugt, um den Schlupf größer als 0,1 zu erzeugen. In jedem Fall bewirkt das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 173, das an den elektronischen Schalter 172 angelegt wird, daß dieser das Signal von der Hochfrequenzreferenzquelle zu dem Eingang 52 der Steuerstufe 54 leitet, wodurch diese veranlaßt wird, die Frequenz des Speisestroms anzuheben, damit der gewünschte Schlupf von größer als 0,1 erzeugt wird. Ein geeigneter Wert für den höheren Frequenzwert ist 12 Hz, wenn die durch den Stromrichter 14 gelieferte Maximalfrequenz 60 Hz ist.

Die zweite Funktion, die durch den Block 148 dargestellt ist, besteht darin, ein Schaltsignal, d.h. das Leerlaufsteuersignal über eine Leitung 176 an den elektronischen Schalter 158 abzugeben, damit die Größe des Speisestroms schnell auf eine vorbestimmte Größe geändert wird, die durch den vorbestimmten Stromwert festgelegt ist. Das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 176 zum schnellen Ändern der Größe des Stroms kann die Stromsteuerstufe 50 veranlassen, den Strom willkürlich auf eine vorgewählte Größe gemäß dem vorbestimmten Stromwert zu ändern. Die vorbestimmte Größe bewirkt, wie oben erwähnt, daß der Wert der Spannung auf den Kommutierungskondensatoren in dem Wechselrichter auf einen gewünschten Wert gehalten wird.

In einem weiteren Aspekt der Anordnung und des Verfahrens nach der Erfindung kann eine durch den Block 148 dargestellte dritte Funktion vorgesehen sein, die ein Schaltsignal, d.h. ein Leerlaufsteuersignal auf einer Leitung 177 an den elektronischen Schalter 164 ergibt, das bewirkt, daß der Schalter 164 schließt, so daß die Drehmomentführungsgröße schnell auf im wesentlichen null verringert wird. Gemäß Fig. 6 er-

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folgt diese Verringerung auf im wesentlichen null dadurch, daß der elektronische Schalter 164 die Leitung 166 mit Masse verbindet. Die Verringerung der Drehmomentführungsgröße auf null, wenn das Antriebssystem in der Betriebsart bei hohem Schlupf ^mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, verhindert, daß plötzliche Einschwingvorgänge in der Antriebssystemleistung auftreten, wenn das Antriebssystem diese Betriebsart verläßt..

Es ist zu erkennen, daß die Erfindung den gewünschten Zustand des Motors mit hoher Schlupfdrehzahl in der Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment unter Verwendung von anderen Formen der Steuersignalgabe und unter Verwendung von verschiedenartigen Wechselstrommotorantriebssystemen erzeugen kann.

In Fig. 9' ist innerhalb eines gestrichelten Kastens 200 eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung und des Verfahrens nach der Erfindung zur Verwendung in einem Wechselstrommotorantriebssystem, in welchem eine Drehmomentsollwertführungsgröße benutzt wird, gezeigt. Das herkömmliche Wechselstrommotorantriebssystem, bei dem eine Drehmomentsollwertführungsgröße benutzt wird, ist in Fig. 9 außerhalb des gestrichelten Kastens 200 gezeigt und gleicht dem Antriebssystem, das den Gegenstand der weiter oben erwähnten deutschen Patentanmeldung P 29 14 595 bzw. schweizerischen Patentanmeldung 3351 bildet.

In den Fig. 6 und 9 tragen gleiche Teile gleiche Bezugszahlen; nur unterschiedliche Teile werden hier erläutert.

Ein Drehmomentreferenzsignal, das zu einem Drehmomentsollwert proportional ist, wird auf einer Leitung 300 geliefert. Dieses Drehmomentreferenzsignal kann durch das Antriebssystem oder durch ein durch eine Bedienungsperson einstellbaren Drehwiderstand 302mit einem Schleiferarm 304 geliefert

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werden. Die Position des Schleiferarms 304 entspricht dem
Drehmomentsollwert, der durch die Stellung eines durch die Bedienungsperson zu bedienenden Drehmomenthebels (nicht
gezeigt) angezeigt wird.

Das Drehmomentreferenzsignal bildet ein Eingangssignal eines Drehmomentreglers 306, der die Drehmomentführungsgröße auf der Leitung 46 als Funktion des
Drehmomentreferenzsignals erzeugt. ^Der Drehmoment"
regler 306 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um die Drehmomentführungsgröße gemäß dem Drehmomentreferenzsignal zu erzeugen. Eine geeignete Form für den Drehmomentregler 306 ist ein Operationsverstärker herkömmlicher Bauart, der so geschaltet ist, daß er als Verstärker mit geeignetem Verstärkungsfaktor arbeitet.

In dem Antriebssystem, in welchem mit einem Drehmomentsollwert gearbeitet wird, wird das Leerlaufsteuersignal geliefert, wenn das Istdrehungssignal und das Drehmomentreferenzsignal kleiner als vorbestimmte Werte sind. Die vorbestimmten werte können für die Drehmomentführungsgröße und das Istdrehungssignal unterschiedlich sein, die Werte zeigen aber an, wann das Antriebssystem in der herkömmlichen Betriebsart mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen
null Drehmoment ist und die Frequenz des Speisestroms einen sehr niedrigen Wert hat, so daß die Betriebsart mit konstantem Schlupf erzeugt wird.

Gemäß Fig. 9 wird das Istdrehungssignal über eine Leitung
322 an eine Absolutgrößenschaltung 320 angelegt. Die Absolutgrößenschaltung 320 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um auf einer Ausgangsleitung 324 eine Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals zu liefern.

Die Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals wird an den ersten Eingang eines Spannungsvergleichers 326 angelegt. Ein

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zweiter Eingang des Spannungsvergleichers 326 ist mit einer Referenzspannungsquelle 328 verbunden, die ein Referenzsignal mit einem Wert liefert, der gleich dem vorbestimmten Wert ist. Der Spannungsvergleicher 326 liefert ein zweites Ausgangssignal, wenn die Absolutgrößenversion des Istdrehungssignals kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Der Spannungsvergleicher 326 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein Operationsverstärker, der als Spannungsvergleicher geschaltet ist. In einer alternativen Ausgestaltung, die in Fig. 9 gezeigt ist, wird das Signal auf einer Leitung 171 statt des Istdrehungssignals auf der Leitung 34 über eine gestrichelte Leitung 3 08 als Eingangssignal an der Leitung 322 benutzt. Das Signal ^an der Leitung 171 ist normalerweise statt zu der Istdrehung ^zu der Istfrequenz proportional.

Eine Eingangsleitung 330 einer Absolutgrößenschaltung 332· ist mit dem Drehmomentreferenzsignal auf der Leitung 300 verbunden. Die Absolutgrößenschaltung 332 liefert eine Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße auf einer Leitung 334, die mit dem ersten Eingang eines Spannungsvergleichers 336 verbunden ist. Der zweite Eingang des Spannungsvergleichers 336 ist mit der Referenzspannungsquelle 328 verbunden. Der Spannungsvergleicher 336 erzeugt ein erstes Ausgangssignal, wenn der Wert der Absolutgrößenversion der Drehmomentführungsgröße kleiner als das Referenzspannungssignal ist, das gleich dem durch die Referenzspannungsquelle 328 gelieferten vorbestimmten Wert ist. Der Spannungsvergleicher 336 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, beispielsweise ein Operationsverstärker, der als Spannungsvergleicher geschaltet ist.

Das erste Ausgangs signal aus dem Spannongsvergleicher 336 und das zweite Ausgangssignal aus dem Spannungsvergleicher 326 werden an eine Logikschaltung 340 angelegt, die das Leerlaufsteuersignal als ein Ausgangssignal auf einer Leitung 342

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liefert, wenn beide Spannungsvergleicherausgangssignale in dem Η-Zustand sind. Die Logikschaltung 340 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, um das Leerlaufsteuersignal zu liefern, wenn jedes der beiden Spannungsvergleicherausgangssignale in dem Η-Zustand ist, beispielsweise ein UND-Gatter oder ein NAND-Gatter.

Wie in dem Fall der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform bewirkt das Leerlaufsteuersignal an dem Ausgang 346 der Verzögerungsstufe 344, daß durch den Block 348 drei Funktionen erzeugt werden. Es sei angemerkt, daß das Leerlaufsteuersignal ohne Verzögerung über die Leitung 342 direkt dem Block 348 zugeführt werden kann, der ähnlich dem Block 148 in Fig. 1 nur ein Funktionsdarstellungsblock sein kann.

Die erste Funktion, die durch den Block 348 erzeugt wird, besteht darin, ein Schaltsignal, d.h. das Leerlaufsteuersighal auf der Leitung 173 an den elektronischen Schalter 172 abzugeben, damit effektiv die Frequenz des Speisestroms schnell auf einen höheren Frequenzwert gemäß dem durch die Hochfrequenzreferenzquelle gelieferten Signal angehoben wird, um den gewünschten hohen Schlupf zu erzeugen. Das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 173 kann bewirken, daß die Frequenzsteuerstufe 54 die Frequenz des Speisestroms effektiv auf einen vorgewählten höheren Frequenzwert gemäß dem durch die Hochfrequenzreferenzquelle gelieferten Signal anhebt oder daß die Frequenzsteuerstufe einen höheren Frequenzwert

Einheitsschlupf . . j -, .. _n ·, _n « erzeugt, damxt ein /"Erzeugt wird, der großer als 0,1 ist. In jedem Fall bewirkt das über die Leitung 173 an den elektronischen Schalter 172 angelegte Leerlaufsteuersignal, daß der Schalter 172 das Signal aus der Hochfrequenzreferenzquelle an den Eingang 52 der Frequenzsteuerstufe 54 abgibt und diese effektiv veranlaßt, die Frequenz des Speisestroms zu erhöhen, damit der gewünschte Schlupf von mehr als 0,1 erzeugt wird. Ein geeigneter Wert für den höheren Frequenzwert ist 12 Hz, wenn die durch den Stromrichter 14 gelieferte Maximalfrequenz 6 0 Hz ist.

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Die zweite Funktion, die durch den Block 348 erzeugt wird, besteht darin, ein Schaltsignal, d.h. das Leerlaufsteuersignal über eine Lei-' tung 176 an den elektronischen Schalter 158 abzugeben, damit die Größe des Speisestroms schnell auf einen vorbestimmten Wert verändert wird, der durch den vorbestimmten Stromwert festgelegt ist. Das Leerlaufsteuersignal auf der Leitung 176 zum schnellen Ändern der Größe des Stroms kann bewirken, daß die Stromsteuerstufe 50 willkürlich den Strom auf eine vorgewählte Größe gemäß dem vorbestimmten Wert ändert. Die vorbestimmte Größe bewirkt, w,ie oben erwähnt, daß der Wert der Spannung auf den Kommutierungskondensatoren in dem Wechselrichter auf einem gewünschten Wert gehalten wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Anordnung und des Verfahrens nach der Erfindung kann eine dritte Funktion durch den Block 348 erzeugt werden, wenn er ein Schaltsignal, d.h. ein LeerlaufSteuersignal über eine Leitung 177 an den elektronischen Schalter 164 abgibt, welches bewirkt, daß der Schalter 164 schließt, so daß die Drehmomentführungsgröße schnell auf im wesentlichen null verringert wird. Gemäß Fig. 6 erfolgt diese Verringerung auf im wesentlichen null dadurch, daß der elektronische Schalter 164 die Leitung 166 an Masse legt. Die Verringerung der Drehmomentführungsgröße auf null, wenn das Antriebssystem in der Betriebsart mit hohem Schlupf bei im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, verhindert, daß in der Antriebssystemleistung plötzliche Stoßvorgänge auftreten, wenn das Antriebssystem diese Betriebsart verläßt.

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Claims

Patentansprüche :

1J Anordnung für im wesentlichen null Drehung und im wesentliehen null Drehmoment für ein Wechselstrommotorantriebssystem mit einem Wechselstrommotor, der eine Drehung auf ein abgehendes Signal veränderlicher Größe und Frequenz hin erzeugt, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (10) zum Liefern eines LeerlaufSteuersignals auf eine Zustände mit im wesentlichen null Drehmoment und im wesentlichen null Drehung verlangende Führungsgröße und auf das Erzielen dieser Zustände hin; eine erste Modifiziereinrichtung (158), die auf das Leerlaufsteuersignal anspricht und die Größe des abgehenden Signals auf einen vorbestimmten Wert ändert; und eine zweite Modifiziereinrichtung (172), die auf das Leerlaufsteuersignal hin die Frequenz des abgehenden Signals schnell auf einen höheren Frequenzwert anhebt, um einen (Einheits-) Schlupf zu erzeugen, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Schlupf größer als 0,1 ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgehende Signal ein Speise- oder Antriebsstrcm ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leerlaufsteuersignal auf eine Führungsgröße für im wesentlichen null Drehmoment und das Abfühlen von im wesentlichen null Drehung oder im wesentlichen der Frequenz null des abgehenden Signals hin geliefert wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (38, 40) zum Bilden eines Drehungsreferenzsignals proportional zu einem Drehungssollwert; eine Einrichtung (32) zum Erzeugen eines Istdrehungssignals proportional zu der Drehung;

eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Drehungsdifferenzsignals als Funktion jedweder Differenz zwischen dem Drehungsreferenzsignal und dem Istdrehungssignal; Einrichtungen (44, 50, 54) zum Liefern einer Drehmomentführungsgröße gemäß dem Drehungsdifferenzsignal und zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals und eines Stromsteuersignals als Funktionen der Drehmomentführungsgröße; Einrichtungen (14, 22, 24, 30) zum Versorgen des Motors (18) mit dem Speisestrom mit einer auf das Frequenzsteuersignal hin gesteuerten Frequenz und mit einer gemäß dem Stromsteuersignal veränderten Größe;

wobei die Einrichtung (10) das Leerlaufsteuersignal liefert, wenn die Drehmomentführungsgröße und von dem Drehungsreferenzsignal, dem Istdrehungssignal und dem Drehungsdifferenzsignal wenigstens zwei kleiner als vorbestimmte Werte sind; und

wobei die erste und die zweite Modifiziereinrichtung (158, 172) jeweils auf das Leerlaufsteuersignal hin die Größe des

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Speisestroms ändern bzw. die Frequenz desselben schnell erhöhen, damit der Motor im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment bei hohem Schlupf erzeugt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine dritte Modifiziereinrichtung (164), die auf das Leerlaufsteuersignal hin die Größe der Drehmomentführungsgröße auf einen willkürlichen Wert schnell verstellt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der willkürliche Wert im wesentlichen null ist.
8. Anspruch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zum Liefern eines LeerlaufSteuersignals weiter eine Schaltung (144) zum Verzögern der Erzeugung des LeerlaufSteuersignals um eine vorbestimmte Zeitdauer enthält.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer ungefähr 0,1 s beträgt.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Modifiziereinrichtung (158) einen elektronischen Schalter aufweist, der die Einrichtung (44) zum Liefern einer Drehmomentführungsgröße veranlaßt, das Stromsteuersignal in Funktion von der Drehmomentführungsgröße zu erzeugen, und der auf das Leerlaufsteuersignal hin die Einrichtung zum Liefern einer Drehmomentführungsgröße veranlaßt, das Stromsteuersignal mit einer ausgewählten Größe zu erzeugen.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Modifiziereinrichtung (172) einen elektronischen Schalter aufweist, der die Einrichtung zum Liefern einer Drehmomentführungsgröße normalerweise veranlaßt, das Frequenzsteuersignal als Funktion der Drehmo-

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mentführungsgröße zu erzeugen, und der auf das Leerlaufsteuersignal hin die Einrichtung zum Liefern einer Drehmomentführungsgröße veranlaßt, das Frequenzsteuersignal mit einem Referenzwert zu erzeugen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Modifiziereinrichtung (158) auf das Leerlaufsteuersignal hin die Größe des Speisestroms auf einen Per-Unit-Wert von weniger als oder gleich 0,3 ändert.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche "5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Modifiziereinrichtung (172) auf das Leerlaufsteuersignal hin die Frequenz des Speisestroms schnell auf einen Wert erhöht, der größer als oder gleich 10Hz ist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Versorgen des Motors (18) mit dem Speisestrom enthält:

eine veränderliche Gleichstromquelle (22), die einen Ausgangsgleichstrom liefert, dessen Größe auf das Stromsteuersignal hin verändert ist;

einen Wechselrichter (14) zum Zuführen des Speisestroms zu dem Motor (18) mit einer als Funktion des Frequenzsteuersignals gesteuerten Frequenz; und

einen Zwischenkreis (24) mit einer Drossel (30) zum Verbinden der Gleichstromquelle mit dem Wechselrichter.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (32) zum Erzeugen eines Istdrehungssignals ein Signal erzeugt, das zu der Frequenz des Speisestroms proportional ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungsreferenzeinrichtung (302, 304)

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ein Drehmomentreferenzsignal proportional zu einem Drehmomentsollwert bildet; daß die Einrichtung (306) die Drehmomentführungsgröße als Funktion des Drehmomentreferenzsignals erzeugt und daß die Einrichtung (200) das Leerlaufsteuersignal liefert, wenn das Drehmomentreferenzsignal und das Istdrehungssignal kleiner als vorbestimmte Werte sind.
17. Verfahren zum Erzeugen von im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment mit einem Wechselstrommotor, der eine Drehung und ein Drehmoment auf einen Speisestrom veränderlicher Größe und Frequenz hin erzeugt, welcher durch ein Wechselstrommotorantriebssystem geliefert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Liefern eines LeerlaufSteuersignals, wenn das Antriebssystem in einem Zustand mit im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment ist, in welchem die Größe und die Frequenz des Speisestroms unter vorgewählten Werten liegen; und

im wesentlichen gleichzeitig auf das Leerlaufsteuersignal hin Verändern der Größe des Stroms auf einen vorbestimmten Wert und schnelles Erhöhen der Frequenz auf einen höheren Frequenzwert, um einen Schlupf von größer als 0,1 zu erzeugen.
18. Verfahren zum Erzeugen von im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment mit einem Wechselstrommotor, der eine Drehung und ein Drehmoment auf einen Speisestrom veränderlicher Größe und Frequenz hin erzeugt, welcher durch ein Wechselstromraotorantriebssystem geliefert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Bilden eines Drehungsreferenzsignals proportional zu einem Drehungssoliwert;

Erzeugen eines Istdrehungssignals proportional zu der Drehung ;

Erzeugen eines Drehungsdifferenzsignals als Funktion jedweder Differenz zwischen dem Drehungsreferenzsignal und dem

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Istdrehungssignal;

Erzeugen einer Drehmomentführungsgröße gemäß dem Drehungsdifferenzsignal;

Erzeugen eines Frequenzsteuersignals und eines Stromsteuersignals als Funktionen der Drehmomentführungsgröße; Versorgen des Motors mit dem Speisestrom mit einer auf das Frequenzsteuersignal hin gesteuerten Frequenz und einer gemäß dem Stromsteuersignal veränderten Größe; Liefern des LeerlaufSteuersignals, wenn die Drehmomentführungsgröße und von dem Drehungsreferenzsignal, dem Istdrehungssignal und dem Drehungsdifferenzsignal wenigstens zwei kleiner als vorbestimmte Werte sind; und im wesentlichen gleichzeitig auf das Leerlaufsteuersignal hin Ändern der Größe des Stromes auf einen vorgewählten Wert und schnelles Erhöhen der Frequenz des Stromes auf einen höheren Frequenzwert, damit der Motor im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment bei hohem Schlupf erzeugt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der letztgenannte Schritt weiter beinhaltet, auf das Leerlaufsteuersignal hin schnell die Größe der Drehmomentführungsgröße auf einen beliebigen Wert zu verstellen.
20. Verfahren zum Erzeugen von im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment mit einem Wechselstrommotor, der eine Drehung und ein Drehmoment auf einen Speisestrom veränderlicher Größe und Frequenz hin erzeugt, der durch ein Wechselstrommotorantriebssystem geliefert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Bilden eines Drehmomentreferenzsignals proportional zu einem Drehmomentsollwert;

Erzeugen eines Istdrehungssignals proportional zu der Drehung;

Erzeugen einer Drehmomentführungsgröße als Funktion des Drehmomentreferenzsignals ;

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Erzeugen eines Frequenzsteuersignals und eines Stromsteuersignals als Funktionen der Drehmomentführungsgröße; Versorgen des Motors mit dem Speisestrom mit einer in Abhängigkeit von dem Frequenzsteuersignal gesteuerten Frequenz und mit einer gemäß dem Stromsteuersignal veränderten Größe;

Liefern eines LeerlaufSteuersignals, wenn das Istdrehungssignal und das Drehmomentreferenzsignal kleiner als vorbestimmte Werte sind; und

im wesentlichen gleichzeitig auf das Leerlaufsteuersignal hin Ändern der Größe des Speisestroms auf einen niedrigeren vorgewählten Wert und schnelles Erhöhen der Frequenz des Speisestroms auf einen höheren Frequenzwert, damit der Motor im wesentlichen null Drehung und im wesentlichen null Drehmoment bei hohem Schlupf erzeugt.

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