DE3223786A1 - Verfahren zum vermeiden von schwingungen zwischen last und zwischenkreis bei in der frequenz nachgefuehrten umrichtern mit variabler zwischenkreisspannung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Vermeiden von Schwingungen zwischen
• Last und Zwischenkreis bei in der Frequenz nachgeführten Umrichtern mit variabler Zwischenkreisspannung Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Umrichter ist durch die Conference Publication No. 93 der "IEE-Conference on Electrical Variable Speed Dives" vom 10. bis 12. Oktober 1972 bekannt.
• Derartige Umrichter eignen sich besonders zur Speisung von drehzahlgenau zu betreibenden Asynchronmaschinen.
• Solange wie bei dem bekannten Umrichter die variable Zwischenkreisspannung über einen ungesteuerten Netzgleichrichter durch einen Chopper bereitgestellt wird, arbeitet der Antrieb einwandfrei. Wird dagegen der Chopper eingespart und statt dessen der Netzgleichrichter zur Bereitstellung der variablen Zwischenkreisspannung gesteuert ausgeführt, treten bei einem gewünschen Beschleunigen oder Abbremsen der Asynchronmaschine dynamische Instabilitäten auf. Da nämlich der gesteuerte Netzgleichrichter gegenüber dem Choppcr-Betrieb als Stellglied langsam wirkt, ergeben sich bei gewünschten Drehzahlveränderungen der Asynchronmaschine Energiependelungen zwischen dem als Energie speicher wirkenden Kondensator im Zwischenkreis und der ebenfalls als Enersiespeicher wirkenden Asynchronmaschine.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vermeiden von Schwingungen zwischen Last und Kondensator bei einem in der Frequenz nachgeführten Umrichter anzugeben, wenn die variable Zwischenkreisspannung des Umrichters durch einen gesteuerten Netzgleichrichter bereitgestelt wird.
• Diese Aufgabe- wird gemäss der Erfindung durch die im Anspruch n gekennzeichneten Merkmale gelöst.
• Auf vorteilhafte Weise kommt es damit garpiicht erst zu einer ungewollten Spannungsänderung im Zwischenkreis, weil durch die zusätzliche Führungsgrösse die Frequenz des Laststromrichters derart verändert wird, dass die Schwingung unterdrückt wird.
• Eine vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnet. Weil nämlich das Erfassen des Stromes über den Zwischenkreiskondensator einen zusätzlichen Stromwandler erfordert, ist es einfacher, die ohnehin für die Frequenznachführung zur Verfügung stehende Zwischenkreisspannung zusätzlich einem Differenzierglied einzugeben.
• Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden erläutert werden.
• Die Zeichnungsfigur zeigt einen Prinzipschaltplan eines Zwischenkreisumrichters, der einen Asynchronmotor 15 speist. Der Zwlschenkreisumrichter variabler Zwischenkreisspannung ist aus einem gesteuerten dreiphasigen Netzstromrichter 1, einem Zwischenkreis mit einer Glättungsdrossel 4 und einem (Zwischenkreis-)Rondensator 3 sowie einem Laststromrlchter 2 gebildet.
• Die gewünschte Drehzahl des Asynchronmotors 15 nsOll wird in üblicher Weise als Führungsgrösse wUd an einem Sollwertgeber eingestellt. Der Ist-Wert der Zwischenkreis spannung XUd wird über ein Spannungserfassungs- glied 6 mit dem vorgegebenen Sollwert verglichen. Die Regelabweichung wird über einen Spannungsregler 8 als Führungsgrösse w1 für den Strom des Netzstromrichters 1 N vorgegeben. Die Regelgrösse XIN des SStromes wird über einen Stromwandler 11 erfasst und mit der Führungsgrösse verglichen. Die Regelabweichung wird einem Stromregler 9 eingegeben,der einen Steuersatz für die Zündung der Ventile des Netzstromrichters 1 steuert.
• Die über das Spannungserfassungsglied 6 erfasste Grösse xUT der Zwischenkreisspannung dient in bekannter Weise der Frequenznachführung des Last-Stromrichters 2. Zu diesem Zweck wird die Grösse XUA einem Anpassungsregler 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal über einen Spannungs-Frequenzumsetzer 13 einen Steuersatz 14 für die Zündung der Ventile des Last-Stromrichters 2 steuert.
• dem bis hierbar bekannten Aufbau eines Zwischenkreisumrichter treten Energiependelungen zwischen dem Asynchronmotor 15 und dem Kondensator 3 auf, wenn der Asynchronmotor 15 abgebremst oder beschleunigt werden soll. Diese dynamische Instabilität ist höchst unerwunscht.
• Zur Vermeidung der Schwingungen sieht die Erfindung die Erfassung des über den Kondensator 3 fliessenden Stromes vor. Dazu dient ein Stromwandler 5'der eine diesem Strom proportionale Grösse x1 als zusätzliche Führungsgrösse c für die Frequenz des Last-Stromrichters auf den Anpassungsregler 12 schaltet.
• Statt der Verwendung des Stromwandlers 5 kann auch die der Zwiscbenkreisspannung proportionale Grösse XU! verwebt werden, wie dies gestrichelt angedeutet ist.
• Diese Grösse wird dann einem Differenzierglied 16 zuge- führt, das unter Berücksichtigung eines Korrekturfaktors K eine Differentation der Spannung nach der Zeit vornimmt. Die Ausgangsgrösse des Differenziergliedes 1o wird dann in gleicher Weise den Anpassungsregler 12 als zusätzliche Führungsgrösse für die Frequenz des Last-Stromrichters 2 aufgeschaltet.
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Claims (2)

1. Verfahren zlun Vermeiden von Schwingungen zwischen Last und Zwischenkreis bei in der Frequenz nachgeführten Umrichtern mit variabler Zwischenkreisspannunw; Patentansprüche 9 Verfahren zum Vermeiden von Schwingungen zwischen der Last und dem einen Kondensator aufweisenden Zwischenkreis variabler Spannung eines Zwischenkreisumrichters, dessen Laststromrichter in seiner Frequenz in Abhängigkeit von der Zwischenkreisspannung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem über den Kondensator fliessenden Strom proportionale Grösse als zusätzliche Führungsgrösse für die Frequenz des Laststromrichters verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Bildung der zusätzlichen Führungsgrösse durch Differentiation der Zwischenkreisspannung nach der Zelt.