DE3641278A1 - Wechselrichter - Google Patents
WechselrichterInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
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- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter zum
Einstellen einer Ausgangsspannung nach Maßgabe der
Stromstärke eines Antriebsstromes, der einer Drehan
triebseinrichtung eines Motors (die im folgenden als
Motor bezeichnet wird) oder einer ähnlichen Einrich
tung geliefert wird, und insbesondere einen Wechsel
richter, bei dem die Drehmomentcharakteristik eines
Motors dann merklich verbessert ist, wenn der Motor
mit Energie in einem niederfrequenten Bereich versorgt
wird.
Die meisten der vielfältigen Vorrichtungen, die auf
den verschiedenen industriellen Gebieten verwandt
werden, werden im allgemeinen über eine Drehantriebs
einrichtung, wie beispielsweise einen Motor, angetrie
ben. Um derartige Vorrichtungen, die eine Drehan
triebseinrichtung verwenden, am wirkungsvollsten zu
steuern, wird die Drehfrequenz der Drehantriebs
einrichtung gesteuert, was beispielsweise nach den
folgenden konkreten Verfahren bewirkt werden kann: 1.
Polumschaltung, 2. Primärspannungssteuerung, 3. Pri
märfrequenzsteuerung und 4. Wirbelstromkoppel
steuerung. Von diesen Verfahren wird beim Primärfre
quenzsteuerverfahren die Frequenz der dem Motor oder
einer ähnlichen Einrichtung gelieferten Energie ge
steuert, um dadurch die Drehfrequenz zu steuern. Wenn
die Primärfrequenz f geändert wird und wenn sich die
am Motor liegende Spannung V proportional zur Frequenz
f ändert, hat die Ausgangsleistung des Motors eine im
wesentlichen konstante Drehmomentcharakteristik.
Fig. 1 zeigt in einem Diagramm die Ausgangscharakter
istik der Ausgangsleistung von einem herkömmlichen
Wechselrichter für einen Motor, der die Last darstellt
und als Drehantriebseinrichtung dient. In diesem
Diagramm sind die Ausgangsspannung V₀ und die Aus
gangsfrequenz f 0 auf der Ordinate und auf der Abszisse
jeweils aufgetragen, wobei das Ausgangs
spannungsfrequenzmuster des Wechselrichters durch das
Grundmuster P 1 und das Einstellmuster P 2 wiedergegeben
ist. Das Einstellmuster P 2 wird nach Maßgabe des
Laststromes, nämlich des Eingangsstromes für den
Motor, eingestellt. Wenn der Laststrom eine vorgegebe
ne Stromstärke überschreitet, bewirkt die Steuerung
eine im wesentlichen gleiche Zunahme in der Ausgangs
spannung über den gesamten Bereich der Ausgangsfre
quenzen, um dadurch automatisch eine Drehmomenterhö
hung des Motors zu erzielen. Durch die Verwendung der
automatischen Drehmomenterhöhung wird auch eine höhere
Last für die gleiche Wechselrichterkapazität, nämlich
den gleichen Ausgangsnennstrom, akzeptabel. Folglich
läßt sich ein Motor mit der automatischen Drehmoment
erhöhungsfunktion in geeigneter Weise beispielsweise
bei Vorrichtungen wie einer Misch- und Transportvor
richtung, bei der eine hohe Last beim Anlaufen
benötigt wird und die Last während des Betriebes
abnimmt, oder bei Vorrichtungen wie beispielsweise
einem Förderer anwenden, bei der die Last schrittweise
während des stationären Betriebes zunimmt und nach der
Beendigung eines instabilen Zustandes stabilisiert
wird.
Wenn jedoch ein herkömmlicher Wechselrichter selbst
mit einer derartigen automatischen Drehmomenterhö
hungsfunktion verwandt wird, verhindert der Einfluß
beispielsweise eines Spannungsabfalles, der von einem
Widerstand der Wicklung des Motors im niederfrequenten
Bereich hervorgerufen wird, daß der Ausgangsstrom
gleichmäßig zur Motorseite fließt, was dazu führt, daß
das für die niedrige Frequenz erzeugte Drehmoment
unter dem Nenndrehmoment liegt, wie es durch die Kurve
a in Fig. 2 dargestellt ist, was zu der Schwierigkeit
führt, daß die Drehmomenterhöhungscharakteristik im
niederfrequenten Bereich nicht entwickelt werden kann,
da der Eingangsstrom selbst dann klein ist, wenn die
Last des Motors groß wird.
Wenn sich darüberhinaus der Motor in der Beschleuni
gung befindet, nimmt der Schlupf im niederfrequenten
Bereich aufgrund eines unzureichenden Drehmomentes zu,
was zu der Schwierigkeit führt, daß das Ansprech
vermögen des Motors oder der ähnlichen Einrichtung auf
einen Geschwindigkeitsbefehl beeinträchtigt ist.
Wenn darüberhinaus das Lastdrehmoment im niederfre
quenten Bereich hoch ist, nimmt die Drehzahl des
Motors ab und wenn die Wechselrichterausgangsleistung
bis zu dem Frequenzbereich zunimmt, in dem ein
Überschußstrom, wie er durch die Kurve b oder c in
Fig. 2 dargestellt ist, zum Motor fließt, überschrei
tet der durch den Motor fließende Strom den für den
Wechselrichter erlaubten Ausgangsüberstrom, was zu der
Schwierigkeit führt, daß der Motor anhält.
Durch die Erfindung soll daher ein Wechselrichter
geschaffen werden, der in zufriedenstellender Weise
selbst im niederfrequenten Bereich die Drehmoment
erhöhungscharakteristik liefern kann.
Durch die Erfindung soll insbesondere ein Wechselrich
ter geschaffen werden, der das Ansprechvermögen des
Motors verbessern kann, wenn ein Geschwindigkeits
befehl im niederfrequenten Bereich ausgegeben wird.
Durch die Erfindung soll weiterhin ein Wechselrichter
geschaffen werden, dessen Drehmomentcharakteristik im
niederfrequenten Bereich verbessert ist, so daß der
durch den Motor fließende Strom den für den Wechsel
richter zulässigen Ausgangsüberstrom nicht überschrei
tet, um dadurch ein Anhalten des Motors zu verhindern.
Dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Wechselrichter ein
Spannungsfrequenzregler von Hand aus so eingestellt,
daß er einen Strom mit einer konstanten Spannungsfre
quenzcharakteristik unabhängig von der Stärke des
Eingangsstromes liefert, mit dem die Drehantriebsein
richtung versorgt wird, und wird ein Korrekturwert
automatisch nach Maßgabe der Stärke des Eingangsstro
mes mittels des Spannungsfrequenzreglers ausgegeben,
um dadurch die Spannungsfrequenzcharakteristik zu
korrigieren.
Wenn der Korrekturwert als erster Korrekturwert
bezeichnet wird, so wird dieser erste Korrekturwert
unter Verwendung eines zweiten Korrekturwertes in
Verbindung mit einer Ausgangsfrequenz korrigiert, die
von einem Spannungskompensator geliefert wird.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung
besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin
dung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einem schematischen Diagramm die Aus
gangsspannungsfrequenzcharakteristik eines
herkömmlichen Wechselrichters,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm, in dem die
Schlupfcharakteristik bezüglich des Drehmo
mentes und des Stromes in Verbindung mit
der Abgabe des herkömmlichen Wechsel
richters aufgetragen sind,
Fig. 3 in einem Blockschaltbild den Aufbau eines
ersten Ausführungsbeispiels des erfindungs
gemäßen Wechselrichters,
Fig. 4 in einem Zeitdiagramm die Änderung der
Wechselrichterabgabe, nämlich des Motorein
gangsstromes bei dem in Fig. 3 dargestell
ten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 in einem Zeitdiagramm die Änderung in der
Wechselrichterabgabe, nämlich in der Motor
eingangsspannung bei dem in Fig. 3 darge
stellten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 in einem schematischen Diagramm die Span
nungsfrequenzcharakteristik der Wechsel
richterabgabe bei dem in Fig. 3 darge
stellten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 in einem schematischen Diagramm die
Schlupfcharakteristik bezüglich des Drehmo
mentes und des Stromes in Verbindung mit
der Wechselrichterabgabe bei dem in Fig. 3
dargestellten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 in einem Blockschaltbild den Aufbau eines
zweiten Ausführungsbeispiels des erfin
dungsgemäßen Wechselrichters und
Fig. 9 in einem schematischen Diagramm die Span
nungsfrequenzcharakteristik der Wechsel
richterabgabe bei dem in Fig. 8 dargestell
ten Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 3 bis 7 zeigen ein Blockschaltbild und die
verschiedenen Kennliniendiagramme eines ersten Ausfüh
rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wechselrichters.
Das Blockschaltbild von Fig. 3 zeigt den Aufbau des
ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Wechselrichters, der im wesentlichen eine Frequenzein
stelleinrichtung 1, eine Weichanlaufschaltung 2, eine
Frequenzbefehlsschaltung 3, eine Spannungsbefehls
schaltung 4, die parallel zu einem Verbindungspunkt
zwischen der Weichanlaufschaltung 2 und der Frequenz
befehlsschaltung 3 geschaltet ist, einen Spannungsfre
quenzregler 10, der später im einzelnen beschrieben
wird, und einen Addierer 6 umfaßt, der das Ausgangs
signal des Spannungsfrequenzreglers 10 und das Aus
gangssignal der Spannungsbefehlsschaltung 4 addiert.
Die Spannungsbefehlsschaltung 4 ist mit der Spannungs
frequenzeinstelleinrichtung 5 als Handdrehmomenterhö
hungseinrichtung verbunden, um die Funktion der
Erhöhung des Korrekturwertes der Ausgangsspannung bei
Abnehmen der Frequenz zu bewirken. An der Ausgangssei
te des Addierers 6 ist ein Verstärker 7 angeschlossen,
um das Ausgangssignal des Addierers 6 zu verstärken,
das dadurch erhalten wird, daß die Ausgangsspannung V 0
von der Spannungsbefehlsschaltung 4 und das Ausgangs
signal K 1(I m -I 0) vom Spannungsfrequenzregler 10
addiert werden.
Der Spannungsfrequenzregler 10 umfaßt eine Eingangs
stromdetektorschaltung 11 zum Wahrnehmen eines Ein
gangsstromes für einen nicht dargestellten Motor, eine
Stromeinstelleinrichtung 12 zum Einstellen eines
Anfangsstromes I 0 für die automatische Dreh
momenterhöhung, einen Addierer/Subtrahierer 13, um
eine Addition oder eine Subtraktion am Ausgangsstrom
der Eingangsstromdetektoreinrichtung 11 nämlich am
Eingangsstrom I m für den Motor oder die ähnliche
Einrichtung oder am Anfangsstrom I 0 auszuführen, der
durch die Stromeinstelleinrichtung 12 bestimmt ist,
einen Verstärker zum Verstärken des Ausgangssignals
vom Addierer/Subtrahierer 13 und eine Einstelleinrich
tung 15, um mit einem Korrekturkoeffizienten K 1 den
Unterschied zwischen dem Anfangsstrom I 0 und dem
Eingangsstrom I m zu korrigieren, der durch den
Verstärker 14 verstärkt wird.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Wechselrichters
mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert.
Zuerst wird unter Verwendung der Frequenzeinstellein
richtung ein Bezugswert vorgegeben, der die Ausgangs
frequenz des Wechselrichters bestimmt. Auf der Grund
lage des Bezugswertes werden von der Frequenzbe
fehlsschaltung 3 über die Weichanlaufschaltung 2 die
Ausgangsfrequenz f 0 und von der Spannungsbe
fehlsspannung 4 gleichfalls über die Weichanlaufschal
tung 2 die Ausgangsspannung V 0 erhalten. Da die
Spannungsbefehlsschaltung 4 mit der Spannungs/Fre
quenzeinstelleinrichtung 5 für Vorrichtungen wie
beispielsweise eine Werkzeugmaschinen- und Transport
vorrichtung versehen ist, die einen zyklischen Betrieb
benötigt, wird ein Spannungsfrequenzmuster, für das
ein großes Beschleunigungsdrehmoment erhalten wird,
insbesondere im niederfrequenten Bereich über die
Spannungs/Frequenzeinstelleinrichtung 5 eingestellt,
so daß die Ausgangsspannung V 0 nach Maßgabe dieses
Musters ausgegeben wird.
Die Eingangsstromdetektorschaltung 11 überwacht ande
rerseits fortlaufend die Stärke des Eingangsstromes I m
für den nicht dargestellten Motor, nämlich den
Laststrom des Wechselrichters und gibt den Eingangs
strom I m dem Addierer/Subtrahierer 13 aus. Der
Anfangsstrom (Bezugsstrom) I 0 der automatischen Dreh
momenterhöhung, der durch die Stromeinstelleinrichtung
12 vorgegeben ist, liegt am Addierer/Subtrahierer 13,
so daß die Stärke des Eingangsstromes I m für den Motor
bezüglich des Anfangsstromes I 0 durch die Addition/-
Subtraktion I m -I 0 berechnet wird. Fig. 4 zeigt die
Beziehung zwischen dem Eingangsstrom I m und dem
Anfangsstrom I 0 Der Ausgangsstrom vom Addierer/Sub
trahierer 13 liegt über den Verstärker 14 an der
Einstelleinrichtung 15, an der vorher der Korrektur
koeffizient K 1 eingestellt wurde, und der Korrektur
wert K 1 (I m -I 0), der dadurch erhalten wird, daß das
Additions/Subtraktionsergebnis I m -I 0 mit dem Korrek
turkoeffizienten K 1 multipliziert wird, wird an den
Addierer 6 ausgegeben. Das Zeitdiagramm von Fig. 5
zeigt den Korrekturwert K 1(I m -I 0).
Am Addierer 6 liegt gleichfalls die
Ausgangsspannung V 0. Wenn die Ausgangsfrequenz f 0 des
Wechselrichters in jedem Fall konstant ist, zeigt die
Ausgangsspannung V 0 natürlich einen konstanten Wert.
Im Addierer wird die Ausgangsspannung V 0 zum Korrek
turwert K 1(I m -I 0) addiert, um eine Korrektur an der
Ausgangsspannung V 0 zu bewirken, und die korrigierte
Ausgangsspannung V 0+K 1(I m -I 0) wird über den Ver
stärker 7 ausgegeben. D.h., daß zu dem Zeitpunkt T, an
dem der Eingangsstrom I m für den Motor den Anfangs
strom I 0 überschreitet, der Spannungsbefehlswert
korrigiert wird, um den Pegel zu erhöhen, wie es in
Fig. 5 dargestellt ist.
Das Spannungsfrequenzmuster A, das von Hand aus unter
Verwendung der Spannungsfrequenzeinstelleinrichtung 5
eingestellt wird, die dazu vorgesehen ist, damit der
Wechselrichter die Handdrehmomenterhöhungsfunktion
ausführen kann, um die Ausgangsspannung so einzustel
len, daß sie größer wird, wenn die Eingangsfrequenz
beispielsweise beim Anlaufen unter die Frequenz fällt,
die im normalen Betrieb benutzt wird, und das
Spannungsfrequenzmuster B entsprechend dem Korrektur
wert K 1(I m -I 0), der automatisch durch den Spannungs
frequenzregler 10 gegeben wird, werden folglich
kombiniert, um die in Fig. 6 dargestellte Spannungs
frequenzcharakteristik zu erzielen. In diesem Fall ist
es möglich, die Ausgangsspannung V 0 für die Ausgangs
frequenz f 0 mit abnehmender Eingangsfrequenz höher
anzusetzen. Das hat zur Folge, daß der Eingangsstrom
für den Motor im niederfrequenten Bereich erhöht
werden kann, um schnell das Eingangsdrehmoment soweit
heraufzusetzen, daß es das Nenndrehoment überschrei
tet, wie es durch die Kurve a in Fig. 7 dargestellt
ist.
Wenn das Eingangsdrehmoment erhöht wird und der
Schlupf des Motors verringert wird, wird auch der
Eingangsstrom herabgesetzt und wird folglich die
Ausgangsspannung des Wechselrichters auf ihren ur
sprünglichen Wert zurückgeführt. Das ist auch dann der
Fall, wenn nur die automatische Drehmomenterhöhung
ausgeübt wird.
Wenn nur die automatische Drehmomenterhöhungsfunktion
vorgesehen ist, kann die Ansprechverzögerung mögli
cherweise bei einer schnellen und großen Laständerung
auftreten. Wenn jedoch die Handdrehmomenterhöhungs
funktion vorgesehen ist, kann ein ausreichend großes
Beschleunigungsdrehmoment dadurch erhalten werden, daß
die Handdrehmomenterhöhung zusammen mit der automati
schen Drehmomenterhöhung bewirkt wird.
Im folgenden wird anhand der Fig. 8 und 9 ein zweites
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wechselrich
ters beschrieben. Im Blockschaltbild von Fig. 8 sind
die Bauteile 1 bis 7 und 10 bis 15 mit den
entsprechenden Bauteilen in Fig. 3 identisch, so daß
sie zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals
beschrieben werden.
An der Ausgangsseite der Frequenzbefehlsschaltung 3
ist beim zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich ein
Spannungskompensator 20 parallel geschaltet. Der
Spannungskompensator 20 umfaßt eine Einstellein
richtung 21 zum Ausgeben eines Zwischenkorrekturwertes
-K 2 f 0, der dadurch erhalten wird, daß ein zweiter
Korrekturkoeffizient K 2 mit der Ausgangsfrequenz f 0
der Frequenzbefehlsschaltung 3 multipliziert wird,
einen Addierer 22 zum Addieren einer Konstanten a zum
Korrekturwert -K 2 f 0, eine Konstanteneinstellein
richtung 23 zum Ausgeben der Konstanten a zum Addierer
22 und einen Verstärker 24 zum Verstärken des zweiten
Korrekturwertes a-K 2 f 0, der vom Addierer 22 ausgege
ben wird.
Ein Addierer 30 ist an den Ausgangsseiten des Span
nungsfrequenzreglers 10 zum Ausgeben des ersten
Korrekturwertes K 1(I m -I 0) und des Spannungskompen
sators 20 zum Ausgeben des zweiten Korrekturwertes
a-K 2 f 0 vorgesehen, und ein Verstärker 31 zum
Verstärken des addierten Ausgangswertes K 1 (I m -I 0)+
(a-K 2 f 0) aus den beiden Korrekturwerten ist an der
Ausgangsseite des Addierers 30 angeordnet. Die Abgabe
vom Verstärker 31 und die Ausgangsspannung V 0 der
Spannungsbefehlsschaltung 4 entsprechend der Handdreh
momenterhöhung werden durch den Addierer 6 addiert.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des zweiten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wechsel
richters mit dem oben angegebenen Aufbau beschrieben.
Da die Arbeitsweise der Spannungsfrequenzeinstellein
richtung 5, die die Handdrehmomenterhöhungsfunktion
überwacht, und der Spannungsbefehlsschaltung 4 im
wesentlichen gleich der Arbeitsweise des ersten
Ausführungsbeispiels ist, die anhand der Fig. 4 und 5
beschrieben wurde, wird sie nicht nochmals beschrie
ben.
In der Einstelleinrichtung 21 für den zweiten Korrek
turkoeffizienten, die für den Spannungskompensator 20
vorgesehen ist, wird die Ausgangsfrequenz f 0 der
Frequenzbefehlsschaltung 3 mit dem zweiten Korrektur
koeffizienten K 2 multipliziert, wird der Korrekturwert
-K 2 f 0 im Addierer 22 zu einer Konstanten a addiert,
die durch die Konstanteneinstelleinrichtung 23 festge
legt ist, und wird dann der zweite Korrekturwert, der
durch diese Addition erhalten wird, über den Verstär
ker 24 an den Addierer 30 gelegt. In diesem Addierer
30 erfolgt eine Addition, um den ersten Korrekturwert
K 1 (I m -I 0) unter Verwendung des zweiten Korrekturwer
tes a-K 2 f 0 zu korrigieren, wobei der sich daraus
ergebende Wert durch den Verstärker 31 verstärkt wird,
um den Korrekturwert des zweiten Ausführungsbeispiels
K 1 (I m -I 0) + (a-K 2 f 0) zu erhalten, der dann am
Addierer 6 liegt. Dort wird der Wert V 0+K 1 (I m -I 0)+
(a-K 2 f 0) erhalten und über den Verstärker 7 dem
nicht dargestellten Motor eingegeben.
Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, kann das zweite
Ausführungsbeispiel folglich eine Wechselrichterabgabe
mit einer Spannungsfrequenzcharakteristik erzielen,
die das Spannungsfrequenzmuster A, das von Hand unter
Verwendung der Spannungsfrequenzeinstelleinrichtung 5
eingestellt wird, das Spannungsfrequenzmuster B, das
automatisch durch den Spannungsfrequenzregler 10
eingestellt wird, und das Spannungsfrequenzmuster C
enthält, das durch den Spannungskompensator 20 einge
stellt wird, und kann die Ausgangsspannung V 0 in
ausreichendem Maße für die Ausgangsfrequenz f 0 bei
Absinken der Wechselrichterabgabe auf eine niedrigere
Frequenz erhöht werden.
Wie es oben im einzelnen beschrieben wurde, wird bei
dem erfindungsgemäßen Wechselrichter unabhängig von
der Stärke des Eingangsstromes, der der Drehan
triebseinrichtung geliefert wird, eine Handeinstellung
unter Verwendung der Spannungsfrequenzeinstell
einrichtung bewirkt, um einen Strom mit einer Span
nungsfrequenzcharakteristik eines konstanten Musters
auszugeben, und wird ein Korrekturwert, der der Stärke
des Eingangsstromes entspricht, automatisch unter
Verwendung der automatischen Spannungsfrequenz
einstelleinrichtung beispielsweise des Spannungsfre
quenzreglers und des Spannungskompensators ausgegeben,
um dadurch die Spannungsfrequenzcharakteristik zu
verbessern, wodurch folgendes bewirkt wird.
Da die Spannungsfrequenzeinstelleinrichtung dazu vor
gesehen ist, die Handeinstellung für die Drehmo
menterhöhungscharakteristik im niederfrequenten Be
reich der Wechselrichterabgabe zu kompensieren, kann
zunächst eine Drehmomentabnahme des Wechselrichters
auch im niederfrequenten Bereich verhindert werden.
Selbst wenn darüberhinaus die Wechselrichterabgabe im
niederfrequenten Bereich liegt, kann sie so sofort
erhöht werden, wenn ein Geschwindigkeitsbefehl der
Drehantriebseinrichtung ausgegeben wird, so daß das
Lastansprechvermögen stark erhöht ist.
Wenn weiterhin eine Drehantriebseinrichtung wie bei
spielsweise ein Motor fortlaufend im niederfrequenten
Bereich der Wechselrichterabgabe betrieben wird, kann
zur Vermeidung einer Überhitzung der Drehantriebsein
richtung die Wechselrichterausgangsspannung unter
Verwendung der Drehmomenterhöhungseinrichtung herabge
setzt werden, die der Handeinstellung zugeordnet ist,
und kann die Wechselrichterausgangsspannung nach
Maßgabe der automatischen Drehmomenter
höhungscharakteristik nur dann erhöht werden, wenn
eine Last vorliegt, um dadurch ein Anhalten oder
Abwürgen der Drehantriebseinrichtung zu vermeiden.
Wenn darüberhinaus eine schnelle Beschleunigung, die
für eine Werkzeugmaschine oder eine spezielle Trans
porteinrichtung notwendig ist, durchgeführt wird, kann
die Wechselrichterausgangsspannung dadurch erhöht
werden, daß die Handdrehmomenterhöhung reguliert wird,
so daß unabhängig von den Lastverhältnissen ein
sicherer Betrieb erzielt wird.
Claims (14)
1. Wechselrichter, gekennzeichnet durch eine Hand
drehmomenterhöhungseinrichtung (5), um von Hand
aus unabhängig vom Stromwert eines Eingangs
stromes, der einer Drehantriebseinrichtung gelie
fert wird, die mit der Ausgangsseite des Wechsel
richters verbunden ist, den Eingangsstrom auf
eine konstante Spannung zu setzen, die seiner
Frequenz entspricht, und ein konstantes Span
nungsfrequenzmuster anzugeben, und eine automati
sche Drehmomenterhöhungseinrichtung (10), die
unter Bezug auf das Spannungsfrequenzmuster
arbeitet, das durch die Handdreh
momenterhöhungseinrichtung (5) gegeben ist, um
automatisch das Spannungsfrequenzmuster entspre
chend der Stärke des Eingangsstromes zu korrigie
ren.
2. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Handdrehmomenterhöhungseinrich
tung (5) für eine Spannungsbefehlsschaltung (4)
zum Erzielen einer Ausgangsspannung vorgesehen
ist und eine Spannungsfrequenzeinstelleinrichtung
enthält, die einen Korrekturwert der Ausgangs
spannung aufweist, der mit abnehmender Frequenz
des Eingangsstromes für die Drehan
triebseinrichtung zunimmt.
3. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die automatische Drehmomenterhö
hungseinrichtung (10) eine Eingangsstromdetektor
schaltung (11) zum Wahrnehmen des Eingangsstromes
für die Drehantriebseinrichtung, eine Stromein
stelleinrichtung (12) zum Ausgeben eines Anfangs
stromes im Zustand der automatischen Drehmoment
erhöhung, einen Addierer/Subtrahierer (13) zum
Bewirken einer Addition oder Subtraktion am
Ausgangswert der Eingangsstromdetektorschaltung
(11) und am Ausgangswert der Stromeinstellein
richtung (12), und eine Einstelleinrichtung (15)
zum Korrigieren des Ausgangswertes des Addie
rers/Subtrahierers (13) unter Verwendung eines
Korrekturkoeffizienten umfaßt.
4. Wechselrichter nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Ausgangskorrekturwert einem
Addierer (6) über den Addierer/Subtrahierer (13)
und die Einstelleinrichtung (15) ausgegeben wird,
wenn der Eingangsstrom, der durch die Eingangs
stromdetektoreinrichtung (11) wahrgenommen wird,
einen festgelegten Wert überschreitet, und daß
der Korrekturausgangswert der Ausgangsspannung
der Handdrehmomenterhöhungseinrichtung (5) unter
Verwendung des Addierers (6) zuaddiert wird, um
dadurch das Spannungsfrequenzmuster zu korrigie
ren.
5. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehantriebseinrichtung einen
Motor einschließt.
6. Wechselrichter nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Motor einen Induktionsmotor
umfaßt.
7. Wechselrichter, gekennzeichnet durch eine Hand
drehmomenterhöhungseinrichtung (5), um von Hand
aus unabhängig vom Stromwert eines Eingangsstro
mes, der einer Drehantriebseinrichtung geliefert
wird, die mit der Ausgangsseite verbunden ist,
den Eingangsstrom auf eine konstante Spannung
festzulegen, die seiner Frequenz entspricht, und
ein konstantes Spannungsfrequenzmuster auszuge
ben, eine erste automatische Drehmomenterhöhungs
einrichtung (10), die unter Bezug auf das
Spannungsfrequenzmuster arbeitet, das durch die
Handdrehmomenterhöhungseinrichtung (5) festgelegt
ist, um automatisch das Spannungsfrequenzmuster
nach Maßgabe der Stärke des Eingangsstromes zu
korrigieren, und eine zweite automatische Drehmo
menterhöhungseinrichtung (20) zum Korrigieren
eines ersten Korrekturwertes, der von der ersten
automatischen Drehmomenterhöhungseinrichtung (10)
ausgegeben wird, nach Maßgabe eines zweiten
Korrekturwertes, der mit einer Ausgangsfrequenz
in Beziehung steht.
8. Wechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Handdrehmomenterhöhungseinrich
tung (5) für eine Spannungsbefehlsschaltung (4)
zum Erzielen einer Ausgangsspannung vorgesehen
ist und eine Spannungsfrequenzeinstelleinrichtung
enthält, die einen Korrekturwert der Ausgangs
spannung aufweist, der mit abnehmender Frequenz
des Eingangsstromes für die Drehan
triebseinrichtung zunimmt.
9. Wechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die automatische Drehmomenterhö
hungseinrichtung (10) eine Eingangsstromdetektor
schaltung (11) zum Wahrnehmen des Eingangsstromes
für die Drehantriebseinrichtung, eine Stromein
stelleinrichtung (12) zum Ausgeben eines Anfangs
stromes im Zustand der automatischen Drehmoment
erhöhung, einen Addierer/Subtrahierer (13) zum
Bewirken einer Addition oder Subtraktion am
Ausgangswert der Eingangsstromdetektorschaltung
(11) und am Ausgangswert der Stromeinstellein
richtung (12), und eine erste Einstelleinrichtung
(15) umfaßt, um einen ersten Korrekturwert zum
Korrigieren des Ausgangswertes vom Addierer/Sub
trahierer (13) unter Verwendung eines ersten
Korrekturkoeffizienten auszugeben.
10. Wechselrichter nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß dann, wenn der von der Eingangs
stromdetektorschaltung (11) wahrgenommene Ein
gangsstrom einen festgelegten Wert überschreitet,
der erste Korrekturwert einem ersten Addierer
(30) über den Addierer/Subtrahierer (13) und die
erste Einstelleinrichtung (15) ausgegeben wird,
daß ein addierter Korrekturwert, der dadurch
erhalten wird, daß im ersten Addierer (30) der
erste Korrekturwert und der zweite Korrekturwert
als Ausgangswert der zweiten automatischen Dreh
momenterhöhungseinrichtung (20) addiert werden,
einem zweiten Addierer (6) ausgegeben wird und
der addierte Korrekturausgangswert einer Aus
gangsspannung der Handdrehmomenterhöhungseinrich
tung (5) unter Verwendung des zweiten Addierers
(6) zuaddiert wird, um dadurch das Spannungsfre
quenzmuster zu korrigieren.
11. Wechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite automatische Drehmoment
erhöhungseinrichtung (20) einen Spannungskompen
sator zum Ausgeben des zweiten Korrekturwertes
auf der Grundlage der Ausgangsfrequenz einer
Frequenzbefehlsschaltung (3) enthält, die paral
lel zur Spannungsbefehlsschaltung (4) geschaltet
ist, bei der die Handdrehmomenterhö
hungseinrichtung (5) angeordnet ist.
12. Wechselrichter nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Spannungskompensator eine
zweite Einstelleinrichtung (21) zum Einstellen
eines Zwischenkorrekturwertes durch Korrigieren
der Ausgangsfrequenz der Frequenzbefehlschaltung
(3) nach Maßgabe eines zweiten Korrekturko
effizienten und einen dritten Addierer (22)
enthält, der eine Konstante zum Zwischenkorrek
turwert addiert, der von der zweiten Einstell
einrichtung (21) ausgegeben wird, und der den
zweiten Korrekturwert ausgibt.
13. Wechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehantriebseinrichtung einen
Motor enthält.
14. Wechselrichter nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Motor einen Induktionsmotor
umfaßt.
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