DE3830196A1 - Verfahren zur nutzung von phasenanschnittsteuerungen als frequenzumrichter - Google Patents

Verfahren zur nutzung von phasenanschnittsteuerungen als frequenzumrichter

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung von Phasenanschnittsteuerungen als Frequenzumrichter mit diskreten Nutzfrequenzen insbes. zum Betrieb von Kurzschlußläufer­ motoren zum Antrieb von Pumpen, Ventilatoren und dergl. bei verminderten Drehzahlen.
Für die Veränderung der Drehzahl von Wechselstrommotoren ist es bekannt, die Netzfrequenz mittels Frequenzumrichtern oder auch durch Phasenanschnittsteuerungen zu verändern. Dabei weisen die Frequenzumrichter zwar den Vorteil relativ hoher Drehzahlfestigkeit des Motors bei variabler Last auf, sind jedoch wesentlich aufwendiger als die Phasenan­ schnittsteuerungen.
Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Vorteile der Frequenzumrichter wenigstens bei den diskreten Nutzfrequenzen ohne erhöhten elektrischen Aufwand bei der Phasenanschittsteuerung zu erreichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei einem über eine Phasenanschnittsteuerung betriebenen Motor durch Anschnitt der netzseitigen Wechselspannung mit einem stationären Anschnittswinkel, durch rhythmischen Wechsel zwischen freigegebenen und gesperrten Halbwellen einen Spannungsverlauf zu schaffen, der als Grundfrequenz die gewünschte Nutzfrequenz erhält.
Dabei können für die Erzielung einer Nutzfrequenz von 50% der Netzfrequenz im Wechsel jeweils 2 Halbwellen frei­ gegeben werden und anschließend 2 Halbwellen gesperrt werden oder für eine Nutzfrequenz von 33% jeweils 1 Halb­ welle freigegeben und anschließend 2 Halbwellen gesperrt werden.
Bei einer 3-phasen Wechselspannung, bei der die 3 Aus­ gänge der Phasenanschnittsteuerung zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengeführt sind, sollen im rhythmischen Wechsel jeweils eine der 3 Phasen oder garkeine Phase zum Motor mit einem stationären Ausschnittswinkel durchge­ schaltet werden.
Die dabei für die Erreichung von Nutzfrequenzen von 75%, 60% und 43% der Netzfrequenz erforderlichen Schaltungen sind aus den Ansprüchen 5 bis 7 zu entnehmen.
Auf den beiliegenden Darstellungen sind verschiedene Schaltrhythmen dargestellt. Dabei zeigen die Schaltungen der
Fig. 1 den Wechsel zwischen zwei freigegebenen und zwei gesperrten Halbwellen,
Fig. 2 den Wechsel zwischen einer freigegebenen und zwei gesperrten Halbwellen,
Fig. 3 den Wechsel zwischen freigegebenen und gesperrten Halbwellen gemäß Anspruch 5,
Fig. 4 die entsprechenden Wechsel gemäß Anspruch 6 und
Fig. 5 eine entsprechende Darstellung gemäß Anspruch 7.

Claims (7)

1. Verfahren zur Nutzung von Phasenanschnittsteuerungen als Frequenzumrichter mit diskreten Nutzfrequenzen insbes. zum Betrieb von Kurzschlußläufermotoren zum Antrieb von Pumpen, Ventilatoren oder dergl. bei verminderten Drehzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem über eine Phasenan­ schnittsteuerung betriebenen Motor durch Anschnitt der netzseitigen Wechselspannung mit einem stationären An­ schnittswinkel, durch rhythmischen Wechsel zwischen freige­ gebenen und gesperrten Halbwellen ein Spannungsverlauf geschaffen wird, der als Grundfrequenz die gewünschte Nutzfrequenz erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Nutzfrequenz von 50% der Netzfrequenz im rhythmischen Wechsel 2 Halbwellen freigegeben und daraufhin 2 Halbwellen gesperrt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Nutzfrequenz von 33% der Netzfrequenz im rhythmischen Wechsel 1 Halbwelle freigegeben und daraufhin 2 Halbwellen gesperrt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer netzseitigen 3-phasigen Wechselspannung (Dreh­ strom), bei der die 3 Ausgänge der Phasenanschnittsteuer­ rung zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengeführt sind, im rhythmischen Wechsel jeweils eine der 3 Phasen oder gar keine Phase zum Ausgang (Motor) mit einem stationären Anschnittswinkel durchgeschaltet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Nutzfrequenz von 75% der Netzfrequenz im rhythmi­ schen Wechsel 2 Halbwellen der Phase L 1 nach deren Null­ durchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durchgeschaltet werden, dann 2 Halbwellen der Phase L 2 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durchgeschaltet werden, dann 2 Halbwellen der Phase L 3 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Span­ nungsnulldurchgang durchgeschaltet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Nutzfrequenz von 60% der Netzfrequenz im rhytmischen Wechsel 1 Halbwelle der Phase L 1 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durchgeschaltet wird, dann 1 Halbwelle der Phase L 2 nach deren Nulldurch­ gang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durch­ geschaltet wird, dann 1 Halbwelle der Phase L 3 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurch­ gang durchgeschaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Nutzfrequenz von 43% der Netzfrequenz im rhythmischen Wechsel 1 Halbwelle der Phase L 1 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durchge­ schaltet wird, für 1 Halbwelle L 1 alle Phasen gesperrt werden, dann 1 Halbwelle der Phase L 3 nach deren Null­ durchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurchgang durchgeschaltet wird, für 1 Halbwelle L 3 alle Phasen ge­ sperrt werden, dann 1 Halbwelle der Phase L 2 nach deren Nulldurchgang freigegeben und bis zum Spannungsnulldurch­ gang durchgeschaltet wird, für 1 Halbwelle L 2 alle Phasen gesperrt werden.
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