DE3922410A1 - Antrieb mit erhoehter verfuegbarkeit - Google Patents

Antrieb mit erhoehter verfuegbarkeit

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DE3922410A1
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Ernst-Otto Schneidersmann
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • 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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
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    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

Zum Antrieb mechanischer Systeme, z. B. Hubwerk wird nach Stand der Technik eine Mehrmotorenanordnung verwendet, bei denen die elektrischen Maschinen über ein Überlagerungsgetriebe (Planetengetriebe) die Leistung je hälftig übernehmen, d. h. die Drehzahlen addieren sich, während die Drehmomente über das Sonnenrad oder das Hohlrad jeweils parallel zum Abtrieb laufen (Bild 1).
Bei Ausfall eines Motors kann somit der intakte Motor bei gleichem Momentenverlauf den Betrieb mit halber Drehzahl weiterführen. Bei Verwendung von Drehstrom-Asynchron Maschinen wurde dieses System auch zur Drehzahlregelung genutzt. Entwicklungen in der Regelungstechnik für Gleichstrom und frequenzgeregelten Drehstrom lassen eine stufenlose Drehzahl­ veränderung zu. Sie bieten darüber hinaus die Möglichkeit, ohne Überlagerungsgetriebe, welche kostenaufwendig und störanfällig sind, bei Mehrmotorenantrieben einen Lastabgleich vorzunehmen, auch wenn eine starre Koppelung vorliegt (Bild 2a).
Fällt ein Motor aus, so übernimmt der intakte Motor, der von dem gleichen Regler gespeist wird, selbsttätig die gesamte Leistung, sofern er dafür ausgelegt ist. Bei frequenzgeregelten Kurzschlußläufermotoren ist die Bemessung auf das doppelte Drehmoment, ggflls. bei reduzierter Einschaltdauer ohne nennens­ werte Zusatzkosten möglich. Bei Gleichstrommotoren sind die zusätzlichen Aufwendungen höher.
Alternativ kann jedoch der Motor mit einer zweiten Ständer­ wicklung mit doppelter Polpaarzahl ausgerüstet werden. Auch solche Maschinen sind standardmäßig mit geringen Zusatzkosten verfügbar. Dann wird der Betrieb bei gleicher thermischer Be­ lastung mit halber Drehzahl wie beim Planetengetriebe fort­ gesetzt.
Sinngemäß ist dieses Prinzip auch mit drei oder mehreren Motoren anwendbar (Bild 2b). Alternativ können auch mehrere Regler angeordnet werden, d. h. für jeden Motor eine Einheit, welche hinsichtlich ihrer Leistung bzw. ihres Stromes zur gleichmäßigen Lastverteilung abgeglichen werden. Damit ist auch eine Redundanz für die Regler gegeben. Im Schadensfall wird der intakte Regler auf den intakten Motor geschaltet.

Claims (1)

  1. Antrieb eines mechanischen Systems mit mehreren, redundanten Elektromotoren, die durch Leistungsregler gespeist und ab­ geglichen werden und bei Ausfall eines Motors bzw. Reglers den Betrieb weiterführen kann, dadurch gekennzeichnet,
    • 1. daß bei Ausfall eines von zwei Motoren der intakte Motor mit doppeltem Drehmoment bei ggflls. reduzierter Einschalt­ dauer den Betrieb fortsetzt (Bild 2a),
    • 2. daß bei Ausfall eines von zwei Motoren der intakte Motor auf die doppelte Polpaarzahl umgeschaltet wird und der Be­ trieb mit halber Geschwindigkeit weitergeführt wird,
    • 3. daß bei Auslegung nach Anspruch 1 und 2 drei oder mehrere Motore eingesetzt werden können (Bild 2b),
    • 4. daß bei Auslegung nach Anspruch 2 für jeden polumschalt­ baren Motor ein, in der Leistungsabgabe abgeglichener Regler angeordnet wird, um auch bei Ausfall eines Reglers und/oder Motors über einen zusätzlichen Redundanzgrad zu verfügen, dadurch daß der jeweils intakte Motor mit dem jeweils intakten Regler zusammengeschaltet wird.
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DE102015002585A1 (de) 2015-03-02 2016-09-08 Andreas Basteck Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb von drehzahlvariablen Arbeitsmaschinen mit Drehzahluntersetzung
DE102015002585B4 (de) 2015-03-02 2018-08-16 Andreas Basteck Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb von drehzahlvariablen Arbeitsmaschinen mit Drehzahluntersetzung
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