DE4215917A1 - Verfahren zur Regelung einer Drehfeldmaschine - Google Patents

Verfahren zur Regelung einer Drehfeldmaschine

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DE4215917A1
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Paul Good
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ABB AB
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Asea Brown Boveri AG Switzerland
Asea Brown Boveri AB
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    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren zur Regelung einer Drehfeldmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Mit dem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er aus der CH-A-453 471 bekannt ist. Dort wird ein Verfahren zur frequenz- und amplitudenabhängigen Steuerung oder Regelung des Stromes von drehfeldabhängigen Motoren angegeben, bei dem der geometrische Differenzstrom vom einzustellenden Strom und von dem vor dem Steuer- oder Regelvorgang vorhandenen Strom nach Größe und nach Phase gegenüber diesem vorhandenen Strom eingestellt wird. Die Frequenz der Steuerspannung wird durch Regelung in Abhängigkeit von der Differenz aus der tatsächlichen und einer gewünschten Schlupffrequenz gewonnen und separat je einem Mischglied bzw. Modulator je Wechselstromphase zugeführt.
Da das Drehmoment der Drehfeldmaschine momentan eingeprägt wird, ist bei Traktionsantrieben ein schneller Schleuderschutz erforderlich.
Traktionsantriebe für Eisenbahnfahrzeuge dürfen grundsätzlich keine schnellen Zugkraftänderungen aufweisen. Bei Lokomotiven und Triebwagen an einem Zug besteht sonst die Gefahr des Zerreißens von Zughaken. Zudem sprechen Komfortgründe dagegen, auch bei Straßenbahnen und Trolleybussen.
Schnelle Drehmomentänderungen sind lediglich zum Verhindern des Schleuderns und Gleitens erforderlich. Diese schnellen Drehmomentänderungen bewirkt ein Asynchronmotor jedoch von sich aus, wenn man seine natürliche, steile Drehmoment- Drehzahl-Kennlinie spielen läßt und nicht durch künstliche Momentan-Drehmomenteinprägung sein günstiges Schleuderverhalten zunichte macht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren zur Regelung einer Drehfeldmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sehr schnelle Drehzahländerungen verhindert werden.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Schleuderschutz nicht sehr schnell sein muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit Mittelwerten gerechnet werden kann, die keinen schnellen Rechner für die Auswertung bzw. Regelung erfordern. Es genügt ein Rechner mit einer Zykluszeit von z. B. 10 ms.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Übersichtschema einer Statorfrequenz- und Spannungsamplituden-Regelschaltung für einen Einfachantrieb mit einer Asynchronmaschine,
Fig. 2 ein Prinzipschema einer Statorfrequenzregelschaltung gemäß Fig. 1 ohne mechanisch erfaßtes Frequenzistwertsignal,
Fig. 3 ein Prinzipschema einer Spannungsamplitudenregelschaltung gemäß Fig. 1,
Fig. 4 und 5 Prinzipschemata von Segmenten einer zu Fig. 2 alternativen Statorfrequenzregelschaltung mit mechanisch erfaßtem Frequenzistwertsignal und
Fig. 6 und 7 zu Fig. 3 alternative Prinzipschemata von Spannungsamplitudenregelschaltungen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In den Fig. 1-7 sind gleiche Größen und gleiche Bauelemente gleich bezeichnet. Der Einfachheit halber sind physikalische Größen und ihnen zugeordnete Signale bzw. Rechnerwerte ebenfalls gleich bezeichnet.
In Fig. 1 ist mit (1) eine Regelschaltung zur Regelung einer Drehfeldmaschine bzw. einer Asynchronmaschine (15) bezeichnet. Diese Regelschaltung (1) kann als Algorithmus in einem Mikroprozessor oder in einem Rechner implementiert sein.
Die Regelschaltung (1) enthält eine Stromregelschaltung (2), die eingangsseitig folgende Signale erhält:
  • - z. B. von einem Fahrzeugführer einen vorgebbaren Fahrbefehl (Fa) sowie
  • - einen Bremsbefehl (Br),
  • - von einem Spannungsdetektor (12) in der Gleichspannungszuführung bzw. im Gleichspannungszwischenkreis eines Stromrichters bzw. Wechselrichters (11) ein der Zwischenkreisgleichspannung (Uzk) proportionales Zwischenkreisgleichspannungssignal,
  • - von einem Stromwandler bzw. Stromdetektor (13) in der positiven Gleichstromzuleitung zum Wechselrichter (11) ein dem Speisegleichstrom bzw. Zwischenkreisgleichstrom (Izk) proportionales Zwischenkreisgleichstromsignal,
  • - von einem Modulator (10) ein Statorspannungsbezugssignal (U1/Uzk), entsprechend dem Verhältnis von Statorspannung (U1) der Asynchronmaschine (15) zur Zwischenkreisgleichspannung (Uzk),
  • - ein z. B. vom Fahrzeugführer vorgebbares Statorfrequenzsollwertsignal (f1w),
  • - vom Ausgang eines Integrierers (5) ein Statorfrequenzsignal (f1),
  • - ein vorgebbares Statorstromsollwertsignal (I1w),
  • - vom Ausgang eines Quadrierers (17) ein quadriertes Signal eines Statorstromes (I1) der Asynchronmaschine (15) und
  • - von einem Drehzahlgeber (16), der an den Rotor der Asynchronmaschine (15) gekoppelt ist, ein Drehfrequenzistwertsignal (fm), das aus Polpaarzahl mal Drehzahl der Asynchronmaschine (15) berechnet bzw. gebildet wird.
Ausgangsseitig ist die Stromregelschaltung (2) über einen Begrenzer (4) mit dem Integrierer (5) verbunden, dessen Ausgangssignal (f1) dem Modulator (10), der Stromregelschaltung (2) und einer Spannungssteuerschaltung (6) zugeführt ist. Der Spannungsregelschaltung (6) ist eingangsseitig zusätzlich das Statorstromsollwertsignal (I1w) zugeführt, ausgangsseitig ist sie mit einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (7) verbunden, dessen negierendem Eingang ein Spannungssteuersignal (g/f1) vom Ausgang eines Integrierers (9) zugeführt ist. Dabei bedeutet (g) ein Modulationstiefesteuersignal für das Statorspannungsbezugssignal (U1/Uzk). Der Summierer (7) ist ausgangsseitig über einen Begrenzer (8) mit dem Integrierer (9) verbunden, dessen Ausgangssignal (g/f1) auch dem Modulator (10) zugeführt ist. Die mit (2)-(9) bezeichneten Bauelemente bilden die Regelschaltung (1). (K1, K2) bezeichnen vorgebbare Integrationskonstanten in den Integrierern (5) bzw. (9).
Der Modulator (10) liefert ausgangsseitig Ventilsteuersignale (R+, S+, T+, R-, S-, T-) für steuerbare Ventile des Wechselrichters (11), der wechselstromseitig mit der Asynchronmaschine (15) über je einen Stromdetektor (14) je Wechselstromphase (R, S, T) verbunden ist. Die 3 Stromdetektoren (14) stehen ausgangsseitig mit dem Quadrierer (17) in Verbindung, welcher ausgangsseitig das quadrierte Statorstromsignal (I12) liefert.
Fig. 2 zeigt ein detaillierteres Prinzipschema für die Schaltung der Bauelemente (2)-(5) von Fig. 1 in einer vereinfachten Anwendung der Regelschaltung (1) für Hilfsbetriebe, d. h. ohne Verwendung des Drehfrequenzistwertsignals (fm).
Einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (3) wird das Statorfrequenzsollwertsignal (f1w) und einem negierenden Eingang das Statorfrequenzsignal (f1) zugeführt. Ausgangsseitig ist am Summierer (3) ein Frequenzdifferenzsignal (Δf) abgreifbar, das einem 1. Multiplikatoreingang eines Multiplizierers (18) zugeführt ist. Einem 2. Multiplikatoreingang dieses Multiplizierers (18) ist ein vorgebbarer Regelverstärkungsfaktor (K3) zugeführt. Ein ausgangsseitig am Multiplizierer (18) abgreifbares Produktsignal Δf·K3 wird in dem Begrenzer (4) erforderlichenfalls auf vorgebbare Grenzwerte (+100%) bzw. (-100%) begrenzt und dessen Ausgangssignal in einem 1. Kleinstwertbildner (19) mit einem vorgebbaren Beschleunigungssignal bzw. Fahrzeug-Beschleunigungssignal (a) verglichen. Das kleinere der beiden Vergleichssignale wird einem Kleinstwertbildner (31) und einem 1. Größtwertbildner (32) zugeführt.
In einem 2. Größtwertbildner (20) wird das Statorspannungsbezugssignal (U1/Uzk) mit einem vorgebbaren Minimalwert (U1/Uzkmin) von (U1/Uzk) verglichen und das größere der beiden Vergleichssignale einem 1. Faktoreingang eines Multiplizierer-Dividierers (21) zugeführt. Einem 2. Faktoreingang des Multiplizierer-Di­ vidierers (21) wird ein vorgebbarer Stromverstärkungsfaktor (K4) und einem 3. Faktoreingang das Zwischenkreisgleichspannungssignal (Uzk) zugeführt. Ein 3. Größtwertbildner (23) vergleicht das Statorfrequenzsignal (f1) mit einem vorgebbaren Grenzwertsignal (20%) und liefert das größere der beiden Vergleichssignale an einen Divisoreingang des Multiplizierer-Dividierers (21). Dessen Ausgangssignal (x1·x2·x3/x4) wird in einem Begrenzer (22) erforderlichenfalls auf den Wert des Statorstromsollwertsignals (I1w) und auf einen vorgebbaren unteren Grenzwert (0%) begrenzt. Ausgangsseitig liefert der Begrenzer (22) ein begrenztes Stromsollwertsignal (Iw) einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (26) und einem Quadrierer (25), dessen Ausgangssignal einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (27) zugeführt ist. Einem negierenden Eingang des Summierers (27) ist, wie auch einem Wurzelbildner (24), das quadrierte Signal des Statorstromes (I12) zugeführt. Das Ausgangssignal des Wurzelbildners (24) ist einem negierenden Eingang des Summierers (26) zugeführt, dessen Ausgangssignal einem 1. Schaltkontakt eines Umschalters (28) zugeführt ist. Einem 2. Schaltkontakt dieses durch ein Umschaltsteuersignal (Q) umsteuerbaren Umschalters (28) ist das Ausgangssignal des Summierers (27) zugeführt. Ein ausgangsseitig am Umschalter (28) anliegendes Stromdifferenzsignal (ΔI) oder (ΔI2) wird in einem Multiplizierer (29) mit einem vorgebbaren Regelverstärkungsfaktor (K5) multipliziert, dessen Ausgangssignal (S29) anschließend einem nichtnegierenden Eingang des Kleinstwertbildners (31) sowie über einen Invertierer (30) einem nichtnegierenden Eingang des Größtwertbildners (32) zugeführt. Ein alternatives Arbeiten mit quadrierten Größen in den Bauelementen (25, 27, 28) ist einfacher als das mit nichtquadrierten. Eine der beiden Alternativen kann entfallen.
Die Ausgänge des Kleinstwertbildners (31) bzw. des Größtwertbildners (32) sind 1. Schaltkontakte für Beschleunigungsbetrieb bzw. 2. Schaltkontakte eines Umschalters (33) für Verzögerungs- bzw. Bremsbetrieb zugeführt. Ausgangsseitig ist der Umschalter (33) mit dem Eingang des Integrierers (5) verbunden.
Das Ausgangssignal (f1) des Integrierers (5) ist einem Komparator (40) mit Hysterese zugeführt, in dem es mit einem kritischen Wert (f1k) für die Statorfrequenz (f1) verglichen wird, bei einer vorgebbaren Hysterese (2%). In einem weiteren Komparator (41) mit Hysterese wird der Zwischenkreisgleichstrom (Izk) mit einem vorgebbaren Grenzwert (0%) mit einer vorgebbaren Hysterese (1%) verglichen. Die Ausgangssignale der beiden Komparatoren (40, 41) sind einem UND-Glied (42) zugeführt, das ausgangsseitig mit dem Steuereingang des Umschalters (33) in Verbindung steht. Ist der Zwischenkreisgleichstrom (Izk) negativ und gleichzeitig die Statorfrequenz (f1) größer als die kritische Statorfrequenz (f1k), so wird der Umschalter (33) auf Bremsbetrieb geschaltet.
Fig. 3 zeigt ein detaillierteres Prinzipschema für die Schaltung der Bauelemente (6)-(9) von Fig. 1 in einer vereinfachten Anwendung der Regelschaltung (1).
Einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (43) ist eine Konstante (K6) zur Anhebung eines g/f1-Wertes bei tiefen Frequenzen und einem negierenden Eingang das Statorfrequenzsignal (f1) zugeführt. Das Ausgangssignal des Summierers (43) wird in einem Multiplizierer (44) mit einem vorgebbaren Verstärkungsfaktor (K7) multipliziert und anschließend in einem Begrenzer (45) erforderlichenfalls auf einen vorgebbaren Anhebungsgrenzwert (K8) sowie auf einen 2. Grenzwert (0%) begrenzt. Der Begrenzer (45) ist ausgangsseitig mit einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (46) verbunden, dessen 2. nichtnegierendem Eingang eine vorgebbare Konstante (K9) für ein vorgebbares Spannungs-Frequenzverhältnis zugeführt ist. Ausgangsseitig ist der Summierer (46) mit einem 1. Faktoreingang eines Multiplizierer-Dividierers (47) verbunden, dessen 2. Faktoreingang ein vorgebbarer Faktor (60%) zugeführt ist. Ein Divisoreingang des Multiplizierer-Dividierers (47) ist mit dem Ausgang eines Umschalters (49) verbunden, dessen 1. Schaltkontakt die Zwischenkreisgleichspannung (Uzk) und dessen 2. Schaltkontakt eine vorgebbare Konstante (60%) zugeführt ist. Die Umsteuerung des Umschalters (49) erfolgt durch eine Dualkonstante (D) mit der Bedeutung:
0 = langsame, 1 = schnelle Zwischenkreisspannungskompensation.
Das Ausgangssignal (x·y/z) des Multiplizierer-Dividierers (47) wird in einem Begrenzer (48) erforderlichenfalls auf vorgebbare Grenzwerte (100%, 10%) begrenzt und dem nichtnegierenden Eingang des Summierers (7) zugeführt. Das Ausgangssignal des Summierers (7) wird in einem Multiplizierer (50) mit einem vorgebbaren Regelverstärkungsfaktor (K10) multipliziert, nachfolgend in dem Begrenzer (8) erforderlichenfalls auf vorgebbare Grenzwerte (+100%, -100%) begrenzt und in dem Integrierer (9) zum Spannungssteuersignal (g/f1) integriert. Dieses wird dem negierenden Eingang des Summierers (7) sowie einem Divisoreingang eines Multiplizierer-Dividierers (52) zugeführt. Dabei wirkt der Integrierer (9) als Nachlaufintegrator. Einem 1. Faktoreingang des Multiplizierer-Dividierers (52) ist das Ausgangssignal eines Umschalters (51) zugeführt, an dessen 1. Schaltkontakt ein vorgebbarer Grenzwert (60%) und an dessen 2. Schaltkontakt das Zwischenkreisgleichspannungssignal (Uzk) anliegt. Gesteuert wird der Umschalter (51) durch die Dualkonstante (D). Einem 2. Multiplikatoreingang des Multiplizierer-Dividierers (52) ist ein vorgebbarer Faktor (16,67%) zugeführt; ausgangsseitig ist ein f1/g-Signal abgreifbar, das anstelle des Spannungssteuersignals (g/f1) für einen ggf. anderen, nicht dargestellten Modulator verwendbar ist, der z. B. mit dem reziproken Wert arbeitet.
Die Fig. 4 und 5 zeigen zusammen ein detaillierteres Prinzipschema für die Schaltung der Bauelemente (2)-(5) von Fig. 1 in einer Anwendung der Regelschaltung (1) mit Verwendung des Drehfrequenzistwertsignals (fm). Soweit die Bauelemente mit denen der Fig. 2 übereinstimmen, wird auf die Beschreibung zu Fig. 2 verwiesen.
Dem Größtwertbildner (23) und dem Summierer (3) wird eingangsseitig anstelle des Statorfrequenzsignals (f1) dessen Betragssignal (f1b) zugeführt. Das Ausgangssignal des Summierers (3) wird unverstärkt über den Begrenzer (4) dem Kleinstwertbildner (19) zugeführt, dessen 2. Vergleichseingang das Ausgangssignal eines Umschalters (55) zugeführt ist. Dieser wird in Abhängigkeit vom Bremsbefehl (Br) als Steuersignal von einem 1. Grenzwert (+100%) auf einen 2. Grenzwert (-100%) umgesteuert. Das Ausgangssignal des Kleinstwertbildners (19) wird in einem Multiplizierer (58) mit dem Regelverstärkungsfaktor (K5) multipliziert, dessen Ausgangssignal (S58) über einen Invertierer (95) einem 1. Umschaltkontakt und direkt einem 2. Umschaltkontakt eines Umschalters (96) zugeführt ist. Ausgangsseitig ist an dem Umschalter (96) ein Begrenzungssignal (Bf1) für das Statorfrequenzsignal (f1) abgreifbar.
Gesteuert wird der Umschalter (96) in Abhängigkeit von einem vorgebbaren Vorwärtssignal (VW) und einem vorgebbaren Rückwärtssignal (RW). Das Vorwärtssignal (VW) ist UND-Gliedern (87) und (88) zugeführt, das Rückwärtssignal (RW) dem UND-Glied (87) und einem weiteren UND-Glied (89). Das UND-Glied (87) ist ausgangsseitig mit negierenden Eingängen der UND-Glieder (88) und (89) verbunden. Der Fahrbefehl (Fa) ist einem nichtnegierenden Eingang des UND-Gliedes (88) und einem negierenden Eingang des UND-Gliedes (89) zugeführt. Das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes (57) ist negierenden Eingängen der UND-Glieder (88) und (89) sowie nichtnegierenden Eingängen von UND-Gliedern (90) und (91) zugeführt. Dem ODER-Glied (57) ist eingangsseitig der Bremsbefehl (Br) und das Ausgangssignal eines Komparators (56) ohne Hysterese zugeführt. Dessen nichtnegierendem Eingang ist das Betragssignal (f1b) der Statorfrequenz (f1) und dessen negierendem Eingang das Statorfrequenzsollwertsignal (f1w) zugeführt. Ein Vorzeichensignal (Vf1) von (f1) ist einem negierenden Eingang des UND-Gliedes (90) und einem nichtnegierenden Eingang des UND-Gliedes (91) zugeführt.
Der Ausgang des UND-Gliedes (88) ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes (93) und (92) verbunden, der Ausgang des UND-Gliedes (89) mit dem Eingang eines ODER-Gliedes (94), der Ausgang des UND-Gliedes (90) mit einem Eingang des ODER-Gliedes (93) und der Ausgang des UND-Gliedes (91) mit einem Eingang des ODER-Gliedes (92) und (94). Der Ausgang des UND-Gliedes (92) ist mit dem Steuereingang des Umschalters (96) verbunden. Am Ausgang des ODER-Gliedes (93) ist ein Befehl (Pf2) für einen positiven Signalwert von (f2) abgreifbar und am Ausgang des ODER-Gliedes (94) ein Befehl (Nf2) für einen negativen Signalwert von (f2).
Die Bauelemente (20)-(28), vgl. die Fig. 4 und 5, entsprechen denjenigen der Fig. 2, wobei jedoch dem Größtwertbildner (23) statt des Vergleichswertes 20% ein solcher von 5% zugeführt ist. Das Ausgangssignal des Umschalters (28) ist dem Multiplizierer (29) über einen 1. Schaltkontakt eines Umschalters (59) zugeführt, wobei an einem 2. Schaltkontakt ein vorgebbarer Wert (+100%) anliegt. Gesteuert wird der Umschalter (59) durch ein Freigabesignal (Ff1) für das Statorfrequenzsignal (f1). Das Ausgangssignal des Multiplizierers (29) wird einem Begrenzer (60) zugeführt, der sein Eingangssignal erforderlichenfalls auf vorgebbare Grenzwerte (100%, -100%) begrenzt. Das Ausgangssignal (S60) des Begrenzers (60) ist über einen Invertierer (98) einem Eingang des Größtwertbildners (32) und direkt einem Eingang des 2. Kleinstwertbildners (31) zugeführt. Zusätzlich ist diesen beiden Extremwertbildnern (31, 32) das Begrenzungssignal (Bf1) für das Statorfrequenzsignal (f1) zugeführt.
Das Ausgangssignal des Kleinstwertbildners (31) ist einem 1. Schaltkontakt eines Umschalters (61) zugeführt, an dessen 2. Schaltkontakt ein Nullwertsignal (0%) anliegt. Gesteuert wird dieser Umschalter (61) durch den Befehl (Pf 2) für einen positiven Signalwert von (f 2). Das Ausgangssignal des Größtwertbildners (32) ist dem 1. Schaltkontakt des Umschalters (33) zugeführt, an dessen 2. Schaltkontakt ebenfalls ein vorgebbares Grenzwertsignal (0%) anliegt. Gesteuert wird dieser Umschalter (33) durch den Befehl (Nf2) für negativen Signalwert von (f2). Ausgangsseitig sind die Umschalter (61, 33) mit nichtnegierenden Eingängen eines Summierers (99) verbunden, an dem ausgangsseitig ein Auf/Ab-Signal (S99) für die Statorfrequenz (f1) abgreifbar ist.
Das Ausgangssignal eines Funktionsgebers (66), der ein eingangsseitig zugeführtes Drehfrequenzistwertsignal (fm) gemäß einem Frequenzgang 1/(1 + p·T1) verzögert, ist einem negierenden Eingang eines Summierers (67) zugeführt. Im Frequenzgang bedeuten: ω = Kreisfrequenz, T1 = vorgebbare Filterzeitkonstante. Einem nichtnegierenden Eingang des Summierers (67) ist das Statorfrequenzsignal (f1) zugeführt. Ausgangsseitig ist am Summierer (67) ein Rotorfrequenzsignal (f2) abgreifbar, das nichtnegierenden Eingängen eines Komparators (70) mit Triggerung durch die Abstiegsflanke und eines Komparators (71) mit Triggerung durch die Anstiegsflanke zugeführt ist, deren negierende Eingänge das Ausgangssignal eines Summierers (68) erhalten, jedoch der Komparator (70) über einen Invertierer (69). Einem nichtnegierenden Eingang dieses Summierers (68) ist das Ausgangssignal eines Begrenzers (79) und einem negierenden Eingang das Ausgangssignal eines Umschalters (63) zugeführt, der in Abhängigkeit vom Freigabesignal (FU1) gesteuert ist, wobei der Schalter bei FU1 = 0 an Null (0%) liegt, andernfalls an einem Schaltkontakt mit einer Konstante (K15), die einen Hysteresewert von z. B. 0,1% für die Rotorfrequenz (f2) bedeutet. Die beiden Komparatoren (70, 71) sind ausgangsseitig mit je einem Eingang eines ODER-Gliedes (72) verbunden, an dem ausgangsseitig ein Freigabesignal (FU1) für die Statorspannung (U1) abgreifbar ist.
Der Begrenzer (79) erhält eingangsseitig ein Produktsignal aus einem Betragssignal (f1b) der Statorfrequenz (f1) und einer vorgebbaren Konstante (K14) von einem Multiplizierer (78) und begrenzt dieses Produktsignal auf eine vorgebbare maximal zulässige Rotorfrequenz (f2max) und auf einen Umschaltgrenzwert (f2U) für die Rotorfrequenz (f2). Ausgangsseitig ist an dem Begrenzer (79) ein Rotorfrequenzgrenzwertsignal (f2G) abgreifbar, das außer dem Summierer (68) einem 1. Schaltkontakt eines Umschalters (100) und über einen Invertierer (97) einem 2. Schaltkontakt eines Umschalters (101) als negatives Rotorfrequenzgrenzwertsignal (-f2G) zugeführt ist. Einem 2. Schaltkontakt des Umschalters (100) und einem 1. Schaltkontakt des Umschalters (101) ist je ein 0-%-Signal zugeführt. Der Umschalter (100) wird durch den Befehl (Pf2) für positiven Signalwert von (f2) gesteuert und der Umschalter (101) von dem Befehl (Nf2) für negativen Signalwert.
Ausgangsseitig sind die Umschalter (100) bzw. (101) mit nichtnegierenden Eingängen von Summierern (102) bzw. (103) verbunden, deren negierenden Eingängen das Ausgangssignal (f2) des Summierers (67) zugeführt ist. Die Ausgangssignale der Summierer (102) bzw. (103) sind Multiplikatoreingängen von Multiplizierern (104) bzw. (105) zugeführt, in denen sie mit dem Regelverstärkungsfaktor (K3) multipliziert werden. Die Ausgangssignale der Multiplizierer (104) bzw. (105) sind Begrenzungseingängen eines Begrenzers (106) zugeführt, der das eingangsseitig zugeführte Ausgangssignal (S99) des Summierers (99) begrenzt. Das Ausgangssignal des Begrenzers (106) wird in dem nachgeschalteten Begrenzer (4) nochmals auf die Werte des Beschleunigungssignals (a) und (-a) begrenzt. Das Beschleunigungssignal (-a) ist aus dem Beschleunigungssignal (a) mittels eines Invertierers (107) erzeugt.
Das Statorfrequenzsignal (f1) am Ausgang des dem Begrenzer (4) nachgeschalteten Integrierers (5) ist einem Betragsbildner (108), an dem ausgangsseitig das Betragssignal (f1b) der Statorfrequenz (f1) abgreifbar ist, und einem Komparator (109) zugeführt, an dem ausgangsseitig das Vorzeichensignal (Vf1) von (f1) abgreifbar ist. Der Komparator (109) vergleicht das Statorfrequenzsignal (f1) mit einem Nullwert (0%).
Fig. 6 zeigt ein detaillierteres Prinzipschema für die Schaltung der Bauelemente (6)-(9) von Fig. 1 in einer Anwendung der Regelschaltung (1) mit Verwendung des Drehfrequenzistwertsignals (fm). Soweit die Bauelemente mit denen der Fig. 3 übereinstimmen, wird auf die Beschreibung zu Fig. 3 verwiesen.
Der Summierer (43) ist ausgangsseitig über den Multiplizierer (44) mit einem 1. Vergleichseingang eines Größtwertbildners (74) verbunden, dessen 2. Vergleichseingang ein Nullwertsignal (0%) zugeführt ist. Ausgangsseitig ist der Größtwertbildner (74) mit einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (7a) verbunden, dessen negierendem Eingang das Ausgangssignal (S9a) eines Integrierers (9a) zugeführt ist. Das Ausgangssignal des Summierers (7a) wird in einem Multiplizierer (50a) mit dem Regelverstärkungsfaktor (K10) multipliziert, dessen Ausgangssignal einem Kleinstwertbildner (113) zugeführt ist. Dieser Kleinstwertbildner (113) erhält ein weiteres Vergleichssignal vom Ausgang eines Begrenzers (112), dem eingangsseitig das Ausgangssignal eines Umschalters (111) zugeführt ist, welches auf vorgebbare Grenzwerte (+100%, -100%) begrenzt wird. Einem 1. Schaltkontakt des Umschalters (111) ist das Produktsignal eines Multiplizierers (110) zugeführt, der das Stromdifferenzsignal (ΔI) mit dem Regelverstärkungsfaktor (K5) multipliziert. Gesteuert wird der Umschalter (111) durch das Freigabesignal (FU1) für die Statorspannung (U1).
Einem 2. Schaltkontakt des Umschalters (111) ist das Grenzwertsignal (-100%) zugeführt.
Ausgangsseitig steht der Kleinstwertbildner (113) über einen Begrenzer (8a) mit Grenzwerten (+100%, -100%) mit einem Integrierer (9a) in Verbindung, dessen Ausgangssignal (S9a) außer dem Summierer (7a) und einem Summierer (116) auch noch einem Komparator (80) zugeführt ist, welcher dieses Ausgangssignal (S9a) mit dem Grenzwert (K12) vergleicht. Der Komparator (80) liefert ausgangsseitig das Freigabesignal (Ff1) für das Statorfrequenzsignal (f1).
Der Summierer (116) erhält eingangsseitig an einem weiteren nichtnegierenden Eingang das Ausgangssignal (S9) eines Schaltblockes (74) und liefert ausgangsseitig ein Divisorsignal an den Divisoreingang des Multiplizierer-Di­ vidierers (52), an dem ausgangsseitig ein modifiziertes Modulator-Steuersignal (f1/ga) abgreifbar ist.
Der Schaltblock (74) enthält einen Multiplizierer (115), dessen Multiplikatoreingängen das Statorstromsollwertsignal (I1w) und eine Konstante (K13) für ein vorgebbares Spannungs-Frequenzverhältnis zugeführt ist. Das Ausgangssignal dieses Multiplizierers (115) ist einem nichtnegierenden Eingang des Summierers (7) zugeführt, dessen negierendem Eingang das Ausgangssignal (S9) des Integrierers (9) zugeführt ist.
Dem 2. Schaltkontakt des Umschalters (51) ist das Zwischenkreisgleichspannungssignal (Uzk) über einen Funktionsgeber (82) zugeführt, der dieses Signal gemäß einem Frequenzgang 1/(1 + p · T2) verzögert, T2 = vorgebbare Verzögerungs- bzw. Filterzeitkonstante.
Das Zwischenkreisgleichspannungssignal (Uzk) ist ferner einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (84) und über einen Funktionsgeber (83), der sich von dem Funktionsgeber (82) nur durch eine ggf. andere Filterzeitkonstante (T3) unterscheidet, einem negierenden Eingang dieses Summierers (84) zugeführt. Im Ausführungsbeispiel ist T1 = T2 = T3 = 100 ms gewählt.
Ausgangsseitig ist der Summierer (84) mit einem Faktoreingang eines Multiplizierers (85) verbunden, dessen 2. Faktoreingang die vorgebbare Konstante (K13) zugeführt ist. Ausgangsseitig ist der Multiplizierer (85) mit einem nichtnegierenden Eingang eines Summierers (86) verbunden, an dem ausgangsseitig ein alternatives Statorfrequenzsignal (f1a) anstelle des Statorfrequenzsignals (f1) in Fig. 1 für einen schnellen Eingriff abgreifbar ist. Einem weiteren nichtnegierenden Eingang des Summierers (86) ist das Betragssignal (f1b) der Statorfrequenz (f1) zugeführt.
Um das natürliche Schleuderverhalten einer Asynchronmaschine (15) sicherzustellen, muß man lediglich verhindern, daß sich Statorfrequenz (f1) und Statorspannung (U1) schnell verändern können. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man zumindest die Statorfrequenz (f1) und, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, auch die Statorspannung (U1) über Integratoren (5, 9) ausgibt, deren Hochlaufgeschwindigkeit auf die geforderte Fahrzeug-Beschleunigung (a) abgestimmt ist.
Eine zusätzliche Schleuder- und Gleitschutzeinrichtung ist trotzdem erforderlich; sie muß jedoch nur verhindern, daß die Statorfrequenz (f1) durch die übergeordnete Regelung nachgestellt wird. Sie braucht daher nicht besonders schnell zu reagieren.
Bei gegebenem Fluß einer Asynchronmaschine (15) ist sowohl das Drehmoment als auch der Statorstrom (I1) eine Funktion des Verhältnisses von Rotorfrequenz (f2) zu Rotorwiderstand. Durch Regelung des Statorstromes (I1) auf einen Sollwert (I1w) über die Statorfrequenz (f1) als Stellgröße wird auch das Drehmoment auf einem konstanten Wert gehalten, unabhängig vom temperaturabhängigen Rotorwiderstand. Dadurch entfällt eine aufwendige und problematische Rotor-Temperaturmessung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Begrenzung des Statorstromsollwertes (I1w) auf den thermisch zulässigen Wert bei vollem Feld das Überschreiten des Kippunktes sicher vermieden. In der Feldschwächung muß der Maximalstromsollwert entsprechend reduziert werden. Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß eine zusätzliche Begrenzung des Statorstromsollwertes (I1w) proportional zum Verhältnis von Statorspannung (U1) zu Statorfrequenz (f1) eingeführt wird. Wenn durch irgendwelche dynamischen Vorgänge der Kippunkt gelegentlich überschritten wird, so sorgt der zunehmende Strom der Asynchronmaschine (15) für ein Auffangen, d. h., für ein Rückführen der Asynchronmaschine (15) in Richtung der Synchrondrehzahl.
Die Soll-Ist-Differenz des Statorstrombetrages |ΔI| kann direkt als Hochlaufgeschwindigkeit für den Statorfrequenz-In­ tegrierer (5) verwendet werden. Mit einem zusätzlichen Soll-Ist-Vergleich für die Statorfrequenz (f1), dessen Differenz (Δf) über einen Kleinstwertbildner (31), vgl. Fig. 5, ebenfalls auf die Integrator-Hoch­ laufgeschwindigkeit wirkt, kann die Statorfrequenz (f1) begrenzt werden. Man kann auch den Statorstromsollwert (I1w) fest einstellen und die Statorfrequenz (f1) variabel vorgeben (Nachlaufintegrator).
Bei Rekuperationsbetrieb muß der Regelsinn der Stromregelschaltung (2) mit Bezug auf Beschleunigungsbetrieb umgekehrt werden, und anstelle des Kleinstwertbildners (31) tritt ein Größtwertbildner (32). Als Kriterium für die Umschaltung kann das Vorzeichen des Zwischenkreisstromes (Izk), vgl. den Komparator (41) in Fig. 2, oder der Motorleistung dienen, sofern die Stromregelschaltung (2) nur zur Maximalstrombegrenzung eingesetzt ist. Die Ungenauigkeit des Umschaltkriteriums spielt hierbei keine Rolle, da die Stromregelung nur bei großen Leistungen aktiv ist. In diesem Fall ist keine Erfassung der mechanischen Drehzahl (fm) erforderlich.
Wenn der Statorstromsollwert (I1w) auch kleine Werte annehmen kann, muß das Vorzeichen der Rotorfrequenz (f 2) als genaues Kriterium für die Umschaltung verwendet werden. Diese kann als Differenz zwischen Statorfrequenz (f1) und mechanisch erfaßter Frequenz (fm = Drehzahl · Polpaarzahl) erfaßt werden.
Bei Traktionsantrieben wird das Umschaltkriterium durch die von außen kommenden Befehle "Fahren" (Fa) und "Bremsen" (Br) bestimmt. In diesem Fall wird die Rotorfrequenz (f2) beim "Fahren" auf positive und beim "Bremsen" auf negative Werte begrenzt. Dazu wird die Differenz zwischen Rotorfrequenz (f2) und Rotorfrequenzgrenzwertsignal (f2G) bzw. (-f2G) in den Summierern (102, 103) gebildet und über den Begrenzer (106) auf den Eingang des Statorfrequenz-Inte­ grierers (5) gegeben. Durch die Umschalter (100, 101) werden diese Rotorfrequenzwerte (f2) betragsmäßig auch nach oben begrenzt.
Wenn die Fahrrichtungsumschaltung in der Stromregelschaltung (2) intern ausgeführt werden muß, dann werden die Fahrrichtungsbefehle Vorwärts (VW) oder Rückwärts (RW) zusätzlich zu den Befehlen Fahren (Fa) oder Bremsen (Br) in die Regelsinn-Umschaltung mit einbezogen.
Für die Erfassung des Drehfrequenzistwertsignals (fm) können die normalen Achsdrehzahlgeber verwendet werden, wie sie für die Geschwindigkeitsmessung schon vorhanden sind. An die Dynamik der Drehzahlerfassung werden keine hohen Anforderungen gestellt, d. h., eine Filterzeitkonstante (T1) ist zulässig. Wenn sie allzu groß wird, dann wird allerdings die Beschleunigung des Fahrzeuges begrenzt.
Mit dem 2. Integrierer (7) für die Statorspannung (U1) wird der Fluß der Asynchronmaschine (15) eingestellt. Für konstanten Fluß ist die Statorspannung (U1) im wesentlichen proportional zur Statorfrequenz (f1). Es können jedoch Korrekturwerte addiert werden. Dies ist besonders bei tiefen Statorfrequenzen (f1) nötig. Auch kann darüber der Fluß stromabhängig gemacht werden. Hier kann auch die Zwischenkreisgleichspannung (Uzk) zur Kompensation ihrer Schwankungen eingeführt werden.
Da die Korrektur der Statorspannung (U1) infolge des temperaturabhängigen Statorwiderstandes bei tiefer Statorfrequenz (f1), inklusiv 0, mit reiner Steuerung sehr schwierig ist, wird folgendermaßen vorgegangen: Die Rotorfrequenz (f2) wird im Statorfrequenzregelkreis (2-5) auf den Umschaltgrenzwert (f2U) begrenzt, der nach Motordaten bei Maximaltemperatur für volles Drehmoment nötig ist. Ist diese Grenze erreicht, so wird die verstärkte Soll-Ist-Stromdifferenz (ΔI) als Korrekturwert auf die Statorspannung (U1) gegeben. Der Statorstrom (I1) wird nun mit der Statorspannung (U1) als Stellgröße geregelt, bis der dazu nötige Spannungskorrekturwert bei steigender Statorfrequenz (f1) wieder 0 wird; danach wird wieder auf Regelung über die Statorfrequenz (f1) zurückgeschaltet. Von den beiden Regelkreisen (2-5) bzw. (6-9) wird jeweils nur einer freigegeben, so daß immer nur einer regelt. Es versteht sich, daß statt des Freigabesignals (Ff1) für das Statorfrequenzsignal (f1) und statt des Freigabesignals (FU1) für die Statorspannung (U1) entsprechend wirkende Sperrsignale verwendet werden können.
Dadurch, daß die Regelkreise nur einen relativ langsamen Integrierer (5, 9) und keine zusätzlichen Zeitglieder enthalten, ist die Reglerstabilität problemlos.
Der gesamte Regelungsalgorithmus läßt sich in einem programmierbaren Einkartenrechner realisieren, da die Signalverarbeitung nur mit Mittelwerten der Motorgrößen arbeitet.
Eventuell notwendige schnelle Eingriffe, z. B. für sogenannte Antiregelungen, können direkt an den Eingängen des Modulators (10) erfolgen.
Für den Regelalgorithmus braucht die Statorspannung (U1) nicht erfaßt zu werden; es genügt die Erfassung der Zwischenkreisgleichspannung (Uzk). Das Verhältnis der beiden Spannungen kann durch einen vom Modulator (11) zurückgemeldeten effektiven, d. h. ggf. begrenzten Faktor (U1/Uzk) bestimmt werden. Man könnte auch die Statorspannung (U1) direkt erfassen und die Zwischenkreisgleichspannung (Uzk) mit reziprokem Verhältnis daraus berechnen.
Bei Anwendungen, bei denen auch bei Statorfrequenz 0 (f1 = 0) Strom und damit Drehmoment erzeugt werden muß (Anfahren eines rückwärts rollenden Fahrzeuges), wird ein nicht dargestellter Modulator mit den Eingangssignalen von Statorfrequenz (f1) und Statorspannung (U1) bzw. Modulationstiefesignal (g = U1/Uzk) benötigt. Dazu muß das Regelverfahren etwas modifiziert werden.
Fig. 7 zeigt eine derartige Regelschaltung, wobei nur auf die Änderungen bezüglich Fig. 6 eingegangen wird. Das Ausgangssignal des Integrierers (9) bzw. des Schaltblockes (74) wird in einem Multiplizierer (117) mit dem Ausgangssignal eines Summierers (120) multipliziert und als Modulationstiefesignal (g) an einen Faktoreingang eines Multiplizierer-Dividierers (118) geliefert. Nichtnegierenden Eingängen des Summierers (120) sind das Ausgangssignal (S9a) des Integrierers (9a) und das Ausgangssignal eines Summierers (119) zugeführt, der die Summe aus dem Betragssignal (f1b) der Statorfrequenz (f1) und der Konstanten (K14) bildet, welche verhindert, daß bei f1 = 0 auch g = 0 wird. Einem 2. Faktoreingang des Multiplizierer-Dividierers (118) ist ein 60-%-Signal zugeführt und einem Divisoreingang das Ausgangssignal (S51) des Umschalters (51). Ausgangsseitig ist am Multiplizierer-Di­ vidierer (118) ein modifiziertes g-Signal (ga) zur Modulatorsteuerung abgreifbar.
Das Statorspannungssignal (U1) bzw. das Modulationstiefesignal (g) werden direkt proportional zum Statorfrequenzsignal (f1) gesteuert mit additiv und multiplikativ zugefügten Korrektursignalen. Da der frequenzproportionale Anteil bereits über einen Integrierer (5) läuft, dürfen nur die Korrektursignale über Integrierer geführt werden.
Die Komparatoren (70, 71, 80) können auch Hysteresekomparatoren sein.
Bezeichnungsliste
1 Regelschaltung
2 Stromregelschaltung über die Statorfrequenz
3, 7, 7a, 26, 27, 43, 46, 67, 68, 84, 86, 99, 102, 103, 116, 118, 120 Summierer
4, 8, 8a, 22, 45, 48, 60, 79, 106, 112, 114 Begrenzer
5 Integrierer, Statorfrequenz-Integrierer
6 Spannungssteuerschaltung und Stromregelung über die Statorspannung
9, 9a Integrierer
10 Modulator, Mischglied
11 Stromrichter, Wechselrichter
12 Spannungsdetektor
13, 14 Stromdetektoren, Stromwandler
15 Asynchronmaschine, Drehfeldmaschine
16 Drehzahlgeber
17, 25 Quadrierer
18, 29, 44, 50, 50a, 58, 77, 78, 85, 104, 105, 110, 115, 117 Multiplizierer
19, 31, 113 Kleinstwertbildner
20, 23, 32, 74 Größtwertbildner
21, 47, 52, 118 Multiplizierer-Dividierer
24 Wurzelbildner
28, 33, 49, 51, 55, 59, 61, 63, 96, 100, 101, 111 Umschalter
30, 64, 69, 95, 97, 98, 107 Invertierer
40, 41 Komparatoren mit Hysterese
42, 87-91 UND-Glieder
56, 70, 71, 80, 109 Komparatoren ohne Hysterese
57, 72, 92-94 ODER-Glieder
66, 82, 83 Funktionsgeber
74 Schaltblock
108 Betragsbildner
a Beschleunigung, Fahrzeug-Beschleunigung
Bf1 Begrenzungssignal für f1
Br Bremsbefehl
D Dualkonstante langsam/schnell
Fa Fahrbefehl
fm Drehfrequenzistwertsignal
Ff1 Freigabesignal für f1
FU1 Freigabesignal für U1
f1 Statorfrequenz
f1a alternatives Statorfrequenzsignal für schnellen Eingriff
f1b Betragssignal für f1
f1k kritische Statorfrequenz
f1w Statorfrequenzsollwert
f2 Rotorfrequenz
f2G Rotorfrequenzgrenzwertsignal
f2max maximal zulässige Rotorfrequenz
f2U Umschaltgrenzwert für f2
g Modulationstiefesteuersignal
ga modifiziertes g-Signal zur Modulatorsteuerung
g/f1 Spannungssteuersignal
I1 Statorstrom
I1w Statorstromsollwert
Iw begrenzter Stromsollwert
Izk Speisegleichstrom, Zwischenkreisstrom
K1, K2 Integrationskonstanten
K3, K5, K10 Regelverstärkungsfaktoren
K4 Stromverstärkungsfaktor
K6, K14 Konstanten
K7 Verstärkungsfaktor
K8 Anhebungsgrenzwert
K9, K13 Konstante für ein vorgebbares Spannungs-Frequenzverhältnis
K12 Grenzwert
K15 Hysteresekonstante für f2
Nf2 Befehl für negativen Signalwert von f2
p = j·ω, ω=Kreisfrequenz
Pf2 Befehl für positiven Signalwert von f2
Q Umschaltsteuersignal
R, S, T Wechselstromphasen
RW Rückwärtssignal
R+, S+, T+; R-, S-, T- Ventilsteuersignale für 11
S9, S9a, S29, S51, S58, S60 Ausgangssignale von 9, 9a, 29, 51, 58, 60
S74 Grenzsignal für g/f1
S99 Auf/Ab-Signal für f1
S112 Zusatzsignal bzw. U1-Auf/Ab-Signal für U1
T1-T3 Filterzeitkonstanten
U1 Statorspannung
Uzk Zwischenkreisgleichspannung, Wechselrichtergleichspannung
U1/Uzk Statorspannungsbezugssignal
U1/Uzkmin Minimalwert von U1/Uzk
Vf1 Vorzeichensignal für f1
VW Vorwärtssignal
x, y, z, x1-x4 Variable
Δf Frequenzdifferenz
ΔI Stromdifferenzsignal

Claims (9)

1. Verfahren zur Regelung einer Drehfeldmaschine (15),
  • a) die über einen Wechselrichter (11) gespeist wird, dessen Ausgangsspannungssystem (R, S, T) in Amplitude, Phasenlage und Frequenz veränderbar ist,
  • b) wobei einem Modulator (10) zur Erzeugung von Ventilsteuersignalen (R+, S+, T+; R-, S-, T-) für steuerbare Ventile des Wechselrichters (11) ein 1. Modulatorsteuersignal bzw. ein Statorfrequenzsignal (f1) zur Regelung der Statorfrequenz (f1) der Drehfeldmaschine (15) und
  • c) ein 2. Modulatorsteuersignal bzw. ein Spannungssteuersignal (g/f 1, g) zur Regelung der Amplitude einer Statorspannung (U1) zugeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
  • d) daß zumindest das 1. Modulatorsteuersignal (f1) durch Integration eines Stromdifferenzsignals (ΔI) oder eines davon abhängigen Signals (S29, S60) über die Zeit gebildet wird, welches Stromdifferenzsignal (ΔI) von einem Statorstromistwertsignal (I1) und von einem Stromsollwertsignal (Iw) abhängig ist, wobei dieses Stromsollwertsignal (Iw) ein vorgebbares Statorstromsollwertsignal (I1w) nicht überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromsollwertsignal (Iw) mit abnehmendem Verhältnis von Statorspannung (U1) zu Statorfrequenz (f1) erniedrigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß die Statorfrequenz (f1) in Abhängigkeit von einem aus der Statorfrequenz (f1) errechneten und durch vorgebbare Grenzwerte (f2max, f2U) begrenzten Rotorfrequenzsollwertsignal (f2G) sowie
  • b) in Abhängigkeit von einem mechanisch erfaßten Drehfrequenzistwertsignal (fm) gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das 1. Modulatorsteuersignal (f1) durch Integration eines Frequenzdifferenzsignals (Δf) oder eines davon abhängigen Signals (S60) über die Zeit gebildet wird, welches Frequenzdifferenzsignal (Δf) von dem Statorfrequenzsignal (f1) und von dem Statorfrequenzsollwertsignal (f1w) abhängig ist,
  • b) wenn dieses Frequenzdifferenzsignal (Δf) oder dieses davon abhängige Signal (S60) kleiner als das Stromdifferenzsignal (ΔI) oder das davon abhängige Signal (S29, S60) ist oder
  • c) wenn dieses Frequenzdifferenzsignal (Δf) oder dieses davon abhängige Signal (S58) größer als das Stromdifferenzsignal (ΔI) oder das davon abhängige Signal (S29, S60) ist, bei Rekuperationsbetrieb der Drehfeldmaschine (15), d. h., wenn ein Speisegleichstrom bzw. Zwischenkreisgleichstrom (Izk) des Wechselrichters (11) negativ ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das Frequenzdifferenzsignal (Δf) verstärkt, betragsmäßig auf einen vorgebbaren Wert (+100%, -100%) begrenzt sowie mit einem vorgebbaren Beschleunigungssignal (a) verglichen wird und
  • b) daß der kleinere der beiden Vergleichswerte einer nachfolgenden Minimal- oder Maximalauswahl (31, 32) mit dem Stromdifferenzsignal (ΔI) oder einem davon abgeleiteten Signal (S29, S60) unterworfen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das 2. Modulatorsteuersignal (g/f1, g) in Abhängigkeit von dem Statorfrequenzsignal (f1) und von der Zwischenkreisgleichspannung (Uzk) durch Integration gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das 2. Modulatorsteuersignal (g/f1, g) in Abhängigkeit von einem auf Grenzwertüberschreitungen überwachten und erforderlichenfalls begrenzten (114) Statorstromsollwertsignal (I1w) und
  • b) von einem auf Grenzwertüberschreitungen überwachten und erforderlichenfalls begrenzten (112) Stromdifferenzsignal (ΔI) als Zusatzsignal (S112) durch Integration gebildet wird und
  • c) daß dieses Zusatzsignal (S112) von 0 verschieden ist, solange eine Rotorfrequenz (f2) der Drehfeldmaschine (15) mindestens so groß wie ein vorgebbarer Umschaltgrenzwert (f2U) für die Rotorfrequenz (f2) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (S112) auf einem Wert 0 gehalten wird, solange der Betrag der Rotorfrequenz (f2) den Umschaltgrenzwert (f2G) für die Rotorfrequenz (f2) nicht erreicht.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung über das 1. Modulatorsteuersignal (f1) blockiert wird (Ff1), solange das Zusatzsignal (S112) von 0 verschieden ist.
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