DE4301367A1 - Verstellbarer Schwingantrieb mit zwei Unwuchtkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingantriebe unter Anwendung von zwei sich selbst synchronisierenden gegenläufig oder gleichsinnig umlaufenden Unwuchten, deren Fliehkräfte über geeignete Übertragungsmittel in Wirk­ verbindung mit einem Schwingnutzgerät stehen, und bei denen die Schwingnutzleistung dadurch geändert werden kann, daß einem der beiden Motoren Leistung entzogen wird.

Derartige Schwingantriebe werden zum Antrieb von Schwingnutzgeräten, wie z. B. von Förderrinnen oder Schwingsieben, eingesetzt. Dabei kann es erwünscht sein, daß der aus beiden Einzelfliehkraft-Vektoren resultierende Gesamtfliehkraft-Vektor entweder in seiner absoluten Größe oder aber in seiner Wirkrichtung verändert werden soll.

In der DE-OS 15 58 839 ist ein mit 2 gegenläufig umlaufenden und gleich großen Unwuchten arbeitender, und bezüglich der Richtung der gerichte­ ten Schwingung verstellbarer Schwingantrieb beschrieben, bei welchem auch Drehstrommotorern eingesetzt werden können.

Treibt man einen derartigen Schwingantrieb symmetrisch, d. h., mit gleicher Drehfrequenz bezüglich der Unwuchtwellen und mit jeweils gleichgroßen, auf die Unwuchtwellen wirkenden Drehmomenten an, so sind die Einzel­ fliehkraft-Vektoren dann parallel zueinander ausgerichtet, wenn sie dabei gleichzeitig senkrecht auf jener Ebene stehen, die man durch beide Drehachsen legen kann. In dieser Stellung erreicht der resultierende Ge­ samtfliehkraft-Vektor gleichzeitig auch seinen maximalen Betrag. Diese Aus­ richtung der Einzelfliehkraft-Vektoren bzw. auch des resultierenden maxi­ malen Gesamtfliehkraft-Vektors ist stabil, d. h., daß eine Auslenkung von einem der beiden Einzelfliehkraft-Vektoren um einen Phasenwinkel α nur nach Aufbringung eines - vom Phasenwinkel α abhängigen - Drehmomentes MDA erreicht werden kann.

Durch ein solches Auslenkungs-Drehmoment MDA, welches als ein über eine Umdrehung 2π durchschnittlich und ständig aufzubringendes Drehmoment aufgefaßt werden kann, würde die Unwuchtanordnung jedoch ungewollt in ihrer Drehfrequenz f_VIB laufend beschleunigt oder verzögert.

Aus diesem Grunde ist es nötig, zugleich dem einen Motor ein Auslen­ kungs-Drehmoment MDA2 zu entnehmen (Generatorbetrieb) und dem ande­ ren Motor ein Auslenkungs-Drehmoment MDA1 in der gleichen Größe zu­ zuführen. Wegen des unterstellten gegensinnigen Umlaufes der beiden Un­ wuchtkörper ergibt sich daraus, daß die Winkelauslenkung für beide Ein­ zelfliehkraft-Vektoren in der gleichen Verdrehrichtung und mit dem glei­ chen Betrag α erfolgt. Diese gleichsinnige Auslenkung der Einzelfliehkraft- Vektoren hat zur Folge, daß der resultierende maximale Gesamtfliehkraft- Vektor ebenfalls in dieser Richtung verschwenkt wird.

Die Übertragung der den Auslenkungs-Drehmomenten proportionalen Lei­ stung PMA von dem einen Motor auf den anderen erfolgt über die mit­ schwingenden dynamischen Massen m_dyn. Diese Leistungsübertragung ist der Wirkungsweise eines Transformators vergleichbar. Ähnlich wie beim Transformator, bei welchem eine Wirkleistung nur eingegeben werden kann, wenn auch eine Wirkleistung abgenommen wird, gilt auch für den (mit konstanter Drehzahl im Leerlauf zu betreibenden) Schwingantrieb, daß eine Zufuhr von Leistung zur Verdrehung eines Einzelfliehkraft-Vektors in Drehrichtung (motorische Leistung) nur dann erfolgen kann, wenn gleich­ zeitig eine Leistung zur Verdrehung des anderen Einzelfliehkraft-Vektors entgegen der Drehrichtung (generatorische Leistung) entnommen wird.

Zu der durch die Mitwirkung der kinetischen Energie der mitschwingenden dynamischen Massen m_dyn transformierten Leistung PMA ist zu bemerken, daß sie in einer gesetzmäßig zu erfassenden Beziehung zum Phasenwinkel α steht. Die Auslenkungsdrehmomente MDA, und damit auch die Leistungen PMA, verhalten sich nämlich proportional zu sin α. Dies ist auch insofern interessant, als daß sich somit aus den meßbaren Leistungen, bzw., aus den meßbaren, drehmomentbildenden Wirkströmen auf den Winkel α rück­ schließen läßt. Diesen Sachverhalt kann man z. B. zur Konstantregelung des Winkels ausnutzen.

Für den Fall der gegensinnig umlaufenden Unwuchten wird in der DE-OS die Abbremsung der einen elektrischen Maschine als optimal angesehen, wenn sie im generatorischen Betrieb mit der Unterstützung des Netzes ge­ schieht, dadurch, daß die Ständerwicklungen mit veränderbaren Widerstän­ den, Kondensatoren und gegebenenfalls Drosselspulen beschaltet werden, so daß die Maschine als Asynchrongenerator auf die leistungsverzehrenden Wirkwiderstände arbeitet.

Obwohl in der DE-OS nicht erwähnt, soll einmal davon ausgegangen wer­ den, daß der gleichzeitig notwendige antreibende Motor als Drehstrom- Asynchronmotor am gleichen Netz wie der bremsende Asynchrongenerator betrieben werden soll. Einerseits ist die Betriebsweise mit 2 bürstenlosen Asynchron-Maschinen für die rauhe Praxis sehr gut geeignet, andererseits stellen aber die zuvor benannten notwendigen Beschaltungsmaßnahmen an den Ständerwicklungen der bremsenden Maschine einen umständlichen Not­ behelf dar.

Die sich daraus ergebende besondere Problematik für das Abbremsen einer der beiden Maschinen im Generatorbetrieb unter Zuhilfenahme des Netzes besteht darin, daß die notwendige Erregung des Stators gezwungener­ maßen mit der Netzfrequenz erfolgen muß, wobei jedoch der Generator-Ro­ tor mit einer kleineren Drehfrequenz rotiert, als wie sie der Netzfrequenz entspricht. (Siehe auch die Erläuterungen zu Fig. 2+3 der vorliegenden Erfindung.)

Der gemäß der DE-OS-Beschreibung mögliche Betrieb beider elektrischer Maschinen an einem Netz mit einer motorisch und einer generatorisch wir­ kenden Maschine weist etliche markante Nachteile auf:

• - Der gerätemäßige Aufwand ist hoch,
• - die Konstanthaltung des Phasenwinkels α zwischen den Einzelflieh­ kraft-Vektoren unter wechselnder Betriebslast des Schwingnutzgerätes, wie auch die kontinuierliche Veränderung des Phasenwinkels α nach vorgege­ benem Sollwert, ist aufwendig,
• - die gleichzeitige Veränderung von Schwingfrequenz und Phasenwin­ kel α ist praktisch nicht möglich.

Auch bei Schwingantrieben mit 2 gleichsinnig umlaufenden Unwuchten können Phasenwinkel α zwischen den beiden Einzelfliehkraft-Vektoren ver­ stellt werden, um den in diesem Falle mit der Vibrationsfrequenz f_VIB mit umlaufenden Gesamtfliehkraft-Vektor in seiner absoluten Größe zu verän­ dern.

Um das Auftreten von nicht gewünschten Kippmomenten an dem Schwingnutzgerät zu vermeiden, werden beide Unwuchten konzentrisch be­ züglich ihrer gemeinsamen Mitten-Achse, und über die Längserstreckung der Mitten-Achse gesehen, symmetrisch angeordnet, derart, daß an der Mitten-Achse keine Nickbewegungen auftreten.

Ähnlich, wie zuvor für die beiden gegensinnig umlaufenden Unwuchten beschrieben, verhält es sich auch bei zwei gleichsinnig umlaufenden Un­ wuchten im Hinblick auf die gegenseitige Beeinflussung der Unwuchten während der erzwungenen Schwingung ihrer Drehachsen: Die Parallelaus­ richtung der beiden Einzelfliehkraft-Vektoren stellt eine stabile Lage dar. Zur Auslenkung eines der Einzelfliehkraft-Vektoren aus dieser stabilen Lage bedarf es auch hier eines Auslenkungs-Drehmomentes MDA.

Auch bei diesem Schwingantrieb kommt es bei der Erzeugung eines Phasenwinkels α zur gegenseitigen Beeinflussung der Unwuchten derart, daß eine Auslenkung um einen Phasenwinkel α nur dann zustande kommt, wenn gleichzeitig zwei gleichgroße Auslenkungs-Drehmomente MDA gegen­ sinnig an beiden Unwuchtkörpern wirken. Auch hier gilt wieder, daß MDA proportional zu sin α ist, und daß zur Aufrechterhaltung eines Winkels α dem einen Motor 2 eine Abbremsleistung zu entziehen ist, die dem anderen Motor 1 in der gleichen Größe wieder zuzuführen ist.

Selbstverständlich gilt auch für diesen Schwingantrieb, daß beim Einsatz von elektrischen Maschinen wegen ihrer Robustheit bürstenlose Dreh­ strommaschinen vorzuziehen sind.

Beim Betrieb dieser Drehstrommotoren könnten bezüglich des abzubremsen­ den Motors ebenfalls die in der DE-OS 15 58 839 vorgeschlagenen Lösun­ gen angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, an Schwingantrieben mit zwei von je einem eigenen Motor angetriebenen Unwuchten eine Ver­ stellung des Phasenwinkels zwischen beiden Einzelfliehkraft-Vektoren un­ ter Aufrechterhaltung des Vorteils von bürstenlosen Drehstrommotoren und unter Beibehaltung des Prinzips der generatorischen Abbremsung einer der Motoren in verbesserter Weise durchzuführen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.

Gemäß der erfinderischen Lösung läßt sich der generatorische Bremsbe­ trieb in überraschend einfacher und betriebssicherer Weise günstiger ge­ stalten, wenn die Erregerwicklungen beider elektrischer Maschinen mit 2 Drehstrom-Systemen mit steuerbaren bzw. regelbaren unterschiedlichen Kenngrößen-Differenzen, betreffend die System-Kenngröße Drehfrequenz oder die System-Kenngröße Winkellage des Drehfeld-Vektors, beaufschlagt werden [Merkmal a) in Anspruch 1].

Handelt es sich um eine abzubremsende Asynchronmaschine, so muß letz­ tere an ein Drehstrom-System mit im Vergleich zu dem den antreibenden Motor beaufschlagenden Drehstrom-System tiefer gelegter Drehfrequenz angeschlossen sein.

Handelt es sich um eine abzubremsende Synchronmaschine, so müssen bei letzterer die Ständerwicklungen mit einem Drehfeld verbunden sein, wel­ ches sich von dem den antreibenden Motor beaufschlagenden Drehfeld durch eine nacheilende Raumlage des Drehfeld-Vektors unterscheidet.

Da im einfachsten Falle das eine Drehstrom-System dem allgemeinen Orts­ netz entnommen werden kann, muß das andere Drehstrom-System künstlich erzeugt werden [Merkmal b) in Anspruch 1].

Ein derart benötigtes, künstliches Drehstrom-System läßt sich mit heute zur Verfügung stehenden elektronischen Bauteilen leicht herstellen und in seinen System-Kenngrößen Drehfrequenz und Drehfeld-Lage bequem beein­ flussen. Dabei wird für jede Phase unter Zuhilfenahme von Halbleiter- Stromschaltern ein Energiepfad geschaltet und durch Puls-Modulation mit zeitveränderlicher Leistung beaufschlagt. Die zeitveränderliche Leistung ist vorzugsweise einer Sinus-Funktion angenähert und der Funktionen-Verlauf in den einzelnen Phasen folgt in der bei Drehfeldern üblichen zyklischen Vertauschung [Merkmal c) in Anspruch 1].

Im Falle der abzubremsenden Maschine arbeitet diese dann im sogenannten "übersynchronen Betrieb" [Merkmal d) in Anspruch 1], was bei der Asynchronmaschine einem negativen Schlupf "s" und bei der Synchronma­ schine einem negativen Polrad-Winkel "phi" entspricht.

Die Erfindung nutz also bewußt den Effekt des "übersynchronen Betriebs" zum Bremsen aus, weil dabei u. a. die Energieausschleusung aus dem Motor über die gleichen Schaltglieder erfolgen kann, über welche in umgekehrter Richtung die Energie für den motorischen Antrieb des gleichen Motors bei seiner Inbetriebnahme geleitet wird.

Mit Merkmal e) in Anspruch 1 kommt ein Aspekt zum Ausdruck, welcher eine Folgerung ist aus jener Erkenntnis, wonach zur Erzeugung eines Phasenwinkels α sowohl an der zu bremsenden Unwucht ein Auslenkungs- Drehmoment MDA2 als auch an der anzutreibenden Unwucht ein Auslen­ kungs-Drehmoment MDA1 aufzubringen ist.

Hätte man Reibungs-Effekte nicht zu berücksichtigen, hieße dies z. B. für den Einsatz zweier gleich großer Asynchron-Maschinen, daß der Schlupf zwischen den Frequenzen beider Drehstrom-Systeme doppelt so hoch ange­ setzt sein muß, wie es der Größe des Drehmomentes MDA1 oder MDA2 entspricht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen beschrieben.

Wegen der damit verbundenen besonderen Vorteile seien folgende Ansprü­ che hier noch erwähnt.

Anspruch 3: Die meßbare Größe der beim generatorischen Abbremsen ausgekoppelten Leistung kann als indirekte Regelgröße für den Phasen­ winkel α benutzt werden, weil die ausgekoppelte Leistung proportional zu sin α ist. Damit erspart man sich die Ermittlung der Ist-Drehwinkel beider Unwuchten.

Anspruch 6: Die Dosierung der Leistung für den antreibenden und für den abbremsenden Motor erfolgt rechnergesteuert. Damit kann man die Dreh­ frequenz der Unwuchten und den Phasenwinkel zugleich verändern.

Anspruch 8: Bei der Verwendung zweier Zwischenkreise kann die ausge­ koppelte Bremsenergie sofort wieder dem antreibenden Motor zugeführt werden. Es braucht also keine Verlustenergie erzeugt zu werden, was im Dauerbetrieb der Motoren zusätzliche Mittel zur Wärmeabfuhr erfordern würde.

Eine ähnlich elegante Lösung ergibt sich beim Umgang mit nur einem künstlich erzeugten Drehstrom-System, wenn man den abzubremsenden Motor an das allgemeine Netz anschließt und die Bremsenergie unmittelbar in das Netz abgibt.

Anspruch 10: Bei Verwendung von mit Software gesteuerten Frequenzum­ richtern lassen sich zwei Unwuchtkörper sowohl gleichsinnig wie auch ge­ genläufig betreiben, was in dem einen Falle bedeutet, daß man die Ampli­ tude der resultierenden Gesamt-Fliehkraft steuern kann, und was in dem anderen Falle heißt, daß man die Richtung des resultierenden Gesamtflieh­ kraft-Vektors verändern kann.

Anspruch 11: Durch die entsprechend beschriebene Anordnung von 2 Paa­ ren von je 2 Unwuchten läßt sich ein 4-Unwuchten-Schwingantrieb mit ge­ richteter Schwingung erstellen, bei welchem man die Amplitude der resul­ tierenden Schwingbewegung, wie auch deren Richtung, gezielt einstellen, bzw. verändern kann.

Für den Fall, daß die beiden Paare von Unwuchtkörpern weit auseinander­ liegen, oder, daß der gemeinsame, resultierende Fliehkraft-Vektor der 4 Unwuchtkörper nicht im wesentlichen durch den Schwerpunkt der gemein­ samen dynamischen Masse m_dyn geht, ist die Erzeugung von gerichteten, in der Amplitude geregelten Schwingungen dennoch möglich.

In diesem Falle werden die Drehwinkel α_I und α_II je eines Referenz- Unwuchtkörpers eines Paares meßtechnisch erfaßt. Während einer der bei­ den Drehwinkel, z. B. α_i, als Bezugsmaß und unabhängige Größe (Leitwinkel) gewertet wird, wird der andere Drehwinkel, z. B. α_II, als abhängige Größe zum Gegenstand einer zusätzlichen Steuerung oder Regelung gemacht.

Im Spezialfall ist α_I mit 90° zur einer durch die Drehachsen beider Refe­ renz-Unwuchtkörper legbaren Ebene ausgerichtet, und die Regelgröße α_Diff = α_I - α_II ist = Null. Dann wird mit der Variation der Winkel α ausschließ­ lich die Amplitude variiert. Bei der Vorgabe eines Wertes für die Regel­ größe α_Diff ungleich Null, wird die Amplitude und die Schwingrichtung zugleich beeinflußt.

Die Erfindung wird für den Einsatz von Asynchronmaschinen durch ein Beispiel anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.

Fig. 1a und 1b zeigt Schemata für den gleichen Schwingantrieb mit in dem einen Falle gegensinnig, und in dem anderen Falle gleichsinnig umlaufen­ den Unwuchten.

Fig. 2 erläutert anhand eines Zahlenstrahles die drei beteiligten unterschiedlichen Drehfrequenzen.

Fig. 3 zeigt die korrespondierenden Drehmomente von Unwuchtkörpern und zugehörigen Motoren.

In Fig. 1a ist eine Schwingplatte 100 dargestellt, auf welcher 2 Unwucht- Asynchronmotoren M1 und M2 befestigt sind. Die gegensinnige Drehrich­ tung ist durch die Pfeile 106, 108 gekennzeichnet. Zwei Unwuchtkörper sind bezüglich ihrer als punktförmig angenommenen Unwuchtmasse durch zwei kleine Kreise 110, 112 in ihrer Ausgangsstellung beim Phasenwinkel α = 0° und durch zwei Punkte 114, 116 in ihrer Auslenk-Stellung entspre­ chend dem Phasenwinkel α symbolisch dargestellt.

Die beiden Unwuchtkörper laufen nach jeweils eingenommener Winkelstel­ lung synchron um. Der Winkel α kann nur dadurch aufrechterhalten wer­ den, daß bei Motor M1 ein motorisch aufgebrachtes Drehmoment MDA1 und bei Motor M2 ein generatorisch erzeugtes Drehmoment MDA2 (gegen die Drehrichtung wirkend) wirken.

In der Winkelstellung α = 0° steht der durch den Pfeil 118 verdeutlichte Gesamtfliehkraft-Vektor senkrecht zur Schwingplatte 100. Weist der Pha­ senwinkel den Wert α auf, nimmt der mit dem Pfeil 120 symbolisierte Ge­ samtfliehkraft-Vektor einen entsprechend veränderten Richtungs-Verlauf ein, unter Beibehaltung der skalaren Größe.

In Fig. 1b sind die gleichen Schwingantriebs-Elemente mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig 1a für den Fall dargestellt, daß die Unwuchtkör­ per gleichsinnig umlaufen, wie durch die Pfeile 150, 152 angedeutet. Die Unterschiede zu Fig. 1a sind folgende:

Ausgehend von der durch die Kreise 110, 112 markierten Ausgangs-Stel­ lung α = 0° sind die Unwuchten in der Auslenk-Stellung in gegensinniger Auslenkrichtung um den Winkel α verstellt. Die Positionen der Motoren M1 und M2, und mit ihnen die Auslenk-Drehmomente, MDA1 und MDA2, sind vertauscht.

Der Gesamtfliehkraft-Vektor hat in der Winkelstellung α = 0° den möglichen Maximalwert erreicht, welcher durch den Pfeil 154 symbolisiert ist. Durch die vorgenommene Winkelauslenkung α weist die resultierende Gesamt­ fliehkraft bei gleichbleibender Richtung einen kleineren Wert auf, symboli­ siert durch den Pfeil 156.

Für den nach Fig. 1 arbeitenden Schwingantrieb mit 2 Asynchronmaschinen lassen sich 3 kennzeichnende Drehzahlen und zwei Schlupf-Größen definie­ ren. Diese Größen sind in Fig. 2 an einem Zahlenstrahl eingetragen.

Es bedeuten:

• - n_NO ist die Drehzahl des Drehstrom-Systems, mit welchem der trei­ bende Motor M1 beaufschlagt ist
• - n_VIB ist die gleiche Drehzahl sowohl für den Unwuchtkörper des antreibenden, wie auch für den Unwuchtkörper des abgebremsten Motors. Die Drehzahl-Absenkung von n_NO auf n_VIB ergibt sich durch den zum Aufbau des Drehmomentes am treibenden Motor M1 benötigten Schlupf s1.
• - n_NU ist die Drehzahl des Drehstrom-Systems, mit welchem der generatorisch betriebene Motor M2 beaufschlagt ist. Die Drehzahl-Absen­ kung von n_VIB auf n_NU ergibt sich durch den zum Aufbau des generato­ rischen Drehmomentes am Motor M2 benötigten Schlupf s2.

s1 = (n_NO - n_VIB)/n_NO (= positiv)
s2 = (n_NU - n_VIB)/n_NU (= negativ).

Ausgehend von der gewünschten Vibrations-Drehzahl n_VIB lassen sich bei Kenntnis der notwendigen Schlupfwerte s1 und s2 die Drehzahlen der Drehstrom-Systeme ermitteln zu:
n_NO = n_VIB/(1-s1)
n_NV = n_VIB/(1-s2) [s2 = negativ!]

In Fig. 3 sind die Verhältnisse der Anordnungen nach Fig. 1a bzw. Fig. 2b mit den in Abhängigkeit vom Phasenwinkel α bei konstanter Drehzahl sich im Gleichgewicht befindenden Drehmomenten MD der Motoren einerseits und den inneren Rückstell-Drehmomenten MR der Unwuchtkörper andererseits wiedergegeben.

In den beiden rechten Teil-Diagrammen sind die beiden, vom Betrag her gleichgroßen, Rückstell-Drehmomente MR1 (Motor 1) und MR2 (Motor 2) in Abhängigkeit vom Phasenwinkel α dargestellt. Man erkennt den sinusförmi­ gen Verlauf über dem Winkel α.

In den beiden linken Teil-Diagrammen sind für beide Motoren Schlupf- Kennlinien "SK" eingetragen, mit Hilfe derer die Motoren-Drehmomente MD in Abhängigkeit von dem zugehörigen Schlupf s abgelesen werden können.

Durch Drehmomenten-Anteile MV sind die Verhältnisse des praktischen Be­ triebes berücksichtigt.

Für Motor M1 müssen mit dem Betrag MV1 die Einzelbeiträge für Verlust- Reibdrehmomente und Nutz-Drehmomente berücksichtigt sein. Der motorisch betriebene Motor M1 muß zur Kompensation des Rückstell-Drehmomentes MR den Drehmoment-Beitrag MDA1 aufbringen, so daß sich das motorisch zu erzeugende Gesamt-Drehmoment MD1 als Summe von MV1 und MDA1 ergibt Das Drehmoment MD1 erfordert den positiven Schlupf s(α1).

Das dem Motor M2 und der zugehörigen Unwucht zuzuordnende Verlust- Reibdrehmoment MV2 wird zum Teil von dem inneren Rückstell-Drehmoment MR2(α) gedeckt, so daß der Motor M2 nur noch ein verringertes Drehmo­ ment -MD2 durch generatorischen Betrieb aufbringen muß. Das negative Drehmoment -MD2 am Motor M2 macht einen negativen Schlupf -s2 erfor­ derlich.

Man erkennt, daß zur Einstellung des Phasenwinkels α = 0° auch der Mo­ tor M2 motorisch mit dem positiven Schlupf s2₀ betrieben werden muß, um das allgegenwärtige Verlust-Drehmoment MV2 zu kompensieren. Geschähe dies nicht, würde sich proportional zum Drehmoment MV2 ein Phasenwinkel von selbst einstellen.

Auch der Motor M1 muß zwecks Einstellung des Phasenwinkels α = 0° ein Drehmoment zur Kompensation des dem Motor M1 zuzuordnenden Verlust- Drehmomentes MV1 aufbringen, wozu sich der positive Schlupf s1₀ ein­ stellt.

Claims (17)

1. Schwingantrieb unter Anwendung von zwei gleichsinnig oder gegen­ sinnig synchron umlaufenden Unwuchten mit je einem als Drehstrommotor ausgebildeten Antriebsmotor, deren eine gegenüber der anderen in wäh­ rend des Betriebes von außen einstellbarer Weise um einen Phasenwinkel α nacheilt, insbesondere zum Antrieb von Schwingnutzgeräten mit in Abhän­ gigkeit vom Phasenwinkel α veränderbarer Leistung oder Funktions-Eigen­ schaft, gekennzeichnet durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale:

• a) Beide Drehstrommotoren sind angeschlossen an zwei unterschied­ liche Drehstrom-Systeme mit einer Kenngrößen-Differenz entweder bezüg­ lich der Kenngröße Drehfrequenz oder bezüglich der Kenngröße Winkellage des resultierenden Drehfeld-Vektors,
• b) wenigstens eines der Drehstrom-Systeme ist nicht mit dem netzmäßigen Drehstrom-System identisch und ist künstlich erzeugt durch ein Steuerungsteil,
• c) das Steuerungsteil zur Erzeugung des wenigstens einen künstli­ chen Drehstrom-Systems verfügt für jede Phase des Systems über einen Halbleiter-Strompfad-Schalter, durch dessen Puls-Ein-Ausschaltungen pro Zyklus eine vorbestimmte Energiemenge durch den Schalter geleitet wird, wobei die Durchleitung der Ströme für jede Phase in zyklischer Vertau­ schung erfolgt, bezogen auf die zeitlichen Maximalwerte der Energiemen­ gen,
• d) der Phasenwinkel α ist hergestellt durch die Erzeugung eines generatorischen Drehmomentes an einem der Drehstrommotoren durch Her­ beiführung einer übersynchronen Betriebsweise, deren Zustand durch die Kenngrößen-Differenz bestimmt ist,
• e) die Kenngrößen-Differenz ist dabei die Summe einer ersten, zwi­ schen dem ersten Drehstrom-System und dem Rotor des antreibenden Mo­ tors meßbaren Teildifferenz und einer zweiten, zwischen dem Rotor des bremsenden Motors und dem zweiten Drehstrom-Systems meßbaren Teildif­ ferenz.

2. Schwingantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Erzeugung des generatorischen Drehmomentes ausgekoppelte elek­ trische Leistung, bzw., daß die bei der Erzeugung des generatorischen Drehmomentes im Vergleich zum motorischen Betrieb rückwärts durch die Motor-Anschlußklemmen fließenden, drehmomentbestimmenden Wirkströme i* in ihrer Wirkgröße erfaßt sind und daß diese Wirkgröße steuerungstech­ nisch ausgewertet ist entweder zur Bestimmung der Ist-Größe des Pha­ senwinkels α oder zur Einstellung und/oder Konstanthaltung eines vorge­ gebenen Phasenwinkels α.

3. Schwingantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung und/oder Konstanthaltung eines vorgegebenen Phasenwinkels α bei der steuerungsmäßigen Beeinflussung der Motoren die Gesetzmäßigkeit der Beziehung zwischen Wirkströmen i* und Phasenwinkel α, vorzugsweise gemäß der Beziehung "i* ist proportional zu sin α", mit verarbeitet ist.

4. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide, unterschiedliche Drehstrom-Systeme künstlich erzeugt sind durch den Einsatz je eines Steuerungsteils.

5. Schwingantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Strompfad-Schalter als Wechselrichter ausgebildet sind.

6. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder des Steuerungsteiles in ihrer Schaltungsweise durch einen Rechner gesteuert sind, und daß die Dreh­ frequenz der Motoren und der Phasenwinkel α zugleich verstellbar sind.

7. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung und/oder Konstanthaltung des Pha­ senwinkels α durch einen Regelkreis bewirkt ist und daß der Regelalgo­ rithmus neben einem Proportional-Anteil auch über einen Integral-Anteil verfügt.

8. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsteile jeweils über einen, in Richtung des Orts-Netz-Anschlusses den Halbleiter-Strompfad-Schaltern vorgeschal­ teten, energiespeichernden Zwischenkreis verfügen, und daß die Zwischen­ kreise beider Steuerungsteile verbunden sind, derart, daß die generato­ risch ausgekoppelte Energie dem antreibenden Motor wieder zugeführt werden kann.

9. Schwingantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Steuerungsteile Teil eines Frequenzumrichters ist, wobei das Leistung steil des Frequenzumrichters aus den Funktionsgruppen Wechselrichter, Zwischenkreis und Gleichrichter besteht, wobei der Gleichrichterteil an das Ortsnetz anschließbar ist.

10. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchten wahlweise gleichsinnig oder gegensin­ nig umlaufend antreibbar sind.

11. Schwingantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb Teil eines aus insgesamt 2 Schwingantrieben bestehenden 4-Unwucht-Schwingantriebes ist.

12. Schwingantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß von den 4 Unwuchtkörpern je zwei gegenläufig umlaufende Unwuchtkörper als Paare von Unwuchtkörpern erster Art und zweiter Art zusammengefaßt gelten, und daß zwischen je zwei zu unterschiedlichen Arten zugehörigen Unwuchtkörpern ein Phasenwinkel α einstellbar ist.

13. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Unwuchtkörper koaxial und bezüglich einer möglichen Nickbewegung der gemeinsamen Achse frei von bei Rotation auftretenden Nick-Momenten angeordnet sind.

14. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstrommotoren Asynchronmotoren sind.

15. Schwingantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das generatorische Brems-Drehmoment durch die Beaufschlagung nur zweier Phasen oder nur einer Phase erzeugt ist.

16. Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Drehmomente zwischen den Moto­ ren und den Unwuchtwellen über ein Riemengetriebe erfolgt.

17. Schwingantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Keilriemen zur Übertragung der Drehmomente vorgesehen ist.