DEL0017368MA

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Publication number: DEL0017368MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 9. Dezember 1953 Bekanntgemacht am 9. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

In der Hauptpatentanmeldung L 2207 VIII b/21 c wurde eine Einrichtung zur Umsteuerung eines Umkehrantriebes über Stromrichter in Eingefäßschaltung mit selbsttätiger Ankerumschaltung unter Verwendung eines Reglers, der den durch die 'Ankerspannung gegebenen Istwert der Drehzahl mit einem von Hand einstellbaren Sollwert vergleicht und den Ankerstrom begrenzt, vorrgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Regelabweichung dieses Reglers zur stetigen elektrischen Verstellung der Gittersteuerung des Stromrichters vom Gleichrichterbetrieb in Wechselrichterbetrieb dient, wobei die Umschaltung des Polwenders im Ankerkreis' immer dann erfolgt, wenn die die Gittersteuerung einstellende und von der Regelabweichung eingestellte Steuergröße einen Grenzwert in Richtung auf die Wechselrichteraussteuerung über- bzw. unterschreitet.

Der Leistungsfaktor der Grundwelle bei gittergesteuerten Stromrichteranlagen steht in linearer Abhängigkeit von der abgegebenen Gleichspannung. Es ist daher grundsätzlich anzustreben, derartige Anlagen voll auszusteuern, was auch im Interesse der wirtschaftlichen Auslegung des Transformators liegt. Bekanntlich ist es wegen der Kommutierung und Entionisierung nicht möglich, im -Wechselrichterbetrieb die gleiche Leerlaufspannung zu erreichen wie im Gleichrichterbetrieb.

Es besteht das Problem, die mit voller Gleichrichterspannung laufende Maschine auf die möglicherweise kleinere Wechselrichterspannung abzubremsen.

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L 17368 YIIIb121 c

Teilweise kommt erschwerend hinzu, daß der Antrieb mit Feldänderung ausgerüstet ist und mit dem Kommando zum Umsteuern gleichzeitig das Kommando zur Feldverstärkung gegeben wird.

Soll daher die Anlage auch in diesem Punkt selbsttätig arbeiten, so muß die daraus resultierende Ankerüberspannung erst.einen meßbaren Wert erreicht haben, ehe eine Begrenzungseinrichtung ansprechen und das gegebene Kommando wieder rückgängig machen kann.

Im allgemeinen sind die ohmschen und induktiven Spannungsabfälle im Gleichstromkreis so groß, daß die Vollastspannung des Gleichrichters niedriger als die des Wechselrichters ist, da j a diese Spannungsabfälle bei Umsteuerung des Stromrichters von Gleich- in Wechselrichterbetrieb ihr Vorzeichen beibehalten, so daß bei ungestörtem Netz ein stabiler Betrieb möglich ist.

Die Größe der zulässigen Netzspannungsabsenkung, bei welcher der Wechselrichter noch stabil arbeitet, ist von Fall zu Fall verschieden, mit Rücksicht auf einen annehmbaren Leistungsfaktor jedoch immer kleiner, als selbst von ruhigen Netzen über größere Zeiträume erwartet werden kann.

Zur Durchführung der im folgenden vorgeschlagenen Erfindung ist es weiter erforderlich, daß die Anlage Einrichtungen zur Schnellentregung der Maschine erhält, was bei Großantrieben im allgemeinen vorausgesetzt werden kann. Es muß also ein steuerbarer Feldeinsteller vorgesehen sein.

Die Erfindung schlägt nun eine Anordnung vor, die es gestattet, noch erhebliche Netzspannungsabsenkungen zuzulassen. Danach soll mindestens in . Abhängigkeit vom einzuleitenden Bremsbetrieb eine vorgesehene Ankerspannungsbegrenzung im Sinne einer Entregung der Maschine, vor der Ankerumschaltung, umgeschaltet werden. Selbstverständlich kann man Netzspannungsschwankungen durch Zusatzspannungsquellen oder sonstige Hilfsmaßnahmen im Hauptstromkreis stabilisieren. Das ist jedoch unwirtschaftlich, weil in diesem Falle die ganze Stabilisation für die volle Leistung ausgelegt sein muß. Der Erfindung liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, diese.Stabilisierung des Wechselrichterbetriebes — nur für diesen bedeuten ja die Netzspannungsabsenkungen eine Gefahr — in den den selbsttätigen Umkehrbetrieb durchführenden Regelkreis zu legen.

Voraussetzung ist, daß die Rückarbeit des Umkehrmotors im Umkehrbetrieb nur im Stillsetzen der bewegten Massen besteht. Der Hochlauf sowie die eigentliche Arbeitsabgabe der Maschine vollziehen sich dann bei optimalem Leistungsfaktor, lediglich beim Bremsen beginnt die Leistungsfaktorkurve mit einem bestimmten gegenüber 1 verkleinerten Wert, behält diesen bei, bis der Erregerstrom seinen vollen Wert erreicht hat, und geht dann wie gewöhnlich stetig auf Null zurück.

Der Eingriff kann beispielsweise in der Weise . erfolgen, daß der Sollwert der Ankerspannungsbegrenzungseinrichtung beim Bremsen um einen bestimmten konstanten Betrag verkleinert, oder daß der zugeführte Istwert in der Übertragungseinrichtung für den Meßwert der Regelgröße in einem bestimmten Verhältnis vergrößert wird.

Noch zweckmäßiger, allerdings mit mehr Aufwand verbunden, ist es, den Sollwert, außer ihn zu verkleinern, in eine lineare Abhängigkeit von der Netzspannung zu setzen. Man kommt dann mit einer geringeren konstanten Verkleinerung aus und bekommt auch bei schweren Netzeinbrüchen zwangläufig die richtige zusätzliche Verkleinerung.

Die Erfassung des Betriebszustandes »Bremsen« , zur Auslösung des Umschaltvorganges in der Spannungsbegrenzungseinrichtung durch die Polarität des Stromrichters würde zu spät kommen, da diese sich erst nach der Umschaltung des Ankers umkehrt. Ein rechtzeitiger Eingriff in die Begrenzungseinrichtung zur Einleitung der Entregung kann jedoch erreicht werden, wenn an Stelle der äußeren Polarität des Stromrichters die Phasenlage seiner Zündimpulse bzw. eine von dieser eindeutig abhängige Größe verwendet wird, da vor Be-' „. ginn der Umschaltung der gesamte Steuerbereich . durchlaufen werden muß, um sich von Gleich- auf Wechselrichterbetrieb umzustellen.

Das Gittersteuergerät für die Vorgabe der Zünd- V impulse wird in der Anordnung gemäß dem Hauptpatent auf Wechselriehterbetrieb eingestellt, bevor die Ankerumschaltung erfolgt. Damit ist die richtige Reihenfolge der Schaltvorgänge gewährleistet. Die Einwirkung auf die Begrenzungseinrichtung der Ankerspannung bei dieser im Hauptpatent beschriebenen Anlage geschieht zweckmäßig dadurch, daß bei Durchgang des Vormagnetisierungsstroms des Gittersteuergerätes durch den der gezündeten Gleichspannung Null entsprechenden Wert die genannte Umschaltung eingeleitet wird, die bis zum Schließen der Kontakte des Ankerumschalters verbleibende Zeit reicht dann aus, um mit Hilfe der Schnellentregung die Maschinenspannung auf den geforderten Wert herabsetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Sicherung des Betriebes stromrichtergespeister Umkehrantriebe nach Patentanmeldung L 2207 VIIIb/21 c, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in Abhängigkeit vom einzuleitenden Bremsbetrieb eine vorgesehene Ankerspannungsbegrenzung im Sinne einer Entregung der Maschine, vor der Ankerumschaltung, umgeschaltet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleinerung der Anker-, spannung um einen konstanten Betrag und/oder" einen den jeweiligen augenblicklichen Netzververhältnissen entsprechenden Betrag erfolgt. :

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, da-durch gekennzeichnet, daß die rechtzeitige Erfassung des generatorischen Betriebes mittels der Phasenlage der Zündimpulse des Stromrichters oder einer in Abhängigkeit von dieser stehenden Größe erfolgt.