EP3915190A1 - Antriebssystem, aufweisend einen ersten wandler, eine steuerung und einen umrichter zur speisung eines elektromotors - Google Patents

Antriebssystem, aufweisend einen ersten wandler, eine steuerung und einen umrichter zur speisung eines elektromotors

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Publication number
EP3915190A1
EP3915190A1 EP20700962.2A EP20700962A EP3915190A1 EP 3915190 A1 EP3915190 A1 EP 3915190A1 EP 20700962 A EP20700962 A EP 20700962A EP 3915190 A1 EP3915190 A1 EP 3915190A1
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EP
European Patent Office
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converter
drive system
voltage
signal electronics
voltage provided
Prior art date
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Pending
Application number
EP20700962.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Jürgen KOLLAR
Florian Link
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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    • 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
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage

Definitions

  • the invention relates to a drive system, comprising a first converter, a controller and a converter for supplying an electric motor.
  • a drive system has a controller that controls a converter that feeds an electric motor.
  • An automation cable system is known from DE 10 2004 043 186 A1.
  • a cable system is known from DE 199 21 654 C1.
  • the invention is therefore based on the object of developing a drive system, in which case increased safety should be achievable.
  • the drive system has a first converter, a controller and a converter for feeding an electric motor, the first converter providing the controller with a DC voltage, a second converter being fed from the DC voltage and one first
  • Signal electronics of the converter provide a DC voltage, wherein the second converter has a galvanic separation, in particular the DC voltage provided by the first converter, in particular 24 volts, is fed to the input side of the second converter and the DC side, in particular 24 volts, the output side of the second converter of the first signal electronics, which is galvanically isolated from the input side , provides.
  • the second converter supplies the first signal electronics with a DC voltage in an electrically isolated manner.
  • the first converter can thus be connected to PE and connected to the converter via a long cable.
  • the converter can be connected separately to PE without compensation currents having to flow via PE. This increases safety because equalizing currents are a source of danger.
  • the first converter is an AC / DC converter and the second converter is a DC / DC converter.
  • the advantage here is that the first converter from
  • Public AC power supply is powered rectifier and is therefore easy to perform.
  • the second converter has a transformer and converts the DC voltage provided on the input side by the first converter into an AC voltage which feeds the primary side of the transformer.
  • the secondary side of the transformer feeds a rectifier, so that a DC voltage can be made available to the first signal electronics, in particular of the same amount as the DC voltage provided by the first converter.
  • the DC voltage is preferably 24 volts.
  • the DC voltage provided by the first converter to the second converter has the same value as the DC voltage provided by the second converter to the first signal electronics.
  • the advantage here is that the first signal electronics can be supplied in an electrically isolated manner. Compensating currents via PE are thus avoided.
  • the second converter is arranged within the housing of the converter.
  • the advantage here is that the connection of the lower potential of the voltage made available by the second converter to PE is made possible in a simple manner and the housing of the converter can also be connected to PE.
  • the second converter is arranged outside the housing of the converter, the second converter being closer to the converter than to the first converter or to
  • Control is arranged, in particular wherein the lower potential of the DC voltage provided by the second converter of the first signal electronics is connected to PE and / or is connected to electrical earth.
  • the advantage here is that the connection of the converter with PE is also effective up to the second converter. This is because the lower potential of the DC voltage provided by the second converter can be connected to PE in the converter. Since the second converter is arranged close to the converter, this connection with the zero potential, in particular earth connection, is also effective for the second converter.
  • the lower potential of the DC voltage provided by the first converter is connected to PE and / or is connected to electrical earth.
  • the advantage here is that both the voltage provided by the first converter and the voltage provided by the second converter are connected to PE, in particular are therefore connected to the zero potential.
  • the lower potential of the direct voltage provided by the second converter is connected to PE and / or is electrically grounded.
  • the converter housing is also connected to PE and / or electrically grounded.
  • control with the converter is
  • the advantage here is that the controller can be supplied with a voltage by the first converter, the lower potential of which is grounded. However, since the control system transmits data and signals to the converter in a floating manner, it can be connected independently to PE. Compensating currents via PE are avoided. In an advantageous embodiment, floating inputs and outputs of the control are connected to the converter for signal transmission. The advantage here is that the converter can be connected to PE separately from the controller with the first converter.
  • the converter has a further switched-mode power supply, which supplies a second signal electronics of the converter, which executes the motor control, the further switched-mode power supply supplying the drivers of the semiconductor switches of the converter of the converter, an angle sensor for detecting the angular position of the rotor of the electric motor and / or a fan for conveying a cooling air flow flowing along the cooling fins of a heat sink for cooling the semiconductor switches.
  • the lower potential of the direct voltage made available by the first converter to the converter or to the first converter is connected to PE and / or is connected to electrical earth.
  • the advantage here is that the first converter can be connected to PE independently of the converter.
  • the housing of the converter is connected to PE and / or is connected to electrical earth.
  • the advantage here is that the converter is connected to PE separately from the first converter. Compensating currents via PE can thus be avoided.
  • FIG. 1 A first drive system according to the invention is shown in FIG. 1
  • Converter 6 comprises a second converter 7 for supplying a first signal electronics.
  • FIG. 2 shows an alternative drive system according to the invention, the converter 6 having a separate second converter 7 for supplying the first one
  • the drive system has a first converter 1, which is preferably designed as an AC / DC converter.
  • the first converter 1 provides a 24 volt DC voltage to a controller 2.
  • the first converter 1 is also grounded, in particular the lower potential of the DC voltage provided on the output side is connected to PE and / or electrical ground. This grounding is carried out directly on the first converter 1. In particular, the earthing is arranged closer to the first converter 1 than to that of the first converter 1
  • the controller 2 has inputs and outputs 5 to which the converter 6 is connected. In addition, the controller 2 and the converter 6 by means of a
  • Data exchange connection in particular connected by means of a field bus, so that data can be transmitted between the controller and converter 6.
  • the converter 6 has first signal electronics, which is provided at least for communication.
  • the data transmitted via the fieldbus 4 are supplied to this first signal electronics in an electrically isolated manner, in particular via optocouplers.
  • the signals coming from the outputs of the controller 2 or sent from the converter 6 to the inputs of the controller 2 are also galvanically decoupled,
  • This first signal electronics has a microcontroller 8.
  • the first signal electronics, comprising microcontrollers 8, are supplied with direct voltage, in particular with 24 volt direct voltage, by a second converter 7, the first
  • Signal electronics can also have a switching power supply, which is supplied by the second converter 7 and provides various DC voltages of the remaining first signal electronics.
  • the lower potential of the DC voltage provided by the second converter 7 is connected to PE, that is to say electrically grounded.
  • the second converter 7 is arranged in the converter 6, that is to say inside the housing of the converter 6.
  • the housing of the converter 6 is also grounded.
  • the second converter 7 is supplied from the first converter 1 in that the direct voltage made available by the first converter 1 to the controller 2 is also fed to the second converter 7.
  • the second converter 7 has a galvanic separation between the DC voltage supplied by the first converter 1 and the DC voltage provided by the second converter 7 on the output side.
  • the second converter 7 is thus designed as a DC / DC converter.
  • the converter 6 has a second signal electronics, which carries out the motor control.
  • the second signal electronics generate pulse-width-modulated control signals for in
  • the second signal electronics also has a microcontroller and is supplied separately or additionally via a further switched-mode power supply, in particular not from the second converter 7.
  • the further switched-mode power supply also supplies the drivers for controlling the semiconductor switches of the power stage of the converter 6 and the angle sensor for detecting the angular position of the rotor of the electric motor, as well as a fan of the converter.
  • An additional PE connection 3 grounding 3 of the line which has the lower potential of that made available by the first converter 1 is optionally also possible
  • the inputs and outputs 5 of the controller 2 are potential-free.
  • the fieldbus 4 is also led to the converter 6 in a potential-free manner, that is to say galvanic isolation is achieved by means of optocouplers of the first signal electronics.
  • the second signal electronics and the first signal electronics are designed together as the only signal electronics, the first and the second microcontroller also being implemented as a single microcontroller.
  • the second converter 21 cannot be arranged inside the housing of the converter 6, but outside.
  • An additional PE connection 3 of the line which carries the lower potential of the direct voltage made available by the second converter 7 of the first signal electronics is also optionally available.
  • the second converter 21 is preferably closer to the converter 6 than the first converter 1 and / or the controller 2.

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Abstract

Antriebssystem, aufweisend einen ersten Wandler (1), eine Steuerung (2) und einen Umrichter (6) zur Speisung eines Elektromotors, wobei der erste Wandler (1) der Steuerung (2) eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, wobei ein zweiter Wandler (7) aus der Gleichspannung gespeist ist und einer erste Signalelektronik des Umrichters (6) eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, wobei der zweite Wandler (7) eine galvanische Trennung aufweist.

Description

Antriebssystem, aufweisend einen ersten Wandler, eine Steuerung und einen Umrichter zur Speisung eines Elektromotors
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, aufweisend einen ersten Wandler, eine Steuerung und einen Umrichter zur Speisung eines Elektromotors.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Antriebssystem eine Steuerung aufweist, welche einen Umrichter steuert, der einen Elektromotor speist.
Aus der DE 699 17 517 T2 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Textilmaschine mit Einzelspindelantrieb bekannt.
Aus der DE 10 2004 043 186 A1 ist ein Automatisierungskabelsystem bekannt.
Aus der DE 199 21 654 C1 ist ein Kabelsystem bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem weiterzubilden, wobei eine erhöhte Sicherheit erreichbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antriebssystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antriebssystem sind, dass das Antriebssystem einen ersten Wandler, eine Steuerung und einen Umrichter zur Speisung eines Elektromotors aufweist, wobei der erste Wandler der Steuerung eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, wobei ein zweiter Wandler aus der Gleichspannung gespeist ist und einer ersten
Signalelektronik des Umrichters eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, wobei der zweite Wandler eine galvanische Trennung aufweist, insbesondere wobei der Eingangsseite des zweiten Wandlers die vom ersten Wandler bereit gestellte Gleichspannung, insbesondere 24 Volt, zugeführt wird und die galvanisch von der Eingangsseite getrennte Ausgangsseite des zweiten Wandlers der ersten Signalelektronik die Gleichspannung, insbesondere 24 Volt, zur Verfügung stellt.
Von Vorteil ist dabei, dass der zweite Wandler eine die erste Signalelektronik mit einer Gleichspannung galvanisch getrennt versorgt. Somit ist der erste Wandler mit PE verbindbar und über ein langes Kabel mit dem Umrichter verbindbar. Der Umrichter ist separat mit PE verbindbar, ohne dass Ausgleichströme über PE fließen müssen. Somit ist die Sicherheit erhöht, da Ausgleichsströme eine Gefahrenquelle darstellen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Wandler ein AC/DC-Wandler und der zweite Wandler ist ein DC/DC-Wandler. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Wandler ein vom
Öffentlichen Wechselspannungsversorgungsnetz gespeister Gleichrichter ist und somit einfach ausführbar ist. Zusätzlich weist er eine spannungsstabilisierende Schaltung auf. Der zweite Wandler weist einen Transformator auf und wandelt die eingangsseitig vom ersten Wandler zur Verfügung gestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung, welche die Primärseite des Transformators speist. Die Sekundärseite des Transformators speist einen Gleichrichter, so dass der ersten Signalelektronik eine Gleichspannung zur Verfügung stellbar ist, insbesondere vom gleichen Betrag wie die vom ersten Wandler zur Verfügung gestellte Gleichspannung. Vorzugsweise beträgt die Gleichspannung 24 Volt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die vom ersten Wandler dem zweiten Wandler zur Verfügung gestellte Gleichspannung denselben Wert auf wie die vom zweiten Wandler der ersten Signalelektronik zur Verfügung gestellte Gleichspannung. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Signalelektronik galvanisch getrennt versorgbar ist. Somit werden Ausgleichsströme über PE vermieden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zweite Wandler innerhalb des Gehäuses des Umrichters angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindung des unteren Potentials der vom zweiten Wandler zur Verfügung gestellten Spannung mit PE in einfacher Weise ermöglicht ist und außerdem auch das Gehäuse des Umrichters mit PE verbindbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zweite Wandler außerhalb des Gehäuses des Umrichters angeordnet, wobei der zweite Wandler näher zum Umrichter als zum ersten Wandler oder als zur
Steuerung angeordnet ist, insbesondere wobei das untere Potential der vom zweiten Wandler der ersten Signalelektronik zur Verfügung gestellte Gleichspannung mit PE verbunden ist und/oder mit elektrischer Erde verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindung des Umrichters mit PE auch bis zum zweiten Wandler wirksam ist. Denn das untere Potential der vom zweiten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung ist im Umrichter mit PE verbindbar. Da der zweite Wandler nahe am Umrichter angeordnet ist, ist diese Verbindung mit dem nullpotential, insbesondere Erdverbindung, auch für den zweiten Wandler wirksam.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das untere Potential der vom ersten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung mit PE verbunden und/oder ist mit elektrischer Erde verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass sowohl die vom ersten Wandler zur Verfügung gestellte Spannung als auch die vom zweiten Wandler zur Verfügung gestellte Spannung mit PE verbunden sind, insbesondere also mit dem Nullpotential verbunden sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das untere Potential der vom zweiten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung mit PE verbunden und/oder ist elektrisch geerdet. Von Vorteil ist dabei, dass das Gehäuse des Umrichters ebenfalls mit PE verbunden und/oder elektrisch geerdet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung mit dem Umrichter zum
Datenaustausch über einen Feldbus, insbesondere potentialfrei, verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Steuerung zwar von dem ersten Wandler mit einer Spannung versorgbar ist, deren unteres Potential geerdet ist. Da die Steuerung aber Daten und Signale potentialfrei übertragt zum Umrichter, ist dieser unabhängig mit PE verbindbar. Ausgleichsströme über PE werden vermieden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind potentialfrei ausgeführte Eingänge und Ausgänge der Steuerung mit dem Umrichter verbunden zur Signalübertragung. Von Vorteil ist dabei, dass der Umrichter separat von der Steuerung mit ersten Wandler mit PE verbindbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter ein weiteres Schaltnetzteil auf, welches eine zweite Signalelektronik des Umrichters versorgt, welche die Motorführung ausführt, wobei das weitere Schaltnetzteil die Treiber der Halbleiterschalter des Wechselrichters des Umrichters versorgt, einen Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage des Rotors des Elektromotors und/oder einen Lüfter zur Förderung eines entlang der Kühlrippen eines Kühlkörpers zur Entwärmung der Halbleiterschalter strömenden Kühlluftstroms. Von Vorteil ist dabei, dass bei zu geringer Leistung des weiteren Schaltnetzteils zumindest die
Kommunikation von dem zweiten Wandler versorgt wird. Nur Lüfter oder Treiber der Halbeliter der Leistungsstufe des Umrichters werden im Fall dieses Leistungsausfall des weiteren Schaltnetzteils abgeschaltet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die das untere Potential der vom ersten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung zum Umrichter oder zum ersten Wandler führende Leitung mit PE verbunden und/oder ist mit elektrischer Erde verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Wandler unabhängig vom Umrichter mit PE verbindbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse des Umrichters mit PE verbunden und/oder ist mit elektrischer Erde verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Umrichter separat vom ersten Wandler mit PE verbunden ist. Somit sind Ausgleichsströme über PE vermeidbar.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Antriebssystem dargestellt, wobei ein
Umrichter 6 einen zweiten Wandler 7 zur Versorgung einer ersten Signalelektronik umfasst.
In der Figur 2 ist ein alternatives erfindungsgemäßes Antriebssystem dargestellt, wobei der Umrichter 6 mit einem separaten zweiten Wandler 7 zur Versorgung der ersten
Signalelektronik verbunden ist.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist das Antriebssystem einen ersten Wandler 1 auf, der vorzugsweise als AC/DC-Wandler ausgeführt ist. Insbesondere stellt der erste Wandler 1 eine Gleichspannung von 24 Volt einer Steuerung 2 zur Verfügung.
Der erste Wandler 1 ist außerdem geerdet, insbesondere ist also das untere Potential der ausgangsseitig zur Verfügung gestellten Gleichspannung mit PE und/oder elektrisch Erde verbunden. Diese Erdung ist direkt am ersten Wandler 1 ausgeführt. Insbesondere ist die Erdung näher am ersten Wandler 1 angeordnet als an der vom ersten Wandler 1 mit
Gleichspannung versorgten Steuerung 2.
Die Steuerung 2 weist Eingänge und Ausgänge 5 auf, mit denen der Umrichter 6 verbunden ist. Außerdem sind die Steuerung 2 und der Umrichter 6 mittels einer
Datenaustauschverbindung, insbesondere mittels eines Feldbusses, verbunden, so dass Daten zwischen Steuerung und Umrichter 6 übertragbar sind.
Der Umrichter 6 weist eine erste Signalelektronik auf, welche zumindest für die Kommunikation vorgesehen ist. Dieser ersten Signalelektronik werden die über den Feldbus 4 übertragenen Daten galvanisch getrennt insbesondere über Optokoppler zugeführt. Ebenso werden die von den Ausgängen der Steuerung 2 kommenden beziehungsweise vom Umrichter 6 zu den Eingängen der Steuerung 2 gesendeten Signale ebenfalls galvanisch entkoppelt,
insbesondere also im Umrichter 6.
Diese erste Signalelektronik weist einen Mikrocontroller 8 auf. Die erste Signalelektronik, umfassend Mikrocontroller 8, wird von einem zweiten Wandler 7 mit Gleichspannung, insbesondere mit 24 Volt Gleichspannung, versorgt, wobei die erste
Signalelektronik auch ein Schaltnetzteil aufweisen kann, welches vom zweiten Wandler 7 versorgt ist und verschiedene Gleichspannungen der restlichen ersten Signalelektronik zur Verfügung stellt. Das untere Potential der vom zweiten Wandler 7 zur Verfügung gestellten Gleichspannung ist mit PE verbunden, also elektrisch geerdet.
Der zweite Wandler 7 ist im Umrichter 6 angeordnet, also innerhalb des Gehäuses des Umrichters 6.
Das Gehäuse des Umrichters 6 ist ebenfalls geerdet.
Der zweite Wandler 7 wird aus dem ersten Wandler 1 versorgt, indem die vom ersten Wandler 1 der Steuerung 2 zur Verfügung gestellte Gleichspannung auch dem zweiten Wandler 7 zugeleitet wird.
Der zweite Wandler 7 weist eine galvanische T rennung zwischen der vom ersten Wandler 1 gelieferten Gleichspannung und der vom zweiten Wandler 7 ausgangsseitig zur Verfügung gestellten Gleichspannung auf.
Der zweite Wandler 7 ist also als DC/DC-Wandler ausgeführt.
Auf diese Weise ist die erste Signalelektronik separat geerdet. Ein Fließen von
Ausgleichsströmen zwischen dem Umrichter 6, insbesondere zwischen dem Gehäuse des Umrichters 6 und dem ersten Wandler 1 über PE ist somit vermieden.
Der Umrichter 6 weist eine zweite Signalelektronik auf, welche die Motorführung ausführt. Hierzu erzeugt die zweite Signalelektronik pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für in
Brückenzweigen angeordnete Halbleiterschalter der Leistungsstufe des Umrichters 6.
Die zweite Signalelektronik weist ebenfalls einen Mikrocontroller auf und ist über ein weiteres Schaltnetzteil separat oder zusätzlich versorgt, insbesondere also nicht aus dem zweiten Wandler 7. Das weitere Schaltnetzteil versorgt auch die Treiber der Ansteuerung der Halbleiterschalter der Leistungsstufe des Umrichters 6 sowie den Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage des Rotors des Elektromotors als auch einen Lüfter des Umrichters.
Falls das separate Schaltnetzteil ausfällt oder überlastet ist, werden Funktionen, wie beispielsweise die Motorführung, der Lüfter, der Winkelsensor und/oder die Treiber, abgeschaltet. Somit ist dann immer noch die Kommunikation ausführbar, weil die Versorgung aus dem zweiten Wandler 7 noch zur Verfügung steht.
Optional ist auch eine zusätzliche PE Verbindung 3 Erdung 3 derjenigen Leitung ausführbar, welche das untere Potential der vom ersten Wandler 1 zur Verfügung gestellten
Gleichspannung führt. Somit ist zusätzlich zur Erdung des Gehäuses des Umrichters eine weitere Erdung erreichbar.
Die Eingänge und Ausgänge 5 der Steuerung 2 sind potentialfrei ausgeführt. Ebenso ist auch der Feldbus 4 potentialfrei zum Umrichter 6 hinausgeführt, also mittels Optokopplern der ersten Signalelektronik galvanische Trennung erreicht.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die zweite Signalelektronik und die erste Signalelektronik zusammen als einzige Signalelektronik ausgeführt, wobei der erste und der zweite Mikrocontroller ebenfalls nur als ein einziger Mikrocontroller realisiert ist.
Hierbei ist Kommunikation und Motorführung von dem einzigen Mikrocontroller auszuführen.
Wie in Figur 2 gezeigt, ist im Unterschied zur Figur 1 der zweite Wandler 21 nicht innerhalb des Gehäuses des Umrichters 6 anordenbar, sondern außerhalb. Optional ist auch eine zusätzliche PE Verbindung 3 derjenigen Leitung ausführbar, welche das untere Potential der vom zweiten Wandler 7 der ersten Signalelektronik zur Verfügung gestellten Gleichspannung führt.
Vorzugswiese ist jedoch in jedem Fall der zweite Wandler 21 näher am Umrichter 6 als der erste Wandler 1 und/oder als die Steuerung 2 angeordnet. Bezugszeichenliste
1 erster Wandler
2 Steuerung
3 PE-Verbindung, insbesondere elektrisch Erde
4 Feldbusverbindung
5 potentialfreie Ausgänge und Eingänge
6 Umrichter
7 zweiter Wandler
8 erster Mikrocontroller
21 zweiter Wandler

Claims

Patentansprüche:
1. Antriebssystem, aufweisend einen ersten Wandler, eine Steuerung und einen Umrichter zur Speisung eines Elektromotors, wobei der erste Wandler der Steuerung eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Wandler aus der Gleichspannung gespeist ist und einer ersten Signalelektronik des Umrichters eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, wobei der zweite Wandler eine galvanische Trennung aufweist, insbesondere wobei der Eingangsseite des zweiten Wandlers die vom ersten Wandler bereit gestellte Gleichspannung, insbesondere 24 Volt, zugeführt wird und die galvanisch von der Eingangsseite getrennte Ausgangsseite des zweiten Wandlers der ersten Signalelektronik die Gleichspannung, insbesondere 24 Volt, zur Verfügung stellt.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Wandler ein AC/DC-Wandler ist und der zweite Wandler ein DC/DC-Wandler ist.
3. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die vom ersten Wandler dem zweiten Wandler zur Verfügung gestellte Gleichspannung denselben Wert aufweist wie die vom zweiten Wandler der ersten Signalelektronik zur Verfügung gestellte Gleichspannung.
4. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Wandler innerhalb des Gehäuses des Umrichters angeordnet ist.
5. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Wandler außerhalb des Gehäuses des Umrichters angeordnet ist, wobei der zweite Wandler näher zum Umrichter als zum ersten Wandler oder als zur
Steuerung angeordnet ist, insbesondere wobei das untere Potential der vom zweiten Wandler der ersten Signalelektronik zur Verfügung gestellte Gleichspannung mit PE verbunden ist und/oder mit elektrischer Erde verbunden ist.
6. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das untere Potential der vom ersten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung mit PE verbunden ist und/oder mit elektrischer Erde verbunden ist.
7. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das untere Potential der vom zweiten Wandler (7, 21) zur Verfügung gestellten
Gleichspannung mit PE verbunden ist und/oder elektrisch geerdet ist.
8. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerung mit dem Umrichter zum Datenaustausch über einen Feldbus
insbesondere potentialfrei, verbunden ist.
9. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Potentialfrei ausgeführte Eingänge und Ausgänge der Steuerung mit dem Umrichter verbunden sind zur Signalübertragung.
10. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Umrichter ein weiteres Schaltnetzteil aufweist, welches eine zweite Signalelektronik des Umrichters versorgt, welche die Motorführung ausführt, wobei das weitere Schaltnetzteil die Treiber der Halbleiterschalter des Wechselrichters des Umrichters versorgt, einen Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage des Rotors des Elektromotors und/oder einen Lüfter zur Förderung eines entlang der Kühlrippen eines Kühlkörpers zur Entwärmung der Halbleiterschalter strömenden Kühlluftstroms.
11. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die das untere Potential der vom ersten Wandler zur Verfügung gestellten Gleichspannung zum Umrichter oder zum ersten Wandler führende Leitung mit PE verbunden ist und/oder mit elektrischer Erde verbunden ist.
12. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse des Umrichters mit PE verbunden ist und/oder mit elektrischer Erde verbunden
EP20700962.2A 2019-01-21 2020-01-13 Antriebssystem, aufweisend einen ersten wandler, eine steuerung und einen umrichter zur speisung eines elektromotors Pending EP3915190A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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