EP4285477A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebssystems und antriebssystem zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines antriebssystems und antriebssystem zur durchführung des verfahrens

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EP4285477A1
EP4285477A1 EP21839909.5A EP21839909A EP4285477A1 EP 4285477 A1 EP4285477 A1 EP 4285477A1 EP 21839909 A EP21839909 A EP 21839909A EP 4285477 A1 EP4285477 A1 EP 4285477A1
Authority
EP
European Patent Office
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inverter
bridge
voltage
width modulation
pulse width
Prior art date
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Pending
Application number
EP21839909.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Nikola
Norbert HETTEL
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
Publication of EP4285477A1 publication Critical patent/EP4285477A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from DC input or output
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M1/0043—Converters switched with a phase shift, i.e. interleaved
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
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    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more AC dynamo-electric motors

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive system and a drive system for carrying out the method.
  • the invention is therefore based on the object of developing a drive system in which the service life is to be increased.
  • the object is achieved with the drive system according to the features specified in claim 1, 2 or 3 and with the method according to the features specified in claim 12.
  • Important features of the invention in the method according to claim 1 for operating a drive system, having a first inverter and a second inverter, are that a first electric motor is fed from the AC voltage-side connection of the first inverter, with a second electric motor from the AC voltage-side connection of the second inverter is fed, the DC voltage-side connection of the first inverter being connected in parallel to the DC voltage-side connection of the second inverter and this parallel connection being supplied from a DC voltage, in particular an intermediate circuit voltage, in particular by means of busbars, the first inverter having half bridges connected in parallel and fed from the DC voltage which are each designed as a series connection of at least two controllable semiconductor switches, wherein the second inverter has half-bridges connected in parallel and fed from the DC voltage, which are each designed as a series connection of at least two controllable semiconductor switches, the semiconductor switches of the first inverter being driven with pulse-width-modulated drive signals, the semiconductor switches of the second inverter being driven with pulse-width-modul
  • the advantage here is that leakage currents on the DC voltage side, in particular compensating currents, can be reduced or prevented.
  • the load on a mains filter can thus also be reduced and its service life can therefore also be increased, ie also the service life of the entire drive system.
  • Important features of the method according to claim 2 for operating a drive system, having a first inverter and a second inverter, are that a first electric motor is fed from the AC voltage-side connection of the first inverter, with a second electric motor being fed from the AC voltage-side connection of the second inverter is connected in parallel to the DC voltage-side connection of the second inverter and this parallel connection is supplied from a DC voltage, in particular an intermediate circuit voltage, in particular by means of busbars, wherein the first inverter has half-bridges connected in parallel and fed from the DC voltage, which are each designed as a series connection of at least two controllable semiconductor switches, wherein the second inverter has half-bridges connected in parallel and fed from the DC voltage, which are each designed as a series connection of at least two controllable semiconductor switches are, the semiconductor switches of the first inverter being driven with pulse-width-modulated drive signals, the semiconductor switches of the second inverter being driven with pulse-width-modulated drive signals, with as long as the quot
  • pulse width modulation ratio of the control signal for a second semiconductor bridge of the second inverter is less than a threshold value, in particular 1, at the beginning of a respective pulse width modulation period the upper switch of the first half bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half bridge of the first inverter is closed and the upper switch of the second half-bridge of the second inverter is closed and the lower switch of this second half-bridge of the second inverter is open, and that as long as the quotient of the pulse width modulation ratio of the drive signal for a first semiconductor bridge of the first inverter and the pulse width modulation ratio of the drive signal for a second semiconductor bridge of the second inverter is greater than the threshold value, in particular 1, at the beginning of a respective pulse width modulation period the upper switch of the first half-bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half-bridge of the first inverter is closed and the upper switch of the second half-bridge of the second Inverter is open and the lower switch of this second half-bridge
  • the advantage here is that compensating currents are reduced and thus the load on the mains filter is reduced and its service life is thereby increased.
  • Important features of the method according to claim 3 for operating a drive system having a first inverter and a second inverter are that a first electric motor is fed from the AC voltage-side connection of the first inverter, with a second electric motor being fed from the AC voltage-side connection of the second inverter is connected in parallel to the DC voltage-side connection of the second inverter and this parallel circuit is supplied from a DC voltage, in particular an intermediate circuit voltage, in particular by means of busbars, the first inverter having half-bridges connected in parallel and fed from the DC voltage, which are each designed as a series connection of at least two controllable semiconductor switches, the second inverter connected in parallel to one another, from the DC spa nung has half-bridges fed, which are each designed as a series circuit of at least two controllable semiconductor switches, the semiconductor switches of the first inverter being driven with pulse-width-modulated drive signals, the semiconductor switches of the second inverter being driven with pulse-width-modulated drive signals, the difference between the pulse-width modul
  • the advantage here is that compensating currents are reduced and thus the load on the mains filter is reduced and its service life is thereby increased.
  • the DC voltage is made available at the DC voltage-side connection of a mains-fed rectifier, in particular with the rectifier being supplied, in particular at its AC voltage-side connection, from an AC voltage network, in particular with three-phase voltage,
  • the DC-side connection of the rectifier is connected in parallel to the DC-side connection of the first inverter and to the DC-side connection of the second inverter.
  • the pulse width modulation signals of the first inverter are synchronous with the pulse width modulation signals of the second inverter, in particular synchronized.
  • the pulse width modulation periods of the first and second inverters start synchronously and/or at the same time.
  • the first switching edge of a control signal for an upper semiconductor switch of the first inverter is inverted within each pulse width modulation period and/or occurs inversely to the first switching edge of a control signal for an upper semiconductor switch of the second inverter.
  • one of the controllable semiconductor switches that is to say the upper semiconductor switch, of a respective half-bridge is connected to the upper potential of the DC voltage.
  • one of the controllable semiconductor switches that is to say the lower semiconductor switch, of a respective half-bridge is connected to the lower potential of the DC voltage.
  • the half-bridge ie a bridge arm
  • the half-bridge can be supplied from the DC voltage and the half-bridge can be designed as a series connection of two semiconductor switches, in particular IGBT or MODFET.
  • the upper switch of a first half-bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half-bridge of the first inverter is closed and the upper switch of a second half-bridge of the second inverter is closed and the lower switch of this second half-bridge of the second inverter is open.
  • the advantage here is that the mutually inverted clocking of the two pulse width modulations of the two inverters reduces the compensating currents as much as possible.
  • the upper one is at the beginning of a respective pulse width modulation period
  • Switch of the first half-bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half-bridge of the first inverter is closed and the upper switch of the second half-bridge of the second inverter is closed and the lower switch of this second half-bridge of the second inverter is open
  • the quotient from the pulse width modulation ratio of the control signal for a first semiconductor bridge of the first inverter and the pulse width modulation ratio of the control signal for a second semiconductor bridge d it of the second inverter is greater than the threshold value, in particular 1, at the beginning of a respective pulse width modulation period
  • the upper switch of the first half-bridge of the first inverter is open and the lower
  • the difference between the pulse width modulation ratio of the control signal for a first semiconductor bridge of the first inverter and the pulse width modulation ratio of the control signal for a second semiconductor bridge of the second inverter is less than a threshold value, in particular 50%, at the beginning of a respective pulse width modulation period upper switch of the first half-bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half-bridge of the first inverter is closed and the upper switch of the second half-bridge of the second inverter is closed and the lower switch of this second half-bridge of the second inverter is open
  • the Difference between the pulse width modulation ratio of the drive signal for a first semiconductor bridge of the first inverter and the pulse width modulation ratio of the drive signal for a second half ladder bridge of the second inverter is greater than the threshold value, in particular 50%, at the beginning of a respective pulse width modulation period the upper switch of the first half-bridge of the first inverter is open and the lower switch of this first half-bridge of
  • a synchronization signal in particular a synchronization signal having synchronization pulses, is modulated onto busbars which connect the DC voltage-side connections of the inverters to one another and to the DC voltage-side connection of the rectifier.
  • the advantage here is that the pulse width modulation frequency of the first inverter is synchronized with that of the second inverter and the inverse clocking can therefore be carried out in a synchronized manner.
  • the synchronization signal can be transmitted via a data bus connection, which connects the signal electronics of the two inverters. Alternatively, however, modulation can also be carried out on the busbars, so that no further communication connection between the inverters has to be provided.
  • FIG. 1 shows the phase voltages at a first connection of a first inverter 1 on the AC voltage side and at a first connection of a first inverter 2 on the AC voltage side.
  • FIG. 2 shows the phase voltages against ground potential.
  • a drive system has a first inverter 1 and a second inverter 2, which are supplied in parallel by a DC voltage with their DC voltage-side connection.
  • This DC voltage is preferably provided by a mains-fed rectifier.
  • Each of the two inverters (1, 2) preferably has a smoothing capacitor, in particular a multi-piece smoothing capacitor, on its DC voltage-side connection.
  • Each of the two inverters (1, 2) has three series circuits connected in parallel, each series circuit having two controllable semiconductor switches. A respective phase voltage is thus made available to the electric motor at the connection node of the two controllable semiconductor switches of a respective series circuit.
  • the AC voltage-side connection of the inverter is preferably three-phase, so that each inverter (1, 2) has three of these series connections and thus three phase voltages are made available to the motor.
  • Each inverter (1, 2) has an electronic circuit in the form of signal electronics, which generates pulse-width-modulated control signals for the controllable semiconductor switches of the inverter (1, 2).
  • the pulse width modulation ratio is specified within a pulse width modulation period.
  • a pulse width modulation ratio of 50% is shown in FIG. In this case, at the beginning of the pulse width modulation period, the lower semiconductor switch in the series circuit is closed and the upper semiconductor switch in the series circuit is opened.
  • connection for the phase voltage is connected to the lower potential of the DC voltage, ie intermediate circuit voltage U_z.
  • the lower semiconductor switch is opened and the upper one is closed, so that the connection for the phase voltage is now connected to the upper potential of the DC voltage, with this lasting half the period.
  • the second inverter 2 is operated with switching edges that are inverted relative to the first inverter.
  • a pulse width modulation ratio of 50% is again selected as an example.
  • the upper semiconductor switch of the series circuit is closed and the lower semiconductor switch of the series circuit is opened at the beginning of the pulse width modulation period.
  • the connection for the phase voltage of the second inverter 2 associated with this series connection is connected to the upper potential of the DC voltage, that is to say the intermediate circuit voltage U_z.
  • the upper semiconductor switch is opened and the lower one is closed, so that the connection for the phase voltage is now connected to the lower potential of the DC voltage, with this lasting half the period.
  • compensating currents in the intermediate circuit i.e. between the DC voltage-side connections of the inverters (1, 2), are at least reduced or even completely avoided.
  • This advantage according to the invention is particularly important if very long cables are used from the AC voltage-side connection of the respective inverter (1, 2) to the respective electric motor. Because then there are high ground capacitances of the cables and motors, so that a common mains filter, which is arranged on the mains-fed rectifier that makes the direct voltage available, is exposed to high leakage currents.
  • a synchronization signal is transmitted at regular intervals.
  • the signal electronics of the first inverter 1 is preferably connected to the signal electronics of the second inverter 2 via a data bus connection.
  • this data bus connection is wired, in particular in a shielded cable.
  • the synchronization signal is modulated onto the connection of the inverters (1, 2) on the DC voltage side. Since the upper potential of the DC voltage-side connection of the first inverter 1 is connected to the upper potential of the DC voltage-side connection of the second inverter 1, preferably by means of a busbar, in order to enable a strong current to be passed through, the synchronization signal is modulated onto the current present in the busbar .
  • the medium-frequency or high-frequency synchronization signal is coupled to the power rail in the first inverter 1 via a capacitance; the signal is also decoupled in the second inverter 2 via a capacitance. Alternatively, an inductive and therefore safe and potential-free coupling and decoupling would be possible, but this leads to a higher effort.
  • the described inversion of the pulse width modulation signal in the second inverter 2 is only operated as long as the absolute value of the difference between the two pulse width modulation ratios is less than 50%. If this 50% is exceeded, the inversion is canceled and a synchronous pulse width modulation signal is used.
  • the quotient of the two pulse width modulation ratios can also be used as a criterion. If this quotient exceeds the amount 1, the inversion described above is applied and otherwise not. In this way, the compensating currents can be reduced even if the operating points of the two inverters (1, 2) are very different. This is the case, for example, when the first inverter 1 generates a high phase voltage, in particular a potential close to the upper potential of the DC voltage, and the second inverter 2 generates a low phase voltage, in particular a potential close to the lower potential of the DC voltage .
  • An example of a high phase voltage is 0.9 U_z and an example of a low phase voltage is 0.1 * U_z.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, und Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung versorgt werden, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters ausgeführt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Antriebssystem ermöglicht, Elektromotoren drehzahlgeregelt oder drehmomentgeregelt zu betreiben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem weiterzubilden, wobei die Standzeit erhöht werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antriebssystem nach den in Anspruch 1 , 2 oder 3 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters ausgeführt wird.
Von Vorteil ist dabei, dass gleichspannungsseitige Ableitströme, insbesondere Ausgleichsströme, verringerbar oder verhinderbar sind. Somit ist auch die Belastung eines Netzfilters verringerbar und somit auch dessen Standzeit erhöhbar, also auch die Standzeit des gesamten Antriebssystems.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren nach Anspruch 2 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem
Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist.
Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren nach Anspruch 3 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist.
Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Gleichspannung am gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzgespeisten Gleichrichters zur Verfügung gestellt, insbesondere wobei der Gleichrichter, insbesondere an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss, aus einem Wechselspannungsnetz insbesondere mit Drehspannung, versorgt wird, insbesondere wobei der gleichstromseitige Anschluss des Gleichrichters parallel geschaltet ist zum geichspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters und zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen die Pulsweitenmodulationssignale des ersten Wechselrichters zu den Pulsweitenmodulationssignalen des zweiten Wechselrichters synchron, insbesondere synchronisiert. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt der Beginn der Pulsweitenmodulationsperioden des ersten und zweiten Wechselrichters synchron und/oder zeitgleich. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist innerhalb einer jeden Pulsweitenmodulationsperiode die erste Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters invertiert und/oder erfolgt invers zur ersten Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also oberer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also unterer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Halbbrücke, also ein Brückenzweig, aus der Gleichspannung versorgbar ist und die Halbbrücke als Reihenschaltung zweiter Halbleiterschalter, insbesondere IGBT oder MODFET, ausführbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter einer ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen und der obere Schalter einer zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet. Von Vorteil ist dabei, dass durch die zueinander invertierte Taktung der beiden Pulsweitenmodulationen der beiden Wechselrichter die Ausgleichsströme möglichst verringert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet, und, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen.
Von Vorteil ist dabei, dass die invertierte Taktung nur dann ausgeführt wird, wenn der Schwellwert unterschritten ist. Somit sind die Ausgleichsströme möglichst verringert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet, und, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode ist der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen.
Von Vorteil ist dabei, dass die invertierte Taktung nur dann ausgeführt wird, wenn der Schwellwert unterschritten ist. Somit sind die Ausgleichsströme möglichst verringert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Synchronisationssignal, insbesondere ein Synchronisationsimpulse aufweisendes Synchronisationssignal, auf Stromschienen aufmoduliert, welche die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter miteinander und mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbinden. Von Vorteil ist dabei, dass die Pulsweitenmodulationsfrequenz des ersten Wechselrichters mit der des zweiten Wechselrichters synchronisiert ist und somit die inverse Taktung synchronisiert ausführbar ist. Das Synchronisationssignal ist über eine Datenbusverbindung übertragbar, welche die Signalelektroniken der beiden Wechselrichter verbindet. Alternativ ist aber auch eine Aufmodulation auf die Stromschienen ausführbar, so dass keine weitere Kommunikationsverbindung zwischen den Wechselrichtern vorgesehen werden muss.
Wichtige Merkmale bei dem Antriebssystem zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren sind die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter mittels Stromschienen miteinander und mit dem geichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbunden.
Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Verbindung ermöglicht ist.
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 sind die Phasenspannungen an einem ersten wechselspannungsseitigen Anschluss eines ersten Wechselrichters 1 und an einem ersten wechselspannungsseitigen Anschluss eines ersten Wechselrichters 2 dargestellt.
In der Figur 2 sind die Phasenspannungen gegen Erdpotential dargestellt.
Wie in den Figuren gezeigt, weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem einen ersten Wechselrichter 1 und einen zweiten Wechselrichter 2 auf, die mit ihrem gleichspannungsseitigen Anschluss parallel von einer Gleichspannung versorgt werden.
Vorzugsweise wird diese Gleichspannung von einem netzgespeisten Gleichrichter zur Verfügung gestellt.
Vorzugsweise weist jeder der beiden Wechselrichter (1, 2) an seinem gleichspannungsseitigen Anschluss einen Glättungskondensator, insbesondere einen mehrstückig ausgeführten Glättungskondensator, auf.
Jeder der beiden Wechselrichter (1, 2) weist jeweils drei parallel geschaltete Reihenschaltungen auf, wobei jede Reihenschaltung zwei steuerbare Halbleiterschalter aufweist. Am Verbindungsknoten der beiden steuerbaren Halbleiterschalter einer jeweiligen Reihenschaltung wird somit eine jeweilige Phasenspannung dem Elektromotor zur Verfügung gestellt.
Vorzugsweise ist der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters dreiphasig ausgeführt, so dass also jeder Wechselrichter (1 , 2) jeweils drei dieser Reihenschaltungen aufweist und somit drei Phasenspannungen dem Motor zur Verfügung gestellt werden.
Jeder Wechselrichter (1 , 2) weist jeweils eine als Signalelektronik ausgeführte elektronische Schaltung auf, welche pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des Wechselrichters (1 , 2) erzeugt. Wie in Figur 1 gezeigt, wird zur Erzeugung eines jeweiligen Wertes an Phasenspannung, das Pulsweitenmodulationsverhältnis innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiode vorgegeben. In der Figur 1 ist ein Pulsweitenmodulationsverhältnis von 50% dargestellt. Hierbei wird zu Beginn der Pulsweitenmodulationsperiode der untere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geschlossen und der obere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geöffnet.
Dabei wird also der Anschluss für die Phasenspannung mit dem unteren Potential der Gleichspannung, also Zwischenkreisspannung U_z, verbunden. Nach Ablauf eines Viertel der Periodendauer der Pulsweitenmodulationsperiode wird der untere Halbleiterschalter geöffnet und der obere geschlossen, so dass nun der Anschluss für die Phasenspannung mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden ist, wobei dies die halbe Periodendauer andauert.
Erfindungsgemäß wird der zweite Wechselrichter 2 mit relativ zum ersten Wechselrichter invertierten Schaltflanken betrieben. In Figur 1 wird beispielhaft wiederum ein Pulsweitenmodulationsverhältnis von 50% gewählt. Hierbei wird jedoch in der Reihenschaltung des zweiten Wechselrichters 2 zu Beginn der Pulsweitenmodulationsperiode der obere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geschlossen und der untere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geöffnet. Dabei wird also der Anschluss für die zu dieser Reihenschaltung zugehörige Phasenspannung des zweiten Wechselrichters 2 mit dem oberen Potential der Gleichspannung, also Zwischenkreisspannung U_z, verbunden. Nach Ablauf eines Viertel der Periodendauer der Pulsweitenmodulationsperiode wird der obere Halbleiterschalter geöffnet und der untere geschlossen, so dass nun der Anschluss für die Phasenspannung mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden ist, wobei dies die halbe Periodendauer andauert.
Wenn statt der 50% in den Reihenschaltungen andere Pulsweitenmodulationsverhältnisse angesteuert werden, wird die jeweilige Schaltflanke ins Plus + oder Minus - verschoben, wie aus der Figur 1 ersichtlich. Somit schalten die Halbleiterschalter der Halbbrücke des ersten Wechselrichters 1 nicht exakt gleichzeitig mit der Halbbrücke des zweiten Wechselrichters 2
Auf diese Weise werden Ausgleichsströme im Zwischenkreis, also zwischen den gleichspannungsseitigen Anschlüssen der Wechselrichter (1, 2) zumindest verringert oder sogar ganz vermieden. Besonders wichtig ist dieser erfindungsgemäße Vorteil, wenn vom wechselspannungsseitigen Anschluss des jeweiligen Wechselrichters (1, 2) zum jeweiligen Elektromotor sehr lange Kabel verwendet werden. Denn dann liegen hohe Erdkapazitäten der Kabel und Motoren vor, so dass ein gemeinsames Netzfilter, das an dem die Gleichspannung zur Verfügung stellenden netzgespeisten Gleichrichter angeordnet ist, hohen Ableitströmen ausgesetzt ist.
Um die Pulsweitenmodulation der beiden Wechselrichter (1, 2) miteinander zu synchronisieren wird zeitlich wiederkehrend ein Synchronisationssignal übertragen. Vorzugsweise ist hierzu die Signalelektronik des ersten Wechselrichters 1 mit der Signalelektronik des zweiten Wechselrichters 2 über eine Datenbusverbindung verbunden. Im einfachsten Fall ist diese Datenbusverbindung kabelgebunden ausgeführt, insbesondere in einem geschirmten Kabel.
Alternativ wird das Synchronisationssignal auf die gleichspannungsseitige Verbindung der Wechselrichter (1 , 2) aufmoduliert. Da das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des ersten Wechselrichters 1 mit dem obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des zweiten Wechselrichters 1 vorzugsweise mittels einer Stromschiene verbunden ist, um das Durchleiten eines starken Stroms zu ermöglichen, wird also das Synchronisationssignal auf den in der Stromschiene vorhandenen Strom aufmoduliert. Die Einkoppelung des mittelfrequenten oder hochfrequenten Synchronisationssignals zur Stromschiene hin erfolgt im ersten Wechselrichter 1 über eine Kapazität; die Auskoppelung des Signals im zweiten Wechselrichter 2 erfolgt ebenfalls über eine Kapazität. Alternativ wäre zwar eine induktive und somit sichere und potentialfreie Ein- und Auskoppelung ermöglicht, was aber zu einem höheren Aufwand führt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die beschriebene Invertierung des Pulsweitenmodulationssignals beim zweiten Wechselrichter 2 nur so lange betrieben, solange der Betrag der Differenz der beiden Pulsweitenmodulationsverhältnisse kleiner als 50% beträgt. Bei Überschreitung dieser 50% wird die Invertierung aufgehoben und ein synchrones gleichgetaktetes Pulsweitenmodulationssignal verwendet.
Alternativ ist als Kriterium auch der Quotient der beiden Pulsweitenmodulationsverhältnisse verwendbar. Wenn dieser Quotient den Betrag 1 überschreitet, wird die oben beschriebene Invertierung angewendet und ansonsten nicht. Auf diese Weise ist auch bei sehr unterschiedlichen Arbeitspunkten der beiden Wechselrichter (1 , 2) eine Verringerung der Ausgleichsströme erreichbar. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der erste Wechselrichter 1 eine hohe Phasenspannung, insbesondere also ein nahe am oberen Potential der Gleichspannung liegendes Potential, und der zweite Wechselrichter 2 eine niedrige Phasenspannung, insbesondere also ein nahe am unteren Potential der Gleichspannung liegendes Potential, erzeugt. Ein Beispiel für eine hohe Phasenspannung ist 0,9 U_z und ein Beispiel für eine niedrige Phasenspannung ist 0,1 * U_z.
Bezugszeichenliste
1 erster Wechselrichter 2 zweiter Wechselrichter

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters ausgeführt wird.
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2. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem - 20 -
Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 21 -
3. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des
Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem - 22 -
Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 23 -
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung am gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzgespeisten Gleichrichters zur Verfügung gestellt wird, insbesondere wobei der Gleichrichter, insbesondere an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss, aus einem Wechselspannungsnetz insbesondere mit Drehspannung, versorgt wird, insbesondere wobei der gleichstromseitige Anschluss des Gleichrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters und zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulationssignale des ersten Wechselrichters zu den Pulsweitenmodulationssignalen des zweiten Wechselrichters synchron verlaufen, insbesondere synchronisiert sind, und/oder dass der Beginn der Pulsweitenmodulationsperioden des ersten und zweiten Wechselrichters synchron erfolgt und/oder zeitgleich erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer jeden Pulsweitenmodulationsperiode die erste Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters invertiert ist und/oder invers erfolgt zur ersten Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters. - 24 -
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also oberer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden ist, und/oder dass einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also unterer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden ist.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter einer ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter einer zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist.
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9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem
Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 26 -
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 27 -
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Synchronisationssignal, insbesondere ein Synchronisationsimpulse aufweisendes Synchronisationssignal, auf Stromschienen aufmoduliert wird, welche die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter miteinander und mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbinden.
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12. Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter mittels Stromschienen miteinander und mit dem geichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbunden sind.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140169053A1 (en) * 2011-12-16 2014-06-19 Milan Ilic Distributed voltage source inverters

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963453B2 (en) * 2010-12-16 2015-02-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for synchronization of pulse width modulation
JP7007577B2 (ja) * 2018-02-26 2022-01-24 ダイキン工業株式会社 Ａｃ－ａｃ変換装置、電力変換装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140169053A1 (en) * 2011-12-16 2014-06-19 Milan Ilic Distributed voltage source inverters

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