NL9101453A - Frequentie-omvormer. - Google Patents

Description

wisselstroomomvormer op de hoogst voorkomende vermogensopname te worden ingesteld. Het gemeenschappelijke netgedeelte en de gemeenschappelijke gelijkspannings-tussenkring worden daarentegen uitsluitend op de hoogste som van de gelijktijdig door de gemeenschappelijk aangedreven assen afgenomen vermogens ingesteld. Deze som is in veel gevallen, en - zoals gezegd - in het bijzonder bij meerdere | assen met afwisselend hogere en lagere vermogensopname| kleiner dan de som van de maximale vermogensopname van de as.

Doelmatig kunnen de wisselstroomomvormers gemonteerd zijn op een gemeenschappelijk koellichaam. Hierdoor kan niet alleen de elektronische, maar ook de voor de koeling van de . vermogenselektronica vereiste mechanische uitrusting aan koellichamen zeer belangrijk worden verminderd.

Een bijzonder voordeel van de uitvinding bestaat ook daaruit, dat een elektrische remming van afzonderlijke assen mogelijk is. Daarbij wordt de remenergie in de gemeenschappelijke geli jkspannings-tussenkring teruggevoed en gebruikt bij het bedrijven van de andere assen. Een verder voordeel bestaat daaruit dat met deze oplossing bij stroomuitval of -uitschakelen automatisch een synchrone vermindering van de toerentallen van alle assen onder instandhouding van de ingestelde toerentalverhouding plaatsvindt. De reden daarvoor is, dat de assen met het grotere massatraagheidsmoment generatorisch werken met hun aandrijfmotoren en daardoor de energie beschikbaar stellen voor de assen en aandrijfmotoren met het kleinere massatraagheidsmoment .

Doelmatig kan de uitvoering zodanig zijn, dat de gelijkspannings-tussenkringen van meerdere frequentie-omvormers parallel geschakeld zijn, waarbij tussen gelijk-richters en de daarop parallel geschakelde condensatoren smoorspoelen in de leidingen van de tussenrking zijn ingevoegd. Op deze wijze kunnen ook meerdere groepen assen met elkaar worden verbonden. Daarbij wordt elke groep met haar motoren en wisselstroomomvormers telkens gevoed door een gemeenschappelijke gelijkspannings-tussenkring. Voor een zeer sterke elektrische remwerking kan bovendien elke geli jkspannings-tussenkring worden kortgesloten door een in-* of uitschakelbare chopperweerstand.

De gemeenschappelijke gelijkspannings-tussenkring kan ook worden gebruikt voor de energieverzorging van verdere verbruikers. Daartoe voorziet de uitvinding er in, dat de gelijkspannings-tussenkring dient voor het verzorgen van gelijkstroom van één of meer stuurinrichtingen.

In het volgende wordt de uitvinding nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld. Het schakelschema van deze uitvoering is getoond in de tekening.

Op de drie fasen van het net 1 is de netgelijkrichter 2 aangesloten. De netgelijkrichter 2 voedt via dioden de gelijkstroom-tussenkring 3. De condensator 4 dient voor het ! afvlakken van de stroom. Op de gelijkstroom-tussenkring 3 zijn drie wisselstroomomvormers 7, 8, 9 aangesloten met hun beide ingangen. In deze wisselstroomomvormers wordt de gelijkspanning omgezet in een driefasige wisselspanning. De frequentie van elk der wisselstroomomvormers 7, 8, 9 kan gestuurd worden door een stuurinrichting 14, 15, 16. Al naar uitvoering van de stuurinrichting zijn ook verdere parameters van de uitgangsspanning op de driefasige uitgangen 11, 12, 13 van de wisselstroomomvormers 7, 8, 9 in te stellen, bijvoorbeeld curvenvorm van de wisselspanning, amplitude, impulsduur en verder. Hiertoe wordt elk van de stuurinrichtingen 14, 15, 16 vanuit de gelijkstroom-tussenkring 3 aangestuurd via een spanningsomzetter 17.

De spanningsomzetter 17 levert een voor de stuurfunktie geschikte constante en lage spanning van bijvoorbeeld 24 volt. De gelijkstroom-tussenkring 3 kan door een chopperweerstand 5 en schakelaar 6 worden kortgesloten.

Parallel aan de tot nog toe geschetste frequentie-omvormer ligt een verdere frequentie-omvormer, die bestaat uit de netgelijkrichter 2.1, de gelijkspannings-tussenkring 3.1, condensator 4.1, chopper 5.1, wisselstroomomvormer 9.1 en uitgang 12.1. Door deze frequentie-omvormer wordt een motor 20 aangedreven. Gelijkgerichte fasen van de gelijk-stroom-tussenkringen 3 en 3.1 van de beide parallel-liggende frequentie-omvormers worden door de bufferleidingen 21 en 22 met elkaar verbonden.

De wisselstroomomvormers 7, fc, 9, die aangesloten zijn op de gemeenschappelijke gelijkstroom-tussenkring 3, worden gemonteerd op een gemeenschappelijk koellichaam 10. Het corresponderende koellichaam voor de wisselstroomomvormer 9.1 van de andere frequentie-omvormer is niet weergegeven.

Door de wisselstroomomvormers ?, 8, 9 met de uitgangen 11, 12, 13 wordt telkens bijvoorbeeld een motor (niet weergeven) bedreven. Aangezien de motoren nooit gelijktijdig met hun maximale vermogen worden bedreven, kan de netgelijk-richter 2 en de gelijkspannings-tussenkring 3 worden uitgevoerd voor een lager vermogen. Dat geldt ook voor het gemeenschappelijke koellichaam 10. Het is veeleer voldoende om de uitvoering af te stemmen op de maximale som van de gelijktijdig afgenomen vermogens. Wanneer in het bijzonder de wisselstroomomvormers 7 en 8 telkens de aandrijfmotor van twee opspoelspillen aandrijven, die slechts kortstondig tijdens het spoelverwisselen tegelijk in bedrijf zijn, is voor de uitvoering niet de som der vermogens maatgevend, maar een vermogenswaarde, die tussen het maximale afzonderlijke vermogen en de som van de maximale afzonderlijke vermogens in ligt.

Wanneer één der motoren wordt stilgezet, werkt deze generatorisch terug in de gelijkstroom-tussenkring 3. Daardoor wordt het aan het net afgenomen vermogen verminderd. De smoorspoelen 18, 19, die in de gelijkstroom-tussenkring 3 tussen de gelijkrichter en de condensator in de positieve en de negatieve fase van de gelijkstroom-tussenkring zijn ingeschakeld, dienen daarbij voor het vergelijken van de spanning. Anders zou het komen tot een overbelasting van de gëlijkrichters.

Hetzelfde geldt ook voor de motor 20, die via een separate frequentie-omvormer wordt gevoed, waarvan de gelijkstroomtussenkring evenwel direkt met de andere gelijk-stroomtussenkring 3 via bufferleidingen 21, 22 is verbonden. Ook hier zijn de smoorspoelen 18.1 en 19.1 noodzakelijk, om een overbelasting van de gelijkrichter 2.1 te vermijden. Anderzijds kan bij deze schakeling de sturing van de wisselstroomomvormers 7, 8, 9 respectievelijk 9.1 zodanig worden aangepast aan het massatraagheidsmoment van de door de betreffende motor aangedreven as, dat bij uitvallen van de netspanning de schakelaar respectievelijk 6.1 van de chopper pas na een zekere tijd na het uitvallen van de spanning wordt ingeschakeld. Deze tijd is zo gekozen, dat de spanning van de gelijkspanning-tussenkringen in deze tijd niet afvalt. Daardoor blijft over een bepaalde tijd van netuitvallen, bijvoorbeeld 500 ms, het normale bedrijf bewaard. Dit is bij zwak uitgevoerde netten enerzijds en machines, waarbij uit veiligheidsgronden bij netuitval het stilzetten dient plaats te vinden, van groot voordeel.

LIJST VAN VERWIJZINGSCIJFERS

1. Net 2. Netgelijkrichter 3. Gelijkstroom-tussenkring 4. Capaciteit 5. Chopper-weerstand 6. Schakelaar 7. Wisselstroomomvormer 8) " 9) " 10) Koellichaam 11) Motoraansluiting 12) ” 13) " 14) Stuurinrichting 15) " 16) » 17) Spanningsomzetter 18) Smoorspoel 19) Smoorspoel 20) Motor 21) Leidingen, bufferleiding 22) Leidingen, bufferleiding.

Claims (5)

1. Frequentie-omvormer met een gelijkrichter, een daarop aangesloten gelijkspannings-tussenkring (3) en een daarop aangesloten, door een laagspannings-stuurinrichting stuurbare wisselstroom-omzetter, die gemonteerd is op een koellichaam, voor het opwekken van een wisselstroom met stuurbare frequentie, met het kenmerk, dat door de gelijkspannings-tussenkring (3) een aantal, in het bijzonder drie wisselstroomomvormers (7,8,9) worden gevoed, en dat elk van de wisselstroomomvormers een separaat stuurbare stuurinrichting (14,15,16) heeft.

2. Frequentie-omvormer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wisselstroomomvormers gemonteerd zijn op een gemeenschappelijk koellichaam (10).

3. Frequentie-omvormer volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de gelijkspannings-tussenkringen van meerdere frequentie-omvormers parallel geschakeld zijn, waarbij tussen gelijk-richters en de daarop parallel geschakelde condensatoren smoorspoelen (18,19) in de leidingen van de tussenkring zijn: ingevoegd.

4. Frequentie-omvormer volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elke gelijkspannings-tussenkring kan worden kortgesloten door een in/uit-schakelbare chopper-weerstand (5).

5. Freqentie-omvormer volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gelijkspannings-tussenkring dient voor het verzorgen van gelijkstroom van één of meer stuurinrichtingen. TTTTTREKSEL De uitvinding betreft een frequentie-omvormer met een gelijkrichter, een daarop aangesloten gelijkspannings-tussenkring (3) en een daarop aangesloten, door een laagspannings-stuurinrichting stuurbare wisselstroom-omzetter, die gemonteerd is op een koellichaam, voor het ! opwekken van een wisselstroom met stuurbare frequentie. Daarbij is er in voorzien dat door de gelijkspannings-tussenkring (3) een aantal, in het bijzonder drie wisselstroom-omvormers (7,8,9) worden gevoed, en dat elk van de wisselstroom-omvormers een separaat stuurbare stuurinrichting (14,15,16) heeft. (Fig.)