CH404797A - Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis - Google Patents

Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis

Info

Publication number
CH404797A
CH404797A CH50962A CH50962A CH404797A CH 404797 A CH404797 A CH 404797A CH 50962 A CH50962 A CH 50962A CH 50962 A CH50962 A CH 50962A CH 404797 A CH404797 A CH 404797A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
grid
motor
current
valves
converter
Prior art date
Application number
CH50962A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuebler Erwin Prof Ing Dr
Dietrich Dipl Ing Labahn
Original Assignee
Kuebler Erwin Prof Ing Dr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuebler Erwin Prof Ing Dr filed Critical Kuebler Erwin Prof Ing Dr
Publication of CH404797A publication Critical patent/CH404797A/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • H02P1/52Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor by progressive increase of frequency of supply to motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M5/00Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC
    • H02M5/42Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/44Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC
    • H02M5/443Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/4505Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M5/00Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC
    • H02M5/42Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/44Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC
    • H02M5/443Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/451Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate DC into AC using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description


  Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines     Stromrichtennotors     mit ausgeprägtem     Gleichstromzwischenkreis       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbst  tätigen Anlauf und zum Betrieb eines     Stromrichter-          motors    mit ausgeprägtem     Gleichstromzwischenkreis,     wobei der     Stromrichtermotor    in der Bauart eines       mehrsträngigen    Synchronmotors mit durch Gleich  strom erregtem Polrad ausgeführt ist und diesem  Motor Leistung aus einem Drehstromnetz über eine  erste     Stromrichterschaltung,    die als gittergesteuerter  Gleichrichter arbeitet,

   einem     Gleichstromzwischen-          kreis    und einer mit der Ankerwicklung des Motors  verbundenen zweiten     Stromrichterschaltung    zuge  führt wird, welche letztere nach Art eines Wechsel  richters arbeitet und den in den     Gleichstromzwi-          schenkreis    durch den Gleichrichter eingespeisten  Gleichstrom in einen mehrphasigen Wechselstrom  mit beliebig einstellbarer Frequenz umformt.  



  Wie bekannt, bietet ein nach dieser Schaltung  aufgebauter     Stromrichtermotor    die gleichen günstigen  Möglichkeiten zur stufenlosen Einstellung der Dreh  zahl wie ein Gleichstrommotor, indem sich die Dreh  zahl durch Änderung der Grösse der Gleichspannung  im     Gleichstromzwischenkreis    oder der     Grösse    des  Erregerstromes stetig verändern lässt. Da jedoch der       Stromrichtermotor    im Gegensatz zum Gleichstrom  motor keinen mechanischen     Kommutator    aufweist,  lässt er sich für bedeutend grössere Antriebsleistun  gen anwenden.  



  Eine grosse Schwierigkeit ergibt sich für den       Stromrichtermotor    mit ausgeprägtem     Gleichstrom-          zwischenkreis    beim Anlauf aus dem Stillstand. In  dem unteren Drehzahlbereich, entsprechend einer  Frequenz des Motors von etwa<B>0</B> bis<B>5</B> Hz, ist eine       Kommutierung    des Ankerstromes von einem Strang  des Motors auf einen benachbarten Strang ohne be  sondere Massnahmen nicht möglich.

   Es fehlt eine    hinreichend grosse, in     derAnkerwicklung    des Motors  induzierte Spannung, die einen     Kommutierungsstrom     durch die mit der Löschphase verbundenen     Strom-          richterventile    des Wechselrichters treiben und damit  den Strom in dieser Phase löschen könnte.  



       Zür        überwindung    dieser Schwierigkeit hat man  vorgeschlagen, den     Stromrichtermotor    mittels eines  besonderen     Anwurfmotors    zunächst auf eine Teil  drehzahl, entsprechend einer Frequenz des Motors  von etwa<B>5</B> bis<B>10</B> Hz anzutreiben. Danach wird der       Anwurfmotor    abgeschaltet und der     Stromrichtermo-          tor    mit dem speisenden Drehstromnetz verbunden.

    Es ist auch bekannt, während dieses unteren Dreh  zahlbereichs in Reihe mit den Strängen des Motors  einen     Kommutierungstransformator    zu schalten, der  eine hinreichend grosse     Kommutierungsspannung    mit  einer Frequenz von z. B.<B>50</B> Hz aus einem getrennten  Netz an die Klemmen des Motors anlegt. Nach Errei  chen der für den selbstgeführten Betrieb erforderli  chen Teildrehzahl wird der     Kommutierungstransfor-          mator    vom Netz abgetrennt und sekundärseitig über  brückt.  



  Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine  Schaltung zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb  eines     Stromrichtermotors    mit ausgeprägtem     Gleich-          stromzwischenkreis    zu schaffen, ohne dass besondere  Schaltungsmittel, wie     Kommutierungstransformato-          ren,    in die Hauptstromkreise einzufügen sind und  dass keine Umschaltungen in diesen Stromkreisen  beim     übergang    zur an sich bekannten Betriebsschal  tung mit selbstgeführtem     Wechselrichterbetrieb    der  zweiten     Stromrichterschaltung    vorzunehmen sind.  



  Eine nach der Erfindung aufgebaute Schaltung  für einen     Stromrichtermotor    mit ausgeprägtem       Gleichstromzwischenkreis    ist dadurch gekennzeich-           net,    dass der Gleichrichter derart ausgesteuert wird,  dass Gleichstromimpulse mit mindestens P kurzzei  tigen, stromlosen Pausen während einer Perioden  dauer der erwünschten Frequenz des     Stromrichter-          motors    von<B>0</B> bis<B>5</B> Hz in den     Gleichstromzwischen-          kreis    gespeist werden, wobei P die Pulszahl der aus  dem Wechselrichter und der Ankerwicklung des       Stromrichtermotors    gebildeten     Stromrichterschaltung     ist,

   dass die     Stromrichterventile    des Wechselrichters  in einer vorbestimmten Reihenfolge abwechselnd  durch positive     Gitterspannungsimpulse    geöffnet oder  durch eine negative     Gittervorspannung    gesperrt wer  den, so dass die P     Gleichstromirapulse    nacheinander  auf die einzelnen Stränge der Ankerwicklung verteilt  werden und sich eine     Drehdurchflutung    im Anker des  Motors ausbildet,

   und dass nach Erreichen einer hin  reichend hohen Teildrehzahl die Anlaufsteuerung  ausser Betrieb gesetzt und die Steuerung für die       Stromrichterventfle    des Wechselrichters in einer  durch den erregten     Stromrichtermotor    selbstgeführ  ten Betriebsschaltung vorgenommen wird.  



  Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung  wird bei einem     Stromrichtermotor    mit einer     Glät-          tungsinduktivität    im     Gleichstromzwischenkreis    der  Gleichrichter mit einer     Konstantstromregelung    für  den Gleichstrom versehen, wobei dieser Regelung im  Verlaufe einer Periodendauer     P-Signale    mit hinrei  chend kurzer Dauer in gleichmässigem Abstand  überlagert werden, die den Stromregler im Sinne  einer Regelung auf Strom gleich Null beeinflussen  und den Strom     im        Gleichstromzwischenkreis        P-mal     unterbrechen.  



  Da man durch eine geeignete Beeinflussung der       Gitter-Steuerung    des Gleichrichters in der Lage ist,  den Stromfluss; im     Gleichstromzwischenkreis    und  damit auch in den gerade stromführenden Strängen  des Motors zu unterbrechen, kann der Strom durch  Zünden neuer Ventile und Sperren der bisher strom  führenden Ventile des Wechselrichters seinen Weg  durch neue Wicklungsstränge des Motors nehmen,  ohne dass der Wechselrichter eine besondere     Korn-          mutierungsspannung    benötigt. Der Aufbau der  Hauptstromkreise bleibt im Anlaufbereich und im  Betriebsbereich erhalten.

   Lediglich sind die Steuer  stromkreise, insbesondere des Wechselrichters, beim       übergang    vom Anlauf in die selbstgeführte Betriebs  schaltung umzuschalten, doch kann diese Massnahme  in kurzer Zeit mit einfachen Mitteln vorgenommen  <I>werden.</I>  



  Die Erfindung wird anhand der folgenden Be  schreibung und der beiliegenden Zeichnungen für  einen     sechspulsigen        Stromrichtermotor    in     Dreh-          strombrückenschaltung    beispielsweise erläutert.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt ein schematisches Schaltbild einer  Schaltung nach der Erfindung.  



       Fig.    2a bis 2c zeigen charakteristische     Stromver-          läufe    während des Anlaufvorganges.  



       Fig.    3a und<B>3b</B> zeigen ein     Prinzipschaltbild    eines       Vorsteuersatzes,    wie er zur Steuerung der nach Art  eines Wechselrichters arbeitenden Stromrichterschal-         tung    nach der Erfindung benötigt wird, sowie kenn  zeichnende Spannungsverläufe.  



       Fig.    4 ist ein     Prinzipschaltbild    der Betriebsschal  tung mit selbstgeführtem     Wechselrichterbetrieb.     



  In     Fig.   <B>1</B> ist die Schaltung eines     sechspulsigen          Stromrichtermotors    in     Drehstrombrückenschaltung     mit einer     Glättungsinduktivität    im     Gleichstromzwi-          schenkreis    dargestellt. Die Ankerwicklung<B>1</B> des       Stromrichtermotors    ist mit dem Wechselrichter<B>3,</B> der  aus den sechs     Stromrichterventilen        3a-f    aufgebaut  ist, verbunden.  



  Der Wechselrichter<B>3</B> wird aus dem     Gleichstrom-          zwischenkreis    4 mit der     Glättungsdrossel   <B>5</B> gespeist,  der wiederum über den Gleichrichter<B>6</B> mit den       Stromrichterventilen        6a-f    über einen     Stromrichter-          transformator   <B>7</B> an das Drehstromnetz<B>8</B> angeschlos  sen ist.  



  Die Steuerung des Gleichrichters<B>6</B> erfolgt über  einen Gittersteuersatz<B>11,</B> der Zündimpulse für die       Stromrichterventile   <B>6</B> synchron und in einstellbarer  Phasenlage bezüglich der Netzspannungen des Dreh  stromnetzes<B>8</B> erzeugt. Zweckmässig wird ein Gitter  steuersatz auf Transistorbasis verwendet, der sich  durch hohe     Stellgeschwindigkeiten    auszeichnet. Die  Zündzeitpunkte der     Gleichrichterventile   <B>6</B> werden  von einem Stromregler<B>10</B> vorgegeben.  



  In     Fig.    2a ist der Verlauf des     Gleichstrom-Istwer-          tes    I, im     Gleichstromzwischenkreis    schematisch dar  gestellt. Zur Erzielung der stromlosen Pausen erhält  der Stromregler<B>10</B> kurzzeitig ein Signal Strom gleich  Null und verlagert den Zündwinkel des Gleichrich  ters soweit, dass eine Gleichspannung mit optimaler       Grösse    und umgekehrter Polarität am     Gleichstrom-          zwischenkreis    erscheint (Umsteuerung des Gleich  richters in<B>-</B>     Wechselrichterbetrieb)

  .    Der Gleichstrom  nimmt dann trotz der grossen     Induktivität    im Strom  kreis ziemlich rasch den Wert Null an und sämtliche  bisher stromführenden Ventile verlöschen. Nach<B>Ab-</B>  lauf von     ca.   <B>1</B>     msec        (Freiwerdezeit    der     Stromrichter-          ventile)    kann bereits ein neuer Stromimpuls aufge  baut werden, in dem der Stromregler<B>10</B> nach Aufhe  ben des     Signales    für eine stromlose Pause wieder be  strebt ist, einen konstanten Strom in den     Gleich-          strornzwischenkreis    zu speisen.  



       Fig.   <B>2b</B> zeigt den zeitlichen Verlauf des     Gleich-          stromsollwertes    I, für den Regler<B>10.</B> Die Signale für  Strom gleich Null werden einem weiter unten erläu  terten Zündverteiler<B>15</B> entnommen. Die Zeitdauer  dieser Signale ist länger zu bemessen als die Dauer  der gewünschten stromlosen Pause, um die sich bei  der Verstellung der Zündwinkel im Gleichrichter<B>6</B>  ergebenden Totzeiten zu berücksichtigen. Während  der Zeitdauer     t#    bis t,     (Fig.    2a) mögen die Ventile 3a  und 3c des Wechselrichters geöffnet sein. Sämtliche  anderen Ventile des Wechselrichters seien gesperrt.  Dann fliesst der Strom durch die Stränge<B>U</B> und V,  bis er bei t, verlöscht.

   Nunmehr werde das Ventil 3a  gesperrt und das Ventil 3e durch Anlegen positiver       Gitterspannungsimpulse    geöffnet. Der nächste Strom  impuls fliesst in der in     Fig.   <B>1</B> gestrichelt eingetrage-           nen    Pfeilrichtung durch die Stränge<B>U</B> und W.

   Diese  Änderung in den mit Gleichstrom     beaufschlagten     Strängen des Motors bedeutet eine Drehung der     An-          kerdurchflutung    und damit des Polrades 2 des Motors  um<B>6W.</B> Es werden nun nacheinander die Ventile       3a-f    so freigegeben, dass sich der in     Fig.        2c    gezeigte  Verlauf des Stromes I" im Strang<B><I>U,</I></B><I> I,</I> im Strang  V und I" im Strang W des     Stromrichtermotors    ein  stellt.

   Man erreicht auf diese Weise eine in     gleich-          mässigen    Sprüngen von<B>60'</B> umlaufende     Ankerdreh-          durchflutung.     



  Wird eines der Ventile 6a, 6c oder 6e     bzw.   <B>6b,<I>6d</I></B>  oder     6f    des Gleichrichters gezündet, dann müssen  grundsätzlich sämtliche Ventile<I>3a, 3c</I> und 3e     bzw.     <B><I>3b, 3d</I></B> und<B>3f</B> des Wechselrichters mit gleicher       Stromdurchlassrichtung    Zündimpulse empfangen  können und einschaltbereit sein, damit die stromlose  Pause mit kürzestmöglicher Totzeit aufgehoben wird.  Welches der Ventile     3a-f    jedoch tatsächlich gezün  det wird, bestimmt die weiter unten beschriebene Git  tersperrung des Gittersteuersatzes<B>13</B> für den Wech  selrichter<B>3.</B>  



  Der Gittersteuersatz<B>13</B> besteht aus<B>6</B> gleicharti  gen     Zündimpulserzetigern,    von denen<B>je</B> einer einem       Wechselrichterventil    zugeordnet ist. Die Eingänge  der     Zündimpulserzeuger    für die Ventile<I>3a, 3c</I> und 3e  sind parallel geschaltet und mit dem Ausgang     al     eines     Vorsteuersatzes    12 verbunden.

   Ebenso sind die  Eingänge der den Ventilen<B><I>3b, 3d</I></B> und     3f    zugeordne  ten     Zündimpulserzeuger    parallel     ge        chaltet    und an       CI   <B>1 -</B>     s     den Ausgang a" des     Vorsteuersatzes    12 geführt.  Nach     Fig.    3a kann der     Vorsteuersatz    z. B. sehr  einfach aus zwei     sogenannten         Oder -Schaltungen     aufgebaut werden.

   Eine      Oder -Schaltung    ist eine  meist mit Transistoren aufgebaute     sogenannte    logi  sche Schaltung, an deren Ausgang ein Signal er  scheint, wenn an einem oder mehreren ihrer Eingän  ge das Signal<B>0</B> anliegt und umgekehrt. Die Eingänge  <I>ei,<U>e.,</U> e,</I> sind mit den Ventilen 6a,     6c    und 6e des  Gleichrichters, die Eingänge<I>ei"</I>     e12,        ei,    mit den  Ventilen<B>61, 6,1,</B> und<B>61</B> verbunden.

   Die an einem  Eingang anliegende Spannung ist eine     Impulsspan-          rung,    die aus dem Gittersteuersatz<B>11</B> des Gleichrich  ters entnommen wird und zeitlich mit dem von die  sem Gittersteuersatz für das jeweilige Ventil     6a-f     erzeugten     Gitterspannungsimpuls    zusammenfällt.  



  Nach     Fia.   <B>3b</B> erscheinen z. B. am Eingang ei  kurzzeitige Spannungsimpulse, deren Abstand gleich  einer Periode der Netzfrequenz ist und die zeitlich  mit den für das Ventil 6a erzeugten positiven     Gitter-          spannungsimpulsen    übereinstimmen. Die Eingangs  spannungen an<I>ei,</I>     e".   <I>e,</I> sind     geg        eneinander    um 120'  (bezogen auf Netzfrequenz) und diejenigen an     ei"          e,2,        ei,    jeweils um<B>60'</B> bezüglich dieser ersteren  Spannungsimpulse phasenverschoben.

   Die Aus  gangsspannungen an a, und a" haben dann den in       Fig.   <B>3b</B> gezeigten Verlauf, wobei die Rückkoppelun  <I>gen</I>     a,-e"    und     012--e,1    dafür sorgen, dass die Aus  gangsspannungen nur immer dann ihre Polarität än-         dern,    wenn an irgendeinem der Eingänge ein neuer  Spannungsimpuls erscheint.  



  Die einzelnen     Zündimpulserzeuger    im Gittersteu  ersatz<B>13</B> des Wechselrichters werden so ausgelegt,  dass ein     Gitterspannungsimpuls    erzeugt wird, wenn  sich die Polarität ihrer     Steuereingangsspannung    z. B.  vom positiven in den negativen Sinn, ändert.

   Offen  sichtlich könnten dann grundsätzlich sämtliche Ven  tile<I>3a, 3c, 3e</I> einen Zündimpuls an ihren Steuergit  tern erhalten, wenn eines der Ventile<I>6a, 6c, 6e</I> mit  gleicher     Stromdurchlassrichtung    gezündet wird, weil  die Eingänge der den Ventilen<I>3a, 3c</I> und 3e zuge  ordneten     Zündimpulserzeuger    parallel geschaltet und  von der gleichen Ausgangsspannung     U"    des     Vor-          steuersatzes    ausgelöst werden. Entsprechendes gilt  für die übrigen Ventile<B><I>3b, 3d</I></B> und<B>3f</B> des Wechsel  richters.  



  Die Wirkungsweise der Schaltung nach der Erfin  dung setzt jedoch voraus, dass ein Ventil des Wech  selrichters nur über ein Drittel der Periodendauer der  gewünschten Motorfrequenz stromführend ist. Wäh  rend der übrigen Zeit dürfen keine     Zündimpulse    am  Steuergitter des     Ventiles    erscheinen.

   Aus diesem  Grunde erhält der Gittersteuersatz<B>13</B> eine Gitter  sperrung, mit der die     Zündimpulserzeugung    für<B>jedes</B>  Ventil gesondert ausgesetzt werden kann. überlagert  man der Eingangswechselspannung eines     Zündim-          pulserzeugers    (Spannung an a,     bzw.    a") eine hinrei  chend hohe Gleichspannung, so dass die resultierende  Eingangsspannung ihr Vorzeichen solange nicht     än-          #dert,    wie diese Gleichspannung anliegt, dann bilden  sich auch keine     Gitterspannungsimpulse    an dem von  diesem     Zündimpulserzeuger    gesteuerten Ventil aus.  



  Weiterhin wird man zweckmässig sämtliche Ven  tile     3a-f    des Wechselrichters so lange sperren, wie  der Stromregler<B>10</B> das Kommando für eine stromlo  se Pause erhält. Dann wird eine einwandfreie     Kom-          mutierung    des Wechselrichters trotz einer gewissen  Streuung des Zeitpunktes, an dem die     strornlose     Pause erscheint, stets gewährleistet.  



  Beide Signalspannungen für die Gittersperrung  werden dem Gittersteuersatz<B>13</B> über eine bereits be  schriebene      Oder -Schaltung    14 mit zwei Eingängen  zugeführt, die für jedes Ventil des Wechselrichters  gesondert vorhanden ist. Die Gittersperrung für jedes  Ventil wird immer dann betätigt, wenn ein oder beide  Signale vorliegen.  



  Ein Zündverteiler<B>15</B> liefert die Signale zur Betä  tigung der Gittersperrung und bestimmt damit Zeit  dauer und Reihenfolge der Stränge des Motors, die  gerade Strom führen sollen. Er besteht im einfachsten  Falle aus einer mit der gewünschten Motordrehzahl  (Motorfrequenz) umlaufenden Schaltwelle, die sechs       Nockenscheiben    trägt. Durch diese     Nockenscheiben     werden elektrische Kontakte abwechselnd geöffnet  und geschlossen, deren     Zeitschaltpunkte    und  Schliessdauer die Reihenfolge und Zeitdauer bestim  men, mit der die einzelnen Ventile des Wechselrich  ters gesperrt werden.

   Eine weitere     Nockenscheibe     liefert während eines Umlaufes (Periodendauer der      Motorfrequenz) sechs kurzzeitige Impulse als Signale  für den Stromregler<B>10,</B> damit die gewünschten  stromlosen Pausen im     Gleichstromzwischenkreis    ge  schaffen werden.  



  Offensichtlich kann die Aufgabe des Zündvertei  lers auch durch eine geeignete Schaltung mit ruhen  den, elektronischen Bauteilen erfüllt werden. Hat der       Stromrichtermotor    durch Steigerung der vom Zünd  verteiler<B>15</B> vorgegebenen Frequenz eine Drehzahl  erreicht, die einer Motorfrequenz von etwa<B>5</B> Hz ent  spricht, kann auf die selbstgeführte Betriebsschaltung  umgeschaltet werden. Der Gittersteuersatz<B>13</B> wird  vom     Vorsteuersatz    12 abgetrennt. Die     Gittersperrung     über die Schaltelemente 14 und<B>15</B> wird ausser Be  trieb gesetzt.

   Die     Auslösespannungen    für den Gitter  steuersatz<B>13</B> werden nunmehr den Klemmenspan  nungen des Motors entnommen, so dass synchron  und in gewünschter Phasenlage, zu diesen Spannungen       Gitterspannungsimpulse    erzeugt werden. Der Gitter  steuersatz<B>11</B> des Gleichrichters wird in gleicher  Weise wie beim Anlauf vom Drehstromnetz<B>8</B> ausge  löst. Der Regler<B>10</B> wird abgetrennt oder kann zur  Durchführung einer Drehzahlregelung mit     Anker-          strombegrenzung    umgeschaltet werden.  



       Fig.    4 zeigt ein     Prinzipschaltbild,    der     Hauptstrom-          und    Steuerkreise für die Betriebsschaltung. Die Um  schaltungen werden zweckmässig mit einer verlän  gerten stromlosen Pause im     Gleichstromzwischen-          kreis    vorgenommen. Da sie sehr rasch erfolgen  können, verliert der Motor in dieser Pause trotz feh  lender Energieeinspeisung nur wenig an Drehzahl.  



  Die Anlaufsteuerung wird vereinfacht, wenn die       Glättungsinduktivität    während des Anlassvorganges  überbrückt wird und Anlasswiderstände zur Strom  begrenzung in Reihenschaltung in dem     Gleichstrom-          zwischenkreis    eingefügt werden. Es kann eine geson  derte Stromregelung für den Gleichstrom entfallen,  da der Gleichstrom nach öffnen des Gleichrichters bei  Fehlen einer grossen     Induktivität    im Stromkreis  rasch seine gewünschte     Grösse    annimmt und beim  Schliessen des Gleichrichters durch eine Gittersper  rung ebenso schnell zu Null wird.

   Die Signale des  Zündverteilers<B>15</B> zur Einstellung einer     strornlosen     Pause betätigen eine Gittersperrung     im    Gittersteuer  satz<B>11</B> des Gleichrichters<B>6,</B> so dass während der ge  wünschten Dauer der stromlosen Pause keine positi  ven     Gitterspannungsimpulse    für die Ventile 6a bis     f     erzeugt werden und der Gleichrichter<B>6</B> keinen Strom  durchlässt.  



  Begnügt man sich mit kleineren Anlaufdrehmo  menten, dann kann bei überbrückter     Glättungsdros-          sel    die Anlaufsteuerung noch weiter vereinfacht wer  den, wenn der Gleichrichter<B>6</B> mit einem     Aussteue-          rungswinkel        grösser    als<B>60'</B> betrieben wird. Dann  erhält man einen      lückenden     Strom     im        Gleich-          stromzwischenkreis    mit<B>6</B> natürlichen, kurzfristigen  stromlosen Pausen<B>je</B> Periodendauer der Netzfre  quenz. Es können dann der Stromregler<B>10</B> sowie das  mit 14 bezeichnete Schaltelement entfallen.  



  Die Anlaufschaltung wurde für einen     6-pulsigen            Stromrichtermotor    mit     Drehstrombrückenschaltung     beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf  diese     Stromrichterschaltung    beschränkt, sondern  kann durch geeignete Abwandlungen auch auf andere       Stromrichterschaltungen    angewendet werden.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Be trieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis, wobei der Stromrichter- motor in der Bauart eines mehrsträngigen Synchron motors mit durch Gleichstrom erregtem Polrad aus- Creführt ist und diesem Motor Leistung aus einem Drehstromnetz über eine erste Stromrichterschaltung, die als gittergesteuerter Gleichrichter arbeitet,
    einem Gleichstromzwischenkreis und einer mit der Anker wicklung des Motors verbundenen zweiten Strom- richterschaltung zugeführt wird, welch letztere nach Art eines Wechselrichters arbeitet und den in den Gleichstromzwischenkreis durch den Gleichrichter eingespeisten Gleichstrom in einen mehrphasigen Wechselstrom mit beliebig einstellbarer Frequenz umformt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleich richter<B>(6)</B> derart ausgesteuert wird, dass Gleichstrom impulse mit mindestens P kurzzeitigen stromlosen Pausen während einer Periodendauer der erwünsch ten Frequenz des Stromrichtermotors von<B>0</B> bis<B>5</B> Hz in den Gleichstromzwischenkreis (4)
    gespeist werden, wobei P die Pulszahl der aus dem Wechselrichter<B>(3)</B> und der Ankerwicklung<B>(1)</B> des Stromrichtermotors gebildeten Stromrichterschaltung ist, dass die Strom- richterventile (3a-f) des Wechselrichters in einer vorbestimmten Reihenfolge abwechselnd durch posi tive Gitterspannungsimpulse geöffnet oder durch eine negative Gittervorspannung gesperrt werden, so dass die P-Gleichstromimpulse nacheinander auf die ein zelnen Stränge der Ankerwicklung verteilt werden und sich eine Drehdurchflutung im Anker des Motors ausbildet,
    und dass nach Erreichen einer hinreichend hohen Teildrehzahl die Anlaufsteuerung ausser Be trieb gesetzt und die Steuerung der Stromrichterven- tile der genannten zweiten Stromrichterschaltung <B>(3)</B> in einer durch den erregten Stromrichtermotor selbst geführten Betriebssehaltung vorgenommen wird.
    <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei Anordnung einer Glättungsin- duktivität <B>(5)</B> im Gleichstromzwischenkreis (4) der Gleichrichter<B>(6)</B> mit einer Konstantstromregelung für den Gleichstrom versehen wird, welcher im Verlaufe einer Periodendauer der gewünschten Motorfrequenz P Signale mit kurzer Dauer und in gleichmässigem Abstand überlagert werden, die den Stromregier <B>(10)</B> im Sinne einer Regelung auf Strom gleich Null beein flussen und den Gleichstrom P-mal unterbrechen. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass den für jedes Ventil (3a-f) vor handenen Zündimpulserzeugern im Gittersteuersatz <B>(13)</B> eine solche Steuereingangsspannung (U"" U"1) zugeführt wird, dass von den gleichstromseitig parallelgeschalteten Ventilen (3a,<B><I>e,</I></B><I> e</I> oder<B><I>3b, d, f)</I></B> mit gleicher Stromdurchlassrichtung ein beliebiges# vorbestimmtes Ventil immer dann gleichzeitig einen positiven Gitterspannungsimpuls erhält, wenn eines von den Ventilen<I>(6a, c, e</I> oder<B><I>6b, d, f)</I></B> des Gleich richters<B>(6)
    </B> mit gleicher Stromdurchlassrichtung ge zündet wird. <B>3.</B> Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereingangsspannungen <B>U,</B> und U"" für den Gittersteuersatz<B>(13)</B> des Wechselrichters als Ausgangsspannungen eines Vor- steuersatzes (12) gewonnen werden, der sich aus zwei logischen Oder -Schaltungen aufbaut und durch im Gittersteuersatz<B>(11)</B> des Gleichrichters<B>(6)</B> erzeugte Impulsspannungen ausgelöst wird, derart, dass die genannten Steuereingangsspannungen immer dann ihre Polarität ändern, wenn eines der Ventile im Gleichrichter gezündet wird. 4.
    Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zündimpulserzeuger im Git tersteuersatz<B>(13)</B> des Wechselrichters einen positiven Gitterspannungsimpuls erzeugen, wenn die Steuerein- gangsspannung ihre Polarität in einer vorbestimmten Richtung ändert.
    <B>5.</B> Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zündimpulserzeuger im Git tersteuersatz<B>(13)</B> mit einer Gittersperrung versehen werden, die die Bildung positiver Gitterspannungsün- pulse für die Ventile unabhängig von der Grösse und Polarität der Steuereingangsspannung <B>U,</B> bzw. <B>U",</B> aussetzt, so dass die Ventile (3a-f) nur über eine vorbestimmte Brenndauer und in einer ge wünschten Reihenfolge Strom führen.
    <B>6.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>5,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Gitter sämtlicher Ventile des Wechselrichters so lange gesperrt werden, wie der Stromregler<B>(10)</B> des Gleichrichters ein Signal für eine stromlose Pause erhält. <B>7.</B> Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Signale zur Betätigung der Gittersperrung im Gittersteuersatz<B>(13)</B> und zur Ein stellung einer stromlosen Pause im Gleichstromzwi- schenkreis einem Zündverteiler<B>(15)</B> entnommen werden, der diese Signale in stetig veränderlichem zeitlichen Abstand abgibt und auf diese Weise die Frequenz und die Umdrehungszahl des Stromrichter- motors bestimmt.
    <B>8.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>7,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass der Zündverteiler<B>(15)</B> mit einer mit vorbestimmter Drehzahl unflaufenden Schaltwel le versehen wird, die für jedes Ventil (3a-f) des Wechselrichters eine gesonderte Nockenscheibe träg welche elektrische Kontakte abwechselnd öffnet und schliesst und damit Signale liefert, die über die ge nannte Gittersperrung Dauer und Reihenfolge der Stromführungszeit der einzelnen Ventile bestimmen und dass die Schaltwelle mit einer weiteren Nocken- scheibe versehen wird,
    die über einen elektrischen Kontakt P Signale pro Periode zur Einstellung der stronilosen Pausen an den Stromregler<B>(10)</B> abgibt. <B>9.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass während des Anlaufvorgenges in Reihe mit der Glättungsinduktivität <B>(5)</B> ohmsche An- lasswiderstände geschaltet werden, dass die Glät- tungsinduktivität selbstüberbrückt wird und dass die Signale des Zündverteilers<B>(15)</B> zur Einstellung einer stromlosen Pause auf eine im Gittersteuersatz<B>(11)</B> des Gleichrichters<B>(6)</B> vorgesehene Gittersperre ein wirken,
    welche die Zündimpulsbildung für sämtliche Ventile (6a-f) P-mal während einer gewünschten Pe riodendauer der Motorfrequenz kurzzeitig unter bricht, wodurch Gleichstromimpulse mit kurzzeitigen strornlosen Pausen in den Gleichstromzwischenkreis gespeist werden.
    <B>10.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>9,</B> dadurch gekennzeichnet, dass während des Anlaufvorganges die Glättungsinduktivität <B>(5)</B> überbrückt und der Gleichrichter mit einem hinreichend grossen Zünd- winkel ausgesteuert wird, so dass sich ein lückender Strom im Gleichstromzwischenkreis mit mehreren stromlosen Pausen während einer Periode der Fre quenz des Drehstromnetzes<B>(8)</B> einstellt.
CH50962A 1961-02-09 1962-01-16 Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis CH404797A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK42854A DE1176270B (de) 1961-02-09 1961-02-09 Schaltung zum selbsttaetigen Anlauf eines Stromrichtermotors mit ausgepraegtem Gleichstromzwischenkreis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH404797A true CH404797A (de) 1965-12-31

Family

ID=7222909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH50962A CH404797A (de) 1961-02-09 1962-01-16 Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH404797A (de)
DE (1) DE1176270B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2321941A1 (de) * 1973-04-28 1974-11-07 Licentia Gmbh Verfahren und anordnung zur steuerung und regelung einer stromrichtermaschine synchroner bauart
EP0069044A1 (de) * 1981-06-26 1983-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Stromrichtermotor synchroner Bauart

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2321941A1 (de) * 1973-04-28 1974-11-07 Licentia Gmbh Verfahren und anordnung zur steuerung und regelung einer stromrichtermaschine synchroner bauart
EP0069044A1 (de) * 1981-06-26 1983-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Stromrichtermotor synchroner Bauart

Also Published As

Publication number Publication date
DE1176270B (de) 1964-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1942045C3 (de) Geregeltes, von einer dreiphasigen Wechselspannung gespeistes Netzgerät
CH648967A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum wiederanlaufen eines eine verminderte drehzahl aufweisenden induktionsmotors.
EP0142808B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer über einen Stromzwischenkreisumrichter gespeisten Asynchronmaschine bei Netzstörung
DE1438905C3 (de) Direkt Umnchterschaltung zur Steuerung der Drehzahl eines Wechsel Strommotors
DE1513145B2 (de) Anordnung zur steuerung der drehzahl und drehrichtung eines ueber antiparallel geschaltete thyristoren aus einem wechsels stromnetz gespeisten gleichstrommotors
CH404797A (de) Verfahren zum selbsttätigen Anlauf und zum Betrieb eines Stromrichtermotors mit ausgeprägtem Gleichstromzwischenkreis
DE2602789A1 (de) Ladegeraet fuer eine batterie, insbesondere eine batterie von elektroautos
DE1613936A1 (de) Drehstrommotor mit einer Einrichtung zum kontaktlosen Ansteuern des Motors
DE3345947A1 (de) Verfahren und anordnung zum kommutieren des steuerthyristors eines nebenschlussmotors
DE1058615B (de) Einrichtung zur Steuerung der Speisung einer Last von einer Wechselstromquelle
CH495081A (de) Elektrische Einrichtung zum Steuern der Drehzahl mindestens eines Elektromotors
DE2319317A1 (de) Bremsschaltung fuer asynchronmotoren
DE2146436A1 (de) Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Startwicklung in einem Wechselstrommotor
DE2453602A1 (de) Steuerschaltung fuer einen zerhacker
AT329690B (de) Phasenanschnitt-drehzahlsteuerschaltung fur einen aus einem triac oder einem thyristorpaar bestehenden wechselstrom-halbleiterventilsteller zur speisung eines wechselstrommotors
DE2426083C3 (de) Schaltungsanordnung für einen impulsgesteuerten Gleichstrommotor
DE695697C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Synchronisierung von Synchronmaschinen
CH627316A5 (de)
DE2254301A1 (de) Verfahren zur kreisstromfreien umsteuerung eines von zwei geregelten, antiparallelen stromrichtern gespeisten gleichstrommotors
AT226330B (de) Entregungsanordnung
DE912240C (de) Spannungsregelungseinrichtung fuer Stromerzeuger, insbesondere in Anlagen auf Fahrzeugen
DE974307C (de) Anordnung zur Regelung der Spannung eines an einen Stufentransformator angeschlossenen Kontaktumformers
DE1438889C (de) Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder mehrerer Gleichstromreihenschlußmotoren
DE2521274A1 (de) Einrichtung zur ansteuerung von triacs oder thyristoren
DE1963866A1 (de) Einrichtung zum Schuetzen eines Stromrichters gegen Kommutierungsfehler