DE2829752A1

DE2829752A1 - Verfahren zum synchronisieren von synchronmotoren

Info

Publication number: DE2829752A1
Application number: DE19782829752
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Weisser
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1980-01-17
Also published as: JPS5513695A

Description

Verfahren zum -Synchronisieren von Synchronmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Synchronisieren von Synchronmotoren auf die Frequenz statischer Umrichter bei einer im Verhältnis zur Betriebsfrequenz niedrigen Erequenz.
Zur Herstellung von Chemiefasern oder dgl. werden zum Antrieb der einzelnen Arbeitsebenen - Spinnpumpen, Galetten, Reibwalzen, Spannfutter usw. - Synchronmotoren, insbesondere permanenterregte Motoren in Verbindung mit frequenzvariabln statischen Umrichtern eingesetzt (vgl.
z.B. Siemens-Zeitschrift 1975, Seiten 484-490). Im Regelfall wurden dabei mehrere Motoren5 z.B. 12 bis 92 Stück an einem Umrichter betrieben. Das Verhältnis <'Betriebsstrom zu Einschalt- bzw. Synchronisierungsstrom spielte bei der Auslegung der Speisequelle keine so große Rolle, da die Motoren einzeln zugeschaltet wurden.
Moderne Technologien führen zur Einzeispeisung der Synchronmotoren hin. Das bedeutet, daß der speisende Umrichter im Verhältnis "Betriebsstrom zu Anlauf- bzw.
Synchronisierungsstrom' überdimensioniert werden muß.
Um Anlaufstrom und Synchronisierstrom-der Synchron maschinen klein zu halten und damit bei Einzelspeisung den Frequenzemformer möglichst nur für die Nennaufnahme auslegen zu müssen, wäre das Zuschalten bei sehr kleinen Frequenzen - um ca. 5 Hertz herum - sehr vorteilhaft.
Hier tritt jedoch die Schwierigkeit auf daß kleine Synchronmotoren in Verbindung mit einem relativ- hohen Schwungmoment an der Welle bei diesen kleinen Frequenzennicht mehr zwangssynchronisiert werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszug stalten, daß das Synchronisieren bei kleinen Frequenzen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Zuschalten des Synchronmotors das Synchronisieren durch sprunghaftes Verringern der Umrichterfrequenz um die Größenordnung des Motorschlupfes erzwungen wird.
Der hierbei auftretende Stromstoß bewegt sich in der Größenordnung des zweifachen Nennstromes. Die Speisequelle, die üblicherweise kurzzeitig überlastbar ist, kann daher im Extremfall für die Nennaufnahme des Motors ausgelegt werden. Ein Uberdimensionieren für den Anlauf-und Synchronisierstrom ist nicht mehr erforderlich.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert: Ein Syrichronmotor 3 mit Permanenterregung wird dreiphasig über einen statischen, frequenzvariablen Umrichter 1 und einen Schalter 2 aus einem Drehstromnetz RST versorgt. Der statische Umrichter besteht dabei in an sich bekannter Weise aus dem steuerbaren Gleichrichterteil 11, dem Gleichspannungszwischenkreis 12 und dem eigentlichen Wechselrichter 13. Zur Steuerung von Wechselrichter 13 und Gleichrichter 11 ist eine bekannte Steuerung 14 vorgesehen, durch die Spannung, Strom und Frequenz überwacht und geregelt werden.
Das Synchronisieren des Motors 3 auf die Frequenz des Umrichters 1 wird folgendermaßen vorgenommen: Der Umrichter wird z.B. mit einer ausgangsseitigen Frequenz von 5 Hertz betrieben und der Motor 3 zugeschaltet.
Der Motor 3 wird dann - je nach seinem Lastmoment - um z.B. ca. 2 Hertz asynchron hinter der Umrichterfrequenz herlaufen. Zur Zwan-;ssynchronisation wird dann schlagartig die Frequenz des Umrichters 1 um den Schlupf von ca. 2 Hertz verringert und bewegt sich damit plötzlich in etwa in der Größenordnung des Motordrehfeldes 3.
Hierdurch wird das Synchronisieren des Motors 3 erzwungen, wobei der dabei auftretende Stromstoß relativ gering ist. Nach der Synchronisation wird dann der Umrichter mit dem Motor in selner Frequenz auf die übliche Betriebsfrequenz von z.B. 200 Hertz hochgefahren.
Zum kurzzeitigen Zurückschalten der Umrichterfrequenz und zur Freigabe des Hochlaufes der Synchronisation ist der Steuerung 14 noch eine Zusatzsteuerung 15 zugeordnet. Es sei noch bemerkt, daß bei dem vorliegenden Verfahren eine genaue Erfassung des Schlupfes nicht notwendig ist, sondern daß es genügt, beim Inbetriebsetzen der Anlage einen Frequenzsprung einzustellen, der in etwa dem zu erwartenden Schlupf entspricht.
1 Patentanspruch 1 Figur

Claims

Patentanspruch Verfahren zum Synchronisieren von Synchronmotoren auf die Frequenz statischer Umrichter bei einer im Verhaltnis zur Betriebsfrequenz niedrigen Frequenz, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach dem Zuschalten des Synctronmo*ors -(3) das Synchronisieren durch sprunghaftes Verringern der Umrichterfrequenz um die Größenordnung des Notorschlupfes erzwungen wird.