Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Erfindungsgemaß werden die loschbaren Hauptthyristoren des Wechselrichters bei Unterschreitung der minimal zulassigen Ausgangsfrequenz durch das Zundregime so gesteuert, daß der Motor durch Schalten aller Wechselrichterausgange auf den gleichen Pol des Wechselnchtereingangs allein durch die Ventile des Wechselrichters kurzgeschlossen wird Durch eine periodische Umschaltung werden alle Wechselrichterausgange gleichzeitig abwechselnd mit dem positiven oder negativen Pol des Wechselnchtereingangs verbunden Die Umschaltung erfolgt zweckmäßig mit der dreifachen minimal zulassigen Ausgangsfrequenz des WechselrichtersAccording to the invention, the erasable main thyristors of the inverter are controlled by falling below the minimum allowable output frequency by the Zundregime so that the motor is shorted by switching all inverter outputs to the same pole of the Wechselnchtereingangs alone through the valves of the inverter By a periodic switching all inverter outputs are alternately at the same time connected to the positive or negative pole of the change-speed input The switch-over is expediently carried out with three times the minimum permissible output frequency of the inverter
Ausfuhrungsbeispielexemplary
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert Die zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawings show
Fig 1 Prinzipschaltung eines PulsumnchtersFIG. 1 Principle circuit of a pulse diverter
Fig 2 Impulsdiagramm der Ausgangsspannungen2 shows a timing diagram of the output voltages
Als Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wurde ein Pulsumnchter mit symmetrischer Pulsbreitenmodulation gewählt Gemäß Fig 1 besteht der Pulsumrichter aus einem ungesteuerten Gleichrichter 1 mit den Eingangsklemmen fur die Netzphasen Ui, V1, W1, dem Zwischenkreiskondensator 2 und je Ausgangsphase aus den loschbaren Hauptthyristoren 3, 4 mit den zugehörigen Bhndstromdioden 5According to FIG. 1, the pulse converter consists of an uncontrolled rectifier 1 with the input terminals for the mains phases Ui, V 1 , W 1 , the intermediate circuit capacitor 2 and per output phase from the erasable main thyristors 3, 4 the associated Bhndstromdioden. 5
Die Zundimpulse fur die Hauptthyristoren werden in bekannter Weise erzeugt und liegen entsprechend dem gewählten Zundregime an den jeweiligen Steuerelektroden an Zur Vereinfachung der Pnnzipdarstellung wurden loschbare Hauptthyristoren 3,4 je Umnchterausgang verwendet, die über eine durch die Regelelektronik 9 gesteuerte Impulsverteilung 10 angesteuert werden Im Ausfuhrungsbeispiel ist ein Pulsumnchter mit Kommutierungszahl = 3 mit den Ausgangen U2, V2, W2 erläutert Die Ausgangsspannungen U1, u2, u3 sowie die verkettete Ausgangsspannung U12 sind in Fig 2 dargestellt Im normalen Zundregime wird zum Zeitpunkt to der Hauptthyristor 3 gezündet und praktisch gleichzeitig der Hauptthyristor 4 gelöscht, so daß der Ausgang U2 des Umrichters mit dem positiven Pol 7 des Zwischenkreiskondensators 2 verbunden wird Im Zeitbereich t-, bis t2 gemäß Fig 2 wird der negative Pol 8 durch Zünden des Hauptthyristors 4 und Loschen des Hauptthyristors 3 durchgeschaltet Im Zeitbereich t2 bis t3 wird wieder der Hauptthyristor 3 gezündet und der Hauptthyristor 4 geloscht, womit der positive Pol 7 des Zwischenkreises durchgeschaltet ist Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch Der Verlauf der Ausgangsspannung u-i zwischen dem Ausgang U2 des Umrichters und dem gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Teilkapazitaten des Zwischenkreiskondensators 2 und die verkettete Ausgangsspannung u-,2 sind in Fig 2 dargestellt Wird zum Zeitpunkt t„ ein Stillsetzungsbefehl durch Eingriff in die Impulsverteilung 10 ausgegeben, werden die Hauptthyristoren 4,4', 4" zum Zeitpunkt ti' gezündet und die Hauptthyristoren 3,3', 3" geloscht. Die Zündung der Hauptthyristoren 3,3', 3" erfolgt mit praktisch gleichzeitiger Loschung der Hauptthyristoren 4, 4', 4" zum Zeitpunkt t2' Dieses Zundregime wiederholt sich wahrend der Dauert^ der Stillsetzung Somit haben alle drei Ausgange U2, V2, W2 des Umrichters jeweils gleiches Potential, entweder positives oder negatives Die verketteten Ausgangsspannungen sind wahrend der Dauerte der Stillsetzung standig Null Das bedeutet aber, daß der Motor 6 kurzgeschlossen wird und der abklingende Lauferrestfluß in den Standerwicklungen Kurzschlußstrome induziert Diese Kurzschlußstrome fuhren zur raschen Abbremsung des Motors 6 bis praktisch zum Stillstand Dieser Vorgang ist mit einer Gleichstrombremsung vergleichbar, wobei die Funktion von Standerund Laufer vertauscht sind Nach Ablauf der Dauer ts, der Stillsetzung bzw Aufhebung des Stillsetzungsbefehls wird wieder das normal ablaufende Zundregime wirksam In Fig 2 ist fur die Dauer tst der Stillsetzung der Spannungsverlauf ohne Stillsetzung gestrichelt dargestelltThe Zundimpulse for the main thyristors are generated in a known manner and are according to the selected Zundregime to the respective control electrodes To simplify the Pnnzipdarstellung loosable main thyristors were 3.4 per Umnchterausgang used, which are controlled by a controlled by the control electronics 9 pulse distribution 10 In the exemplary embodiment a Pulsumnchter with Kommutierungszahl = 3 with the exits U 2, V 2, W 2 illustrates the output voltages U 1, U 2, U 3, and the concatenated output voltage U 12 are shown in Figure 2. in normal Zundregime, at time t o the main thyristor 3 ignited and practically simultaneously cleared the main thyristor 4, so that the output U 2 of the inverter is connected to the positive pole 7 of the DC link capacitor 2 In the time range t to t 2 according to Figure 2, the negative pole 8 by igniting the main thyristor 4 and delete of the main thyristor 3 in the time domain t 2 to t 3 , the main thyristor 3 is ignited again and the main thyristor 4 is cleared, whereby the positive pole 7 of the intermediate circuit is switched through This process is repeated periodically The curve of the output voltage ui between the output U 2 of the inverter and the common connection point of the two partial capacitances DC link capacitor 2 and the concatenated output voltage u-, 2 are shown in FIG. 2. If a stop command is issued at time t "by intervention in the pulse distribution 10, the main thyristors 4, 4 ', 4" are fired at time ti' and the main thyristors 3, 3 ', 3 "deleted. The ignition of the main thyristors 3,3 ', 3 "takes place with practically simultaneous deletion of the main thyristors 4, 4', 4" at time t 2 'This Zundregime is repeated during the duration ^ the shutdown Thus, all three outputs U 2 , V 2 , W 2 of the inverter each have the same potential, either positive or negative The chained output voltages are permanently zero during the duration of the shutdown This means, however, that the motor 6 is short-circuited and the decaying Lauferrestfluß induced in the stator windings short-circuit currents These short-circuit currents lead to the rapid deceleration of the Motor 6 to virtually standstill This process is comparable to a DC braking, where the function of Standerund Laufer are reversed After the expiration of the duration t s , the shutdown or cancellation of the shutdown command again the normally expiring Zundregime is effective in Figure 2 for the duration t st shutdown the voltage curve without S shown dotted dashed
Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Motor 6 nach Unterschreitung der minimal zulassigen Ausgangsfrequenz über den Wechselrichter kurzgeschlossen wird, indem alle Umrichter- bzw Wechselrichterausgange U2, V2, W2 an jeweils den gleichen Pol des Zwischenkreises bzw Wechselrichtereingangs geschaltet werden Da bei 180°-Einschaltung und Pulsbetneb immer entweder zwei Ausgange an einen Pol, der dritte Ausgang an den anderen Pol des Zwischenkreises oder alle drei Ausgange an den gleichen Pol geschaltet sind, braucht im ersten Fall nur der letztgenannte Ausgang mit dem ersten Pol verbunden werden Im zweiten Fall wird der Zustand beibehaltenWith the invention it is achieved that the motor 6 is short-circuited after falling below the minimum permissible output frequency via the inverter by all Umrichter- or inverter outputs U 2 , V 2 , W 2 are connected to the same pole of the intermediate circuit or inverter input at each ° Switching on and Pulsbetneb always either two outputs to a pole, the third output to the other pole of the DC link or all three outputs are connected to the same pole, in the first case, only the latter output needs to be connected to the first pole In the second case the state is maintained
Um die Kommutierungseinrichtungen vv-eiterhin loschbereit zu halten, werden periodisch mit einer beliebigen Frequenz, beispielsweise der dreifachen minimal zulassigen Ausgangsfrequenz, alle Umrichterausgange U2, V2, W2 gleichzeitig abwechselnd mit dem positiven oder negativen Pol des Zwischenkreises bzw des Wechselrichtereingangs verbunden, so daß durch die dabei notwendigen Loschvorgange die Loschspannung beliebig lange erhalten bleibt Durch das erfindungsgemaße Verfahren wird ohne zusatzlichen Aufwand im Leistungsteil ab Abgabe des Stillsetzungsbefehls eine Bremsung des Motors bis zum Stillstand erreicht Der Motor muß nicht vom Stromrichter bzw der Stromrichter nicht vom Netz getrennt werden Bei eingeschaltetem Wechselrichter kann unmittelbar nach der Stillsetzung des Motors in den Normalbetrieb entsprechend dem Modulationsverfahren übergegangen werden Die Stillsetzung des Motors erfolgt in einer kurzen Zeitspanne Die Energie des Motors wird nicht in den Zwischenkreis bzw auf den Wechselrichtereingang zuruckgespeist und fuhrt dadurch nicht zu einer erhöhten Spannungsbeanspruchung der BauelementeIn order to keep the commutation vv-eiterhin loschbereit, periodically with any frequency, for example, the triple minimum allowable output frequency, all Umrichterausgange U 2 , V 2 , W 2 simultaneously alternately connected to the positive or negative pole of the intermediate circuit or the inverter input, so By the inventive Loschvorgange the Losch voltage is maintained as long as desired by the inventive method is achieved without additional effort in the power section from delivery of the shutdown command a braking of the motor to a standstill The engine does not have to be disconnected from the power converter or the converter from the mains When switched The inverter can be switched to normal mode immediately after stopping the motor in accordance with the modulation method. The motor is stopped in a short period of time. The energy of the motor is not fed into the DC link or to the DC bus f fed back the inverter input and thereby does not lead to increased stress on the components