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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System
zum Steuern der Spannung auf dem Gleichstrombus eines Drehzahlvariators
für einen
Wechselstrom-Elektromotor, der mit einem Stromverteilernetz verbunden
ist, wobei der Variator gemäß einem
Spannungssteuergesetz des U/F-Typs arbeitet.
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Es
ist bekannt, dass ein herkömmlicher Drehzahlvariator
für einen
Elektromotor einen Gleichstrombus enthält, der den Elektromotor mit dem
Verteilernetz für
elektrischen Strom verbindet. Dieser Gleichstrombus trägt insbesondere
eine Gleichrichterbrücke
mit Dioden, ein Filter mit Kondensator sowie eine Wechselrichterbrücke mit
Transistoren und Dioden.
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Im
Normalbetrieb wird die elektrische Energie des Stromverteilernetzes
an den Elektromotor übertragen.
In bestimmten Situationen kann jedoch die Energie des Motors zum
Kondensator des Gleichstrombusses zurückgeführt werden. Diese Situationen
sind die Folgenden:
- – übermäßiges und zu schnelles Bremsen
des Motors (Verzögerungszeit
zu kurz oder Bremsdrehmoment zu hoch),
- – bei
konstanter Motordrehzahl Antreiben des Motors durch die Last,
- – Unterbrechung
des Stromverteilernetzes.
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In
diesen besonderen Situationen kann der Kondensator des Gleichstrombusses Überspannungen
unterworfen werden, die ihn beschädigen können.
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Im
Stand der Technik werden diese verschiedenen Situationen auf die
folgende Weise gehandhabt:
Wie in 2 gezeigt
ist, sind in einem herkömmlichen
Drehzahlvariator, der gemäß einem
Steuergesetz des vektoriellen Typs arbeitet, im Allgemeinen eine
Drehzahlschleife und eine Stromschleife vorhanden. An den Eingang
wird eine Referenzfrequenz Wref angelegt, die mit einer am Ausgang
erhaltenen geschätzten
Frequenz West verglichen wird. Die Differenz zwischen den beiden
Frequenzen wird durch einen Drehzahlregler, der am Ausgang einen
Referenzstrom lqref liefert, verstärkt. Die Differenz zwischen
dem Referenzstrom lqref und dem Stromwert Iq, der am Motor gemessen
wird, wird durch einen Stromregler verstärkt, um die geschätzte Frequenz West
zu liefern. Die Steuerfrequenz Wstat, die zum Stator des Motors
geschickt wird, ist die Summe aus der geschätzten Frequenz West und der
Schlupfkompensation Wslip.
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Um
in den oben beschriebenen Situationen den Kondensator vor Überspannungen
zu schützen, wird
eine Spannungsreglerschaltung C verwendet. Diese Spannungsreglerschaltung
C vergleicht zunächst
den Spannungswert Vbus, der auf dem Gleichstrombus gemessen wird,
mit einem bestimmten Grenzwert Vlim. Dieser Grenzwert entspricht
dem Wert, oberhalb dessen der Kondensator des Gleichstrombusses Überspannungen
unterliegt, die ihn beschädigen
können.
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Bei
einem übermäßigen Bremsen
des Motors verringert der Ausgang der Spannungsreglerschaltung C
den Referenzstrom lqref in der Weise, dass der vom Motor zu dem
Gleichstrombus geschickte Strom verringert wird und dass die auf
dem Gleichstrombus gemessene Spannung Vbus zu einem Wert, der kleiner
als der Grenzwert Vlim ist, zurückkehrt.
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Wenn
der Motor durch die Last mit konstanter Drehzahl angetrieben wird,
erhöht
die Spannungsreglerspannung C die Stromreferenz lqref in der Weise,
dass die geschätzte
Frequenz West und die Motordrehzahl erhöht werden und dadurch die Spannung
auf dem Gleichstrombus begrenzt wird.
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Im
Fall einer Unterbrechung des Stroms im Verteilernetz wird der Grenzwert
Vlim abgesenkt und gibt daher die Spannungsreglerschaltung C einen Referenzstrom
lqref ein, der geeignet ist, den Motor langsam zu verzögern, indem
der Verbrauch des verfügbaren
Stroms optimiert wird.
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In
einem Drehzahlvariator, der gemäß einem Spannungssteuergesetz
des U/F-Typs und nicht des vektoriellen Typs wie oben erwähnt arbeitet,
wird weder eine Strom- noch eine Drehzahlschleife toleriert. Ein
solcher Drehzahlvariator ist sicherlich weniger leistungsfähig, er
erweist sich jedoch als robuster und kann insbesondere in Produkten
wie etwa Transformatoren oder Ventilatoren verwendet werden.
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Im
Fall einer übermäßigen Bremsung
des Motors ist es beispielsweise durch die Patentanmeldung
JP 56066189 bekannt, die
Spannung auf dem Gleichstrombus eines Drehzahlvariators zu steuern, um
den Kondensator des Gleichstrombusses zu schützen. Es wird ein Komparator
verwendet, um den Wert der an den Anschlüssen des Kondensators gemessenen
Spannung mit einem Grenzwert zu vergleichen. Wenn der Wert der gemessenen
Spannung an den Anschlüssen
des Kondensators größer als
ein Grenzwert ist, steuert das Ausgangssignal des Komparators die
Unterbrechung der Verzögerung.
Die Frequenz des Stators wird dann auf einem konstanten Wert gehalten.
Wenn der Wert der Spannung, die an den Anschlüssen des Kondensators abgegriffen wird,
wieder kleiner als der Grenzwert wird, wirkt der Komparator nicht
mehr auf die Frequenz ein, so dass diese erneut gemäß einer
Rampe abnehmen kann, die eine Steigung mit einem bestimmten Wert
hat. Eine solche Vorrichtung ermöglicht
die Begrenzung der Überspannungen,
denen der Kondensator des Gleichstrombusses bei einem übermäßigen Bremsen
unterliegt. Nach der Einwirkung des Komparators auf die Rampe erfolgt
jedoch die Wiederaufnahme der Verzögerung direkt entsprechend
der Nennsteigung der Verzögerungsrampe.
Die Verzögerung des
Motors erfolgt daher ruckweise, was die Funktion des Motors langfristig
verschlechtern kann.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern der Spannung
auf dem Gleichstrombus eines Drehzahlvariators für einen Wechselstrom-Elektromotor,
der gemäß einem
Spannungssteuergesetz des U/F-Typs arbeitet und bei dem bei einem übermäßigen Bremsen
die Verzögerung
des Motors ruckfrei und dennoch unter Bewahrung des Kondensators
des Gleichstrombusses vor Überspannungen,
die durch das übermäßige Bremsen
hervorgerufen werden, erfolgt, vorzuschlagen.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zum Steuern der Spannung
auf dem Gleichstrombus eines Drehzahlvariators für einen Wechselstrom-Elektromotor,
der mit einem Stromverteilernetz verbunden ist, wobei der Variator
in seinem Gleichstrombus elektronische Schaltungen enthält und gemäß einem
Spannungssteuergesetz des U/F-Typs arbeitet, in dem zwischen eine
Referenzfrequenz, die in den Eingang des Steuergesetzes des Drehzahlvariators
eingegeben wird, und eine Statorfrequenz, die am Ausgang dieses
Gesetzes erhalten wird, eine interne Rampe für die Beschleunigung-/Verzögerung des
Motors, die eine Steigung mit einem bestimmten Anfangswert hat,
eingefügt
ist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht:
- – einen
Wert der Spannung, der auf dem Gleichstrombus gemessen wird, mit
einem bestimmten Grenzwert zu vergleichen,
- – dann,
wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung größer als
der Grenzwert wird, die Steigung der internen Rampe auf einen Wert
null zu zwingen, um dem Stator eine konstante Frequenz zu verleihen,
und
- – dann,
wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung wieder
kleiner als der Grenzwert wird, den Wert der Steigung der internen
Rampe progressiv, beispielsweise mit einer bestimmten Zeitkonstante,
zu erhöhen.
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Erfindungsgemäß ermöglicht ein
solches Verfahren, die Verlangsamung des Motors zu begrenzen und
daher Überspannungen
auf dem Gleichstrombus zu vermeiden.
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Gemäß einer
Besonderheit wird die progressive Erhöhung der Steigung der internen
Rampe zwischen ihrem Wert null und ihrem Anfangswert verwirklicht.
Bei der progressiven Erhöhung
der Steigung der internen Rampe, bevor diese ihren Anfangswert erreicht,
kann die am Bus gemessene Spannung erneut größer werden als der Grenzwert. In
diesem Fall muss die Steigung der internen Rampe erneut auf einen
Wert zurückgeführt werden,
der gleich null ist, um dem Motor eine konstante Drehzahl zu verleihen
und um ein erneutes Sinken der auf dem Gleichstrombus gemessenen
Spannung abzuwarten.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit wird ab dem Zeitpunkt, zu dem das Sinken der
Referenzfrequenz erfasst wird, der Wert der Steigung der internen
Rampe auf null gesetzt. In diesem Fall geht es darum, ein übermäßiges Bremsen
des Motors eventuell vorwegzunehmen.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit besteht das Verfahren dann, wenn die Referenzfrequenz konstant
ist und wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung größer oder
gleich dem Grenzwert ist, außerdem
darin, mit Hilfe eines Integrators einen Korrekturwert für die Frequenz
des Stators zu berechnen und diesen berechneten Wert zu der Frequenz
des Stators hinzuzufügen.
Eine solche Eigenschaft ermöglicht
insbesondere, die Überspannungen
zu handhaben, wenn sich der Motor in einem Zustand befindet, in
dem er durch die Last angetrieben wird.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit wird der Ausgang des Integrators dann, wenn
die auf dem Gleichstrombus gemessene Spannung einen Wert hat, der
kleiner als der Grenzwert ist, auf null gesetzt, derart, dass auf
die Frequenz des Stators keinerlei Korrektur angewendet wird.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit besteht es dann, wenn eine Unterbrechung des
Stromverteilernetzes erfasst wird, außerdem darin, den Grenzwert
auf einen Minimalwert zu senken, der als Spannungswert definiert
ist, der ausreicht, um die elektronischen Schaltungen des Gleichstrombusses
zu versorgen. Bei einer Unterbrechung des Verteilernetzes nimmt
die Referenzfrequenz stark ab. In diesem Fall geht es nicht nur
darum, die Verzögerung
des Motors zu begrenzen, sondern außerdem darum, den Motor so
lang wie möglich
in Betrieb zu halten und auf eine schnelle Wiederherstellung des
Verteilernetzes zu hoffen. Hierzu wird der Verbrauch des verbleibenden Stroms
optimiert.
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Das
Ziel der Erfindung besteht außerdem
darin, ein System zum Steuern der Spannung auf dem Gleichstrombus
eines Drehzahlvariators für
einen Wechselstrom-Elektromotor
vorzuschlagen, das das oben beschriebene Verfahren ausführen kann
und die verschiedenen oben beschriebenen Situationen steuern kann.
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Dieses
System ist dadurch gekennzeichnet, dass es insbesondere enthält:
- – eine
Spannungsreglerschaltung, die Mittel, um den Wert einer auf dem
Gleichstrombus gemessenen Spannung mit einem Grenzwert zu vergleichen,
und Mittel, um dann, wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen
Spannung größer als
ein Grenzwert ist, die Steigung der internen Rampe auf einen Wert
null zu zwingen, um die Statorfrequenz auf einem konstanten Wert
zu halten, enthält,
und
- – Steuermittel,
um dann, wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung kleiner
als der Grenzwert wird, eine progressive Erhöhung des Wertes der Steigung
der internen Rampe beispielsweise mit einer bestimmten Zeitkonstante
zu steuern.
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Erfindungsgemäß enthält die Reglerschaltung
beispielsweise einen Komparator, um den Wert der auf dem Gleichstrombus
gemessenen Spannung mit dem Grenzwert zu vergleichen, und einen
Regler, um das Setzen der internen Rampe auf null zu steuern.
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Gemäß einer
Besonderheit enthält
dieses System außerdem
Mittel, um die Steigung der internen Rampe ab dem Zeitpunkt, zu
dem eine Verzögerung
der Frequenz des Stators gesteuert wird, auf einen Wert zu setzen,
der gleich null ist.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit enthält die
Spannungsreglerschaltung außerdem
einen Integrator, der eine Korrekturfrequenz berechnen kann, mit
der die Frequenz des Stators beaufschlagt wird, wenn die Referenzfrequenz
konstant ist und wenn die auf dem Gleichstrombus gemessene Spannung einen
Wert hat, der größer oder
gleich dem Grenzwert ist.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit enthält der
Integrator Mittel zum Begrenzen seines Ausgangs auf einen Wert,
der gleich null ist, wenn die auf dem Gleichstrombus gemessene Spannung
einen Wert hat, der kleiner als der Grenzwert ist.
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Gemäß einer
weiteren Besonderheit enthält das
System Mittel zum Erfassen einer Unterbrechung des Stromverteilernetzes,
um in dieser Situation den Grenzwert auf einen Minimalwert zu senken, der
als Spannungswert definiert ist, der ausreicht, um die elektronischen
Schaltungen des Gleichstrombusses des Drehzahlvariators zu versorgen.
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Es
handelt sich gemäß der Erfindung
somit darum, ein vollständiges
System zum Steuern der Spannung auf dem Gleichstrombus eines Drehzahlvariators
vorzuschlagen, das ermöglicht,
verschiedene Situationen zu beherrschen, die auf dem Gleichstrombus Überspannungen
hervorrufen und daher den in diesem Bus vorhandenen Kondensator
beschädigen
können.
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Weitere
Merkmale und Vorteile werden deutlich in der folgenden genauen Beschreibung,
in der auf eine Ausführungsform
Bezug genommen wird, die beispielhaft angegeben wird und die in
den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
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1 schematisch
und teilweise einen Drehzahlvariator zeigt, der mit einem Wechselstrom-Elektromotor verbunden
ist;
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2 anhand
eines Blockschaltplans die Funktionsweise gemäß dem Stand der Technik eines herkömmlichen
Drehzahlvariators zeigt, mit der Überspannungen auf dem Gleichstrombus
des Drehzahlvariators gehandhabt werden können;
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3 anhand
eines Blockschaltdiagramms die Funktionsweise gemäß der Erfindung
eines Drehzahlvariators zeigt, der gemäß einem Steuergesetz des U/F-Typs
arbeitet, mit der Überspannungen
auf dem Gleichstrombus des Drehzahlvariators gehandhabt werden können;
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4 Diagramme
zeigt, die die Funktionsweise eines Drehzahlvariators, der das System
für die
Handhabung der Spannung gemäß der Erfindung verwendet,
bei einem übermäßigen Bremsen
des Motors veranschaulichen; und
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5 Diagramme
zeigt, die die Funktionsweise eines Drehzahlvariators, der das System
für die
Handhabung der Spannung gemäß der Erfindung verwendet,
bei einer Unterbrechung des Stromverteilernetzes veranschaulichen.
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2 betrifft
den Stand der Technik und ist bereits vorhin beschrieben worden.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält ein Drehzahlvariator für einen
Wechselstrom-Elektromotor in einem Gleichstrombus, der ein Stromverteilernetz
Rd mit dem Motor M verbindet, elektronische Schaltungen, insbesondere
eine Gleichrichterbrücke 20 mit Dioden,
ein Filter 21 mit Kondensatoren und eine Wechselrichterbrücke 22 mit
Transistoren und Dioden. Der Wechselrichter 22 ist beispielsweise
ein gewöhnlicher
Spannungswechselrichter, der durch Impulsbreitenmodulation gesteuert
wird und MLI-Wechselrichter
genannt wird. Ein solcher MLI-Wechselrichter
liefert an den Motor M eine Folge von Impulsen mit fester und positiver
oder negativer Amplitude, deren Breite gemäß einem Spannungssteuergesetz moduliert
sind. Die elektronischen Unterbrecher des Wechselrichters werden durch
eine Steuerschaltung gesteuert, die insbesondere einen Mikrocontroller enthält.
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In
einem Drehzahlvariator, der gemäß einem Spannungssteuergesetz
des U/F-Typs arbeitet, wird keinerlei Stromschleife verwendet. Somit
ist bei diesem Steuergesetz die Referenzfrequenz Wref, die an den
Eingang eines Drehzahlvariators angelegt wird, stets gleich der
Steuerfrequenz des Stators Wstat am Ausgang des Drehzahlvariators.
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Wie
oben erläutert
worden ist, kann in bestimmten Situationen die Energie, die normalerweise vom
Stromverteilernetz Rd über
die elektronischen Schaltungen, die der Gleichstrombus des Drehzahlvariators
enthält,
an den Motor M übertragen
wird, zum Kondensator 21 des Gleichstrombusses zurückgeführt werden.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Motor M übermäßig gebremst
wird, wenn der Motor M durch die Last angetrieben wird oder wenn
das Stromverteilernetz Rd unterbrochen wird.
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Um
den Kondensator 21 vor Überspannungen
zu schützen,
ist es daher notwendig, ein Verfahren zum Steuern der Spannung des
Gleichstrombusses des Drehzahlvariators vorzusehen, das in einem geeigneten
System ausgeführt
wird.
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Wie
in 3 gezeigt ist, wird in dem System zum Steuern
der Spannung des Gleichstrombusses gemäß der Erfindung in ein Gesetz
zum Steuern der Spannung. des Typs U/F eine interne Rampe R der Beschleunigung/Verzögerung des
Motors eingeführt. Diese
interne Rampe R stellt eine Steigung mit einem bestimmten Anfangswert
(Pi) dar, mit der bei einer Verzögerung
die Statorfrequenz Wstat, die am Ausgang erhalten wird, der Referenzfrequenz
Wref folgt, die in den Eingang eingegeben wird. Im Normalbetrieb
ist diese Rampe ausreichend steil, damit keinerlei Verzögerung zwischen
dem Drehzahlsollwert und einer entsprechenden Reaktion des Motors
M beobachtet werden kann.
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Es
sind Messmittel vorgesehen, um ständig die Spannung auf dem Gleichstrombus
zu messen. Der Wert dieser gemessenen Spannung Vbus wird anschließend durch
eine Spannungsreglerschaltung 1 verarbeitet, die einen
Komparator 10 und einen Regler 11 enthält. Dieser
Komparator 10 vergleicht den Wert der gemessenen Spannung
Vbus auf dem Gleichstrombus des Variators mit einem gespeicherten
Grenzwert Vlim.
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Wenn
die Spannung Vbus kleiner als der Grenzwert Vlim ist, ist der Ausgang
des Komparators 10 negativ, weshalb der Regler 11 nicht
aktiviert wird und einen negativen Ausgang liefert, der keinerlei Wirkung
auf die interne Rampe R hat.
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Bei
einem übermäßigen Bremsen
des Motors M (Verzögerungszeit
zu kurz oder Bremsdrehmoment zu hoch) nimmt die Referenzfrequenz
Wref stark ab (48, 4) und nimmt
die Spannung Vbus, die auf dem Gleichstrombus gemessen wird, stark zu,
bis sie den Grenzwert Vlim übersteigt.
In einer solchen Situation ist der Ausgang des Komparators 10 positiv,
was die Aktivierung des Reglers 11 zur Folge hat. Der Regler 11 liefert
somit einen positiven Ausgang und wirkt dann auf die interne Rampe
R ein, indem er ihrer Steigung einen Wert gleich null gibt (40, 4).
Daher endet die Abnahme der Statorfrequenz Wstat bei einer Verzögerungsrampe,
die eine Steigung mit Wert null aufweist (41, 4),
so dass der Motor M von nun an mit konstanter Drehzahl arbeitet.
Solange die Spannung Vbus, die auf dem Gleichstrombus des Drehzahlvariators
gemessen wird, größer als
der Grenzwert Vlim ist, friert der positive Ausgang des Reglers 11 den
Wert der Steigung der internen Rampe R auf null ein (40).
Indem der Motor M während
einer bestimmten Zeit auf einer konstanten Drehzahl gehalten wird,
nimmt die Energie, die zum Gleichstrombus zurückgeführt worden ist, progressiv
ab. Wenn der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung
Vbus erneut kleiner als der Grenzwert Vlim wird, wird der Ausgang des
Komparators 10 erneut negativ, was zur Folge hat, dass
der Regler 11 deaktiviert wird. Der Regler 11 erzeugt
dann einen negativen Ausgang, der die interne Rampe R freigibt.
Die interne Rampe R kann dann wieder ihre Anfangssteigung (Pi) annehmen, um
der Verzögerung
zu folgen. Gemäß der Erfindung nimmt
die Steigung der internen Rampe R, nachdem sie bei null gehalten
worden ist, nicht sofort ihren Anfangswert Pi an, sondern folgt
einer progressiven Zunahme mit einer bestimmten Zeitkonstante (42).
Die Erhöhung
des Wertes der Steigung der internen Rampe R folgt daher zwischen
ihrem Wert null und ihrem Anfangswert Pi einer konstanten und linearen Progression.
Mittel zum Steuern des Drehzahlvariators können diese progressive Zunahme
des Wertes der Steigung der internen Rampe R steuern, wenn diese
freigegeben ist. Somit wird die Verzögerung des Motors langsam und
ruckfrei wieder aufgenommen (44). Die progressive Zunahme
der Steigung der internen Rampe R kann erfolgen, bis die Steigung wieder
ihren Anfangswert Pi hat. Wenn sich jedoch zeigt, dass bei der progressiven
Erhöhung
des Wertes der Steigung der Wert der auf dem Gleichstrombus gemessenen
Spannung Vbus erneut größer als der
Grenzwert Vlim wird, aktiviert der positive Ausgang des Komparators 10 erneut
den Regler 11. Wie vorher wirkt der positive Ausgang des
Reglers 11 somit erneut auf die interne Rampe R ein, indem
er den Wert ihrer Steigung zu null macht (43). Die Statorfrequenz
Wstat wird somit erneut auf einem konstanten Wert gehalten (45).
Die Freigabe der internen Rampe R erfolgt, wenn die auf dem Gleichstrombus
gemessene Spannung Vbus erneut kleiner als der Grenzwert Vlim wird.
Die Steigung der internen Rampe R folgt dann erneut einer progressiven
Zunahme (46) ihres Wertes null, bis maximal ihr Anfangswert
Pi erreicht ist.
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Bei
einem übermäßigen Bremsen
des Motors M können
die oben beschriebenen verschiedenen Schritte nacheinander ausgeführt werden,
damit der Motor M einer langsamen Verzögerung gemäß einer Kurve, die so linear
wie möglich
ist, folgt (4).
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Bei
der Unterbrechung des Stromverteilernetzes Rd nimmt die Referenzfrequenz
Wref ebenfalls sehr stark ab und wird sehr schnell null (50, 5).
Diese Situation erscheint somit als ein übermäßiges Bremsen des Motors und
kann wie in der vorhergehenden Situation Überspannungen am Kondensator
des Gleichstrombusses des Drehzahlvariators bewirken. In dieser
Situation handelt es sich jedoch unter der Voraussetzung, dass das
Netz Rd keinerlei Strom mehr liefern kann, darum, die Verzögerung des
Motors M zu steuern, um den Motor M im Hinblick auf eine mögliche Wiederherstellung
des Verteilernetzes Rd so lange wie möglich in Betrieb zu halten.
Um ein vollständiges
und schnelles Anhalten des Motors M zu vermeiden, ist es notwendig,
die Spannung Vbus auf dem Gleichstrombus zu steuern, indem sie auf
einem Wert gehalten wird, der ausreicht, um die im Gleichstrombus
enthaltenen elektronischen Schaltungen zu versorgen. Wenn eine Unterbrechung
des Stromverteilernetzes Rd erfasst wird, wird daher der Grenzwert
Vlim auf einen niedrigeren Wert gesenkt (51, Vlimab), der
dem minimalen Spannungswert entspricht, um die in dem Gleichstrombus
vorhandenen elektronischen Schaltungen zu versorgen. Sobald der
Grenzwert Vlim abgesenkt worden ist, kann das Verfahren zum Steuern
der Spannung Vbus auf dem Gleichstrombus, das im Fall eines übermäßigen Bremsens
des Motors M ausgeführt
wird und oben beschrieben worden ist, auf die gleiche Weise ausgeführt werden.
Gemäß diesem Verfahren
werden die Verringerung (52) der Statorfrequenz Wstat und
daher eine langsame und progressive Verzögerung des Motors M unterstützt. Durch
Begrenzen der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung Vbus auf
einen Wert, der im Wesentlichen gleich dem abgesenkten Grenzwert Vlimab
ist, wird der Verbrauch des noch verfügbaren Stroms optimiert, um
den Motor M im Hinblick auf eine eventuelle Wiederherstellung des
Stromverteilernetzes Rd so lange wie möglich in Betrieb zu halten.
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Um
erfindungsgemäß die Wirksamkeit
des Schutzes des Kondensators ab dem Beginn einer Verzögerung und
daher ab der Erfassung einer Absenkung der Referenzfrequenz Wref
zu erhöhen, kann
die Steigung der internen Rampe R auf einen Wert gleich null gesetzt
werden (47), selbst wenn sich die auf dem Gleichstrombus
gemessene Spannung Vbus noch nicht erhöht hat.
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Das
System gemäß der Erfindung
ermöglicht außerdem,
die Überspannungen
auf dem Gleichstrombus handzuhaben, wenn der Motor M durch die Last
angetrieben wird. In der Spannungsreglerschaltung 1 des
Systems gemäß der Erfindung
wird ein Integrator 12 (3) verwendet,
der am Ausgang des Reglers 11 angeordnet ist. Der Regler 11 führt daher über den
Integrator 12 eine Korrektur der Statorfrequenz Wstat aus.
Dieser Integrator 12 ermöglicht, einen Korrekturwert
zu berechnen, der direkt auf die Statorfrequenz Wstat angewendet
wird, um eine korrigierte Statorfrequenz Wstatc zu erhalten.
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Wenn
der Motor M durch die Last angetrieben wird, ist die Referenzfrequenz
Wref konstant und ist die interne Rampe R nicht aktiv, weil keinerlei
Verzögerung
befohlen worden ist. In dieser Situation kann jedoch die auf dem
Gleichstrombus gemessene Spannung Vbus einen Wert annehmen, der
größer als
der Grenzwert Vlim ist. Wenn die auf dem Gleichstrombus gemessene
Spannung Vbus größer als
der Grenzwert Vlim ist, aktiviert der positive Ausgang des Komparators 10 den
Regler 11. Der positive Ausgang des Reglers 11 aktiviert
außerdem
den Integrator 12, der sich auf Seiten des Ausgangs befindet
und dann einen Korrekturwert berechnet. Dieser Korrekturwert entspricht
dem Frequenzfaktor, der auf die Statorfrequenz angewendet werden
soll, damit die auf dem Gleichstrombus gemessene Spannung Vbus auf
einen Wert abfällt,
der kleiner oder gleich dem Grenzwert Vlim ist. Dieser Frequenzfaktor
wird somit durch den Integrator 12 ausgehend von der Differenz
zwischen der auf dem Gleichstrombus gemessenen Spannung Vbus und
dem Grenzwert Vlim berechnet.
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Wenn
die auf dem Gleichstrombus gemessene Spannung Vbus einen Wert hat,
der kleiner als der Grenzwert ist, ist der Ausgang des Reglers 11 negativ
und wird der Ausgang des Integrators 12 auf null begrenzt,
derart, dass in diesem Fall keinerlei Korrektur auf die Statorfrequenz
Wstat angewendet wird. Wenn hingegen die am Bus gemessene Spannung Vbus
gleich dem Grenzwert Vlim ist, hat der Integrator 12 die
Eigenschaft, einen von null verschiedenen Ausgang zu liefern, selbst
wenn der Eingang null ist. Dies erlaubt es, auf die Statorfrequenz
Wstat eine Korrektur selbst dann anzuwenden, wenn die am Bus gemessene
Spannung Vbus gleich dem Grenzwert Vlim ist.
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Selbstverständlich sind
andere Varianten und Vervollkommnungen im Detail möglich, ohne vom
Rahmen der Erfindung abzuweichen, außerdem kann die Verwendung äquivalenter
Mittel in Betracht gezogen werden.