AT410184B

AT410184B - DRIVE DEVICE FOR ROLLING TOWERS

Info

Publication number: AT410184B
Application number: AT0912297A
Authority: AT
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2003-02-25
Also published as: DE19781466D2; ATA912297A; CN1103650C; WO1998028095A1; CN1239909A; DE19653182A1

Description

AT 410 184 BAT 410 184 B

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Walzgerüste gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive device for roll stands according to the preamble of patent claim 1.

Industrienetze, die Großantriebe versorgen, z.B. Wechselspannungs-Energieversorgungsnetze für Walzwerke, werden stark mit induktiver Blindleistung belastet. Dies hat örtliche Spannungsabsenkungen und hohe Leitungsverluste zur Folge. Insbesondere sind hiervon schwache bzw. generatorferne Netze betroffen. Es ist bekannt, das Problem durch aufwendige Blindleistungskompensationsanlagen zu lösen, die aus geschalteten Kondensatorbänken und ggf. zusätzlichen geregelten Stabilisatoren wie Thyristorsteller und Drosseln bestehen.Industrial networks that supply large drives, e.g. AC power supply networks for rolling mills are heavily loaded with inductive reactive power. This results in local voltage drops and high line losses. Weak networks or networks remote from the generator are particularly affected. It is known to solve the problem by complex reactive power compensation systems, which consist of switched capacitor banks and possibly additional regulated stabilizers such as thyristor controllers and chokes.

Aus der JP 06 198318 A ist eine Antriebseinrichtung für Walzgerüste bekannt, bei der den einzelnen Motoren GTO's als Umrichter zugeordnet sind. Weiterhin werden in der JP 08 044447 A für Wechselspannungsnetze Kompensationsmittel zur Verringerung des Einflusses der höheren Harmonischen im Netz angegeben. Schließlich wird in der DE 37 25 515 A1 ein Löschverfahren für steuerbare Stromrichter beschrieben, bei dem zur Anwendung in Antriebssystemen ein Gleich-strom-Zwischenkreis über einen konventionellen Stromrichter mit steuerbaren Ventilen gespeist wird und zur Kompensation der Blindleistung ein selbstgeführter Stromrichter mit eingeprägter Gleichspannung als Blindleistungsstromrichter wechselseitig parallelgeschaltet wird.A drive device for roll stands is known from JP 06 198318 A, in which GTOs are assigned as converters to the individual motors. Furthermore, in JP 08 044447 A for AC voltage compensation means to reduce the influence of the higher harmonics in the network are specified. Finally, DE 37 25 515 A1 describes an extinguishing method for controllable converters, in which a DC link is fed via a conventional converter with controllable valves for use in drive systems, and a self-commutated converter with impressed DC voltage as reactive power converter to compensate for the reactive power is mutually connected in parallel.

Insbesondere letzteres Verfahren ist mit den zugehörigen Mitteln aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebseinrichtung anzugeben, mittels derer eine einfache und kostengünstigere Blindleistungskompensation als beim Stand der Technik erreicht werden kann.The latter method in particular is complex with the associated means. The object of the invention is therefore to provide a drive device by means of which simple and less expensive reactive power compensation can be achieved than in the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by the entirety of the features of claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.

Bei der Erfindung weist die Antriebseinrichtung bei einen als Drehstrommotor ausgebildeten Elektromotor zumindest einen Umrichter, über den der Drehstrommotor mit einem Wechselspan-nungs-Energieversorgungsnetz verbunden ist, auf, wobei der Umrichter die Wirkleistungsaufnahme des Drehstrommotors aus dem Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz regelt und eine einstellbare, kompensierende Blindleistung, insbesondere kapazitive Blindleistung, in das Wechsel-spannungs-Energieversorgungsnetz einspeisend ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, auf aufwendige Kompensationsanlagen für die Antriebseinrichtung zu verzichten.In the case of the invention, in the case of an electric motor designed as a three-phase motor, the drive device has at least one converter, via which the three-phase motor is connected to an AC voltage power supply network, the converter regulating the active power consumption of the three-phase motor from the AC voltage power supply network and an adjustable, compensating one Reactive power, in particular capacitive reactive power, is designed to feed into the AC power supply network. In this way, it is possible to dispense with complex compensation systems for the drive device.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung derart ausgebildet, daß sie die induktive und/oder kapazitive Blindleistung zumindest einer blindleistungserzeugenden Einrichtung, die mit dem Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz verbunden ist, kompensiert. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, da auf diese Weise aufwendige Blindleistung-Kompensationseinrichtungen für weitere blindleistungserzeugende Einrichtungen, insbesondere Antriebe, die mit dem Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz verbunden sind, verzichtet werden kann. Auf diese Weise können besonders kostengünstige Antriebseinrichtungen für Industrieanlagen, insbesondere für Walzstraßen konzipiert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the drive device is designed in such a way that it compensates for the inductive and / or capacitive reactive power of at least one reactive power generating device which is connected to the AC power supply network. This is a particularly advantageous embodiment, since in this way it is possible to dispense with complex reactive power compensation devices for further devices which generate reactive power, in particular drives, which are connected to the AC power supply network. In this way, particularly inexpensive drive devices for industrial plants, in particular for rolling mills, can be designed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung derart ausgebildet, daß sie die Blindleistung gemäß der Grundschwingung der Wechselspannung des Wechsel-spannungs-Energieversorgungsnetzes kompensiert.In a further advantageous embodiment of the invention, the drive device is designed such that it compensates for the reactive power in accordance with the fundamental oscillation of the AC voltage of the AC voltage power supply network.

In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung derart ausgebildet, daß Stern-Blindleistung gemäß einer oder mehrerer harmonischer der Wechselspannung des Wechselspannungs-Energieversorgungsnetzes kompensiert wird, so daß auch auf Filterbänke zur Kompensation von Oberschwingungen verzichtet werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the drive device is designed such that star reactive power is compensated according to one or more harmonics of the AC voltage of the AC power supply network, so that filter banks for compensating harmonics can also be dispensed with.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Antriebseinrichtung eine Zwischenkreisspannungs-Berechnungseinheit auf, die die Zwischenkreisspannung in Abhängigkeit der Spannung des Wechselspannungs-Energieversorgungsnetzes berechnet.In a further advantageous embodiment of the invention, the drive device has an intermediate circuit voltage calculation unit which calculates the intermediate circuit voltage as a function of the voltage of the AC power supply network.

Besonders vorteilhaft kommt die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für Antriebe in einem Leistungsbereich von 1 bis 20 MW, vorteilhafterweise von 2 bis 10 MW, bzw. in bezug auf Stoßlast für einen Leistungsbereich von 2 bis 30 MW, vorteilhafterweise von 4 bis 20 MW, zum Einsatz.The drive device according to the invention is used particularly advantageously for drives in a power range from 1 to 20 MW, advantageously from 2 to 10 MW, or in relation to impact load for a power range from 2 to 30 MW, advantageously from 4 to 20 MW.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft in Verbindung mit Drehstrommotoren in Tandemschaltung erwiesen, d.h. bei Schaltungen, bei der der Drehstrommotor offene Wicklungen aufweist, die beidseitig von Umrichtern gespeist werden.The drive device according to the invention has also proven to be particularly advantageous in connection with three-phase motors in tandem connection, i.e. for circuits in which the three-phase motor has open windings that are fed by converters on both sides.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung kommt ferner besonders vorteilhaft zum Antrieb von Walzgerüsten einer Walzstraße zur Anwendung.The drive device according to the invention is also used particularly advantageously for driving rolling stands of a rolling mill.

Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung zur Spannungsstützung 2The drive device according to the invention for voltage support 2 is particularly advantageous

AT 410 184 B des Energieversorgungsnetzes durch Blindleistungseinspeisung eingesetzt.AT 410 184 B of the energy supply network is used by reactive power feed-in.

Der Umrichter der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung kann im übrigen als luftgekühlter Umrichter ausgeführt sein.The converter of the drive device according to the invention can also be designed as an air-cooled converter.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Im einzelnen zeigen: FIG 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung, FIG 2 eine Regeleinrichtung für eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung, FIG 3 eine Umrichteranordnung zur Speisung eines Drehstrommotors mit Teilwechselrichter in Dreipunktschaltung auf der Netz- und Maschinenseite, FIG 4 eine Umrichteranordnung zur beidseitigen Speisung eines Drehstrommotors mit offener Wicklung mitTeiiwechselrichter in Dreipunktschaltung, FIG 5 den Einsatz eines erfindungsgemäßen Umrichters in einem Walzwerk. FIG 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit einem Drehstrommotor 6, der über einen Umrichter und über einen Transformator 2 bzw. eine Drossel mit einem Energieversorgungsnetz 1 verbunden ist. Der Umrichter weist einen selbstgeführten Gleichrichter 3, einen Gleichspan-nungszwischenkreis 4 und einen selbstgeführten Wechselrichter 5 auf. Die Leistungsaufnahme des Drehstrommotors 6 aus dem Energieversorgungsnetz 1 wird mittels einer Regeleinrichtung 7 geregelt. Dazu wird der Regeleinrichtung eine Spannungszwischenkreissollspannung U*z« vorgegeben, die der Wechselrichter 5 benötigt, um Drehmoment, Drehzahl und/oder Leistung des Drehstrommotors 6 einzustellen. Die Regeleinrichtung 7 regelt den selbstgeführten Gleichrichter dahingehend, daß sich an dessen Ausgang eine Zwischenkreisspannung UZK ergibt, die der gewünschten Zwischenkreissollspannung U*ZK entspricht. Weiterhin wird der Regeleinrichtung 7 ein Blindleistungssollwert Q* zugeführt. Die Regeleinrichtung 7 regelt den selbstgeführten Gleichrichter 3 derart, daß er an das Energieversorgungsnetz 1 eine Blindleistung abgibt, die der gewünschten Sollblindleistung Q* entspricht. In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß FIG 1 weist die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung eine Einrichtung 9 zur Vorgabe des Blindleistungssollwertes Q* auf. Diese gibt vorteilhafterweise einen Blindleistungssollwert Q* vor, der zu einer Blindleistungsabgabe der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung führt, die die Blindleistungsabgabe von blindleistungserzeugenden Einrichtungen 8 an das Energieversorgungsnetz 1 kompensiert. Dabei kann die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung sowohl Blindleistung gemäß der Grundschwingung der Wechselspannung des Energieversorgungsnetzes 1 als auch deren höherfrequente harmonische Anteile kompensieren. FIG 2 zeigt eine beispielhafte detaillierte Ausgestaltung der Regeleinrichtung 7 aus FIG 1. Die Regeleinrichtung 7 weist in der beispielhaften Ausgestaltung einen Zwischenkreisspannungsregler 10, einen Wirkstromregler 11, eine Blindstromvorgabe 12, einen Blindstromregler 13, eine Steuereinrichtung 14 sowie eine Meßwertaufbereitung 15 auf. Der Zwischenkreisspannungsregler 10 ermittelt aus der Zwischenkreissollspannung U*ZK sowie der Zwischenkreisspannung UZK einen Sollwert l*w für den Wirkstrom. Die Blindstromvorgabe 12 ermittelt aus dem Blindleistungssollwert Q* einen Blindstromsollwert l*B. Der Wirkstromregler 11 erzeugt aus dem Wirkstromsollwert l*w und dem Wirkstromistwert lw Sollwerte für die Spannung zwischen dem Transformator 2 und dem selbstgeführten Gleichrichter 3. Der Blindstromregler 13 erzeugt aus dem Blindstromsollwert l*B und dem Blindstromistwert lB ebenfalls Sollwerte für die Spannung zwischen dem Transformator 2 und dem selbstgeführten Gleichrichter 3. Die Ausgänge des Wirkstromreglers 11 und des Blindstromreglers 13 werden einer Steuereinrichtung 14 zugeführt, die Steuersignale für die Leistungshalbleiter des selbstgeführten Gleichrichters 3 derart erzeugt, daß die gewünschten Spannungen an der Wechselstromseite des selbstgeführten Gleichrichters 3 entstehen.Further advantages and inventive details emerge from the following description of exemplary embodiments, using the drawings and in conjunction with the subclaims. 1 shows a drive device according to the invention, FIG. 2 shows a control device for a drive device according to the invention, FIG. 3 shows a converter arrangement for feeding a three-phase motor with partial inverter in three-point connection on the network and machine side, FIG. 4 shows a converter arrangement for supplying a three-phase motor with open winding on both sides 5 with a partial inverter in FIG. 5, the use of a converter according to the invention in a rolling mill. 1 shows a drive device according to the invention with a three-phase motor 6, which is connected to an energy supply network 1 via a converter and via a transformer 2 or a choke. The converter has a self-commutated rectifier 3, a DC voltage intermediate circuit 4 and a self-commutated inverter 5. The power consumption of the three-phase motor 6 from the energy supply network 1 is regulated by means of a control device 7. For this purpose, the control device is given a voltage intermediate circuit voltage U * z «, which the inverter 5 needs to set the torque, speed and / or power of the three-phase motor 6. The control device 7 regulates the self-commutated rectifier in such a way that an intermediate circuit voltage UZK results at its output, which corresponds to the desired intermediate circuit voltage U * ZK. Furthermore, the control device 7 is supplied with a reactive power setpoint Q *. The control device 7 controls the self-commutated rectifier 3 in such a way that it delivers a reactive power to the energy supply network 1 which corresponds to the desired target reactive power Q *. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the drive device according to the invention has a device 9 for specifying the reactive power setpoint Q *. This advantageously specifies a reactive power setpoint Q *, which leads to a reactive power output of the drive device according to the invention, which compensates for the reactive power output from reactive power generating devices 8 to the energy supply network 1. The drive device according to the invention can compensate for both reactive power according to the fundamental oscillation of the AC voltage of the energy supply network 1 and its higher-frequency harmonic components. 2 shows an exemplary detailed embodiment of the control device 7 from FIG. 1. In the exemplary embodiment, the control device 7 has an intermediate circuit voltage controller 10, an active current controller 11, a reactive current specification 12, a reactive current controller 13, a control device 14 and a measured value processing unit 15. The intermediate circuit voltage regulator 10 determines a target value l * w for the active current from the intermediate circuit target voltage U * ZK and the intermediate circuit voltage UZK. The reactive current specification 12 determines a reactive current setpoint l * B from the reactive power setpoint Q *. The active current controller 11 uses the active current setpoint l * w and the active current actual value lw to generate target values for the voltage between the transformer 2 and the self-commutated rectifier 3. The reactive current controller 13 also generates target values for the voltage between the transformer from the reactive current target value l * B and the reactive current actual value lB 2 and the self-commutated rectifier 3. The outputs of the active current regulator 11 and the reactive current regulator 13 are fed to a control device 14 which generates control signals for the power semiconductors of the self-commutated rectifier 3 in such a way that the desired voltages arise on the AC side of the self-commutated rectifier 3.

In vorteilhafter Ausgestaltung werden die Ausgänge des Wirkstromreglers 11 und des Blindstromreglers 13 durch die Steuereinrichtung 14 addiert. Der Wirkstromistwert lw, der Blindstromistwert lB sowie die Zwischenkreisspannung UZK werden gemessen oder vorteilhafterweise mittels einer Meßwertaufbereitung 15 bestimmt. Diese ermittelt den Wirkstrom lw und den Blindstrom lB aus Meßwerten des Stromes zwischen dem Transformator 2 und dem selbstgeführten Gleichrichter 3 mittels der Orientierung der Phasenlage von Strom und Spannung des Energieversorgungsnetzes 1.In an advantageous embodiment, the outputs of the active current controller 11 and the reactive current controller 13 are added by the control device 14. The active current actual value lw, the reactive current actual value lB and the intermediate circuit voltage UZK are measured or advantageously determined by means of a measured value preparation 15. This determines the active current lw and the reactive current lB from measured values of the current between the transformer 2 and the self-commutated rectifier 3 by means of the orientation of the phase relationship of the current and voltage of the energy supply network 1.

Die Einrichtung 9 zur Vorgabe des Blindleistungssollwertes Q* ermittelt diesem z.B. durch 3The device 9 for specifying the reactive power setpoint Q * determines this e.g. through 3

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Messung von Strom und Spannung des Wechselspannungs-Energieversorgungsnetzes 1. In alternativer Ausgestaltung wird in der Einrichtung 9 zur Vorgabe des Blindleistungssollwertes Q* der Blindleistungsbedarf oder eine äquivalente Größe aus Kenntnis der mit dem Energieversorgungsnetz verbundenen Einrichtungen ermittelt. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die Einrichtung 9 zur Vorgabe des Blindleistungssollwertes Q* mit einem übergeordneten Leitsystem verbunden, oder Teil eines derartigen Leitsystems, und ermittelt aus Kenntnis der an das Wechselspan-nungs-Energieversorgungsnetz 1 angeschlossene Einrichtungen und ihren Betriebszuständen den Blindleistungsbedarf. So können z.B. auch mehrere erfindungsgemäße Antriebseinrichtungen eine einzige Einrichtung 9 zur Vorgabe ihrer Blindleistungssollwerte Q* aufweisen. FIG 3 zeigt eine Umrichteranordnung zur Speisung einer Drehstrommaschine, wobei der netzseitige Teilumrichter 33 und der motorseitige Teilumrichter 34 mit GTO's in Dreipunktschaltung, jeweils gleich, ausgeführt sind. Es ist jeweils der Hauptstromkreis eines Phasenbausteins mit seinem Beschaltungsnetzwerk 40 bzw. 41 dargestellt. Die Teilumrichter 33 und 34 weisen jeweils drei solcher Phasenbausteine auf. Der P-seitige Zwischenkreiskondensator 37 bildet gemeinsam mit dem N-seitigen Zwischenkreiskondensator 39 den Gleichspannungszwischenkreis, über den die beiden Teilumrichter verbunden sind. Der P-seitige Beschaltungsrückladewiderstand 36 und der N-seitige Beschaltungsrückladewiderstand 38 sind mit der jeweiligen Seite der Beschaltungsnetzwerke 40 bzw. 41 verbunden.Measurement of current and voltage of the AC power supply network 1. In an alternative embodiment, the device 9 for specifying the reactive power setpoint Q * determines the reactive power requirement or an equivalent quantity from knowledge of the devices connected to the power supply network. In a particularly advantageous embodiment, the device 9 for specifying the reactive power setpoint Q * is connected to a higher-level control system, or part of such a control system, and determines the reactive power requirement from knowledge of the devices connected to the AC power supply network 1 and their operating states. For example, several drive devices according to the invention also have a single device 9 for specifying their reactive power setpoints Q *. 3 shows a converter arrangement for supplying a three-phase machine, the line-side partial converter 33 and the motor-side partial converter 34 having GTOs in a three-point circuit, each of the same design. The main circuit of a phase module with its wiring network 40 or 41 is shown. The partial converters 33 and 34 each have three such phase modules. The P-side intermediate circuit capacitor 37 forms, together with the N-side intermediate circuit capacitor 39, the DC voltage intermediate circuit via which the two partial converters are connected. The P-side wiring reload resistor 36 and the N-side wiring reload resistor 38 are connected to the respective side of the wiring networks 40 and 41, respectively.

Der netzseitige Teilumrichter 33 ist ausgangsseitig über den Transformator 31 und dem Leistungsschalter 32 mit dem Netz 30 verbunden. Der maschinenseitige Teilumrichter 34 ist ausgangsseitig mit dem Drehstrommotor 35 verbunden.The line-side partial converter 33 is connected on the output side to the line 30 via the transformer 31 and the circuit breaker 32. The partial converter 34 on the machine side is connected on the output side to the three-phase motor 35.

Bei der Anordnung in FIG 4 ist ein erster Umrichter 74 und ein zweiter Umrichter 75 ausgangsseitig jeweils mit einer Seite 71 und 72 der offenen dreiphasigen Wicklung des Drehstrommotors 73 verbunden. Durch diese Anordnung wird neben einer Leistungsverdoppelung ein besonders vorteilhaftes Betriebsverhalten erreicht, da, entsprechend abgestimmtes Pulsverfahren vorausgesetzt, selbst bei niedriger Schaltfrequenz der GTO-Thyristoren ein weitgehend sinusförmiger Stromverlauf im Motor mit geringem Oberschwingungsgehalt erreicht wird.In the arrangement in FIG. 4, a first converter 74 and a second converter 75 are each connected on the output side to one side 71 and 72 of the open three-phase winding of the three-phase motor 73. In addition to doubling the power, this arrangement achieves a particularly advantageous operating behavior since, provided the pulse method is appropriately coordinated, a largely sinusoidal current profile in the motor with a low harmonic content is achieved even at a low switching frequency of the GTO thyristors.

Netzseitig ist der erste Umrichter 74 über eine optionale netzseitige Zusatzinduktivität 63 und einen ersten Transformator 61 z.B. in Stern/Dreieckschaltung mit dem Energieversorgungsnetz 60 verbunden. Der zweite Umrichter 75 ist über eine optionale netzseitige Zusatzinduktivität 64 und einen zweiten Transformator 62 vorteilhafterweise um elektrisch 30° gegenüber dem ersten Transformator 61 versetzt (z.B. in Stern/Sternschaltung) mit dem Energieversorgungsnetz 60 verbunden. Durch diese Anordnung kommt es am Netz zu besonders günstigen Netzrückwirkungen, insbesondere wenn, wie im vorliegenden Beispiel, die Umrichter aus Teilumrichtern in Dreipunktschaltung bestehen. Es kommt dabei selbst bei Grundschwingungstaktung der selbstgeführten Netzstromrichter zu sinusförmigem Stromverlauf mit sehr geringem Oberschwingungsgehalt.On the line side, the first converter 74 is connected via an optional line-side additional inductance 63 and a first transformer 61, e.g. connected in a star / delta connection to the power supply network 60. The second converter 75 is advantageously connected to the power supply network 60 via an optional additional inductor 64 on the network side and a second transformer 62 by an electrical offset of 30 ° with respect to the first transformer 61 (e.g. star / star connection). This arrangement leads to particularly favorable network perturbations on the network, in particular if, as in the present example, the converters consist of partial converters in a three-point connection. This results in a sinusoidal current curve with a very low harmonic content, even when the self-commutated power converters are pulsed.

Die beiden Umrichter 74 und 75 weisen jeweils netzseitige Teilumrichter 66 bzw. 65 und maschinenseitige Teilumrichter 69 bzw. 70 auf, die jeweils über einen Gleichspannungszwischenkreis 67 bzw. 68 verbunden sind. Die beiden Gleichspannungszwischenkreise 67 bzw. 68 sind voneinander elektrisch getrennt. Alle Teilumrichter 66, 65, 69, 70 sind in Dreipunktschaltung, vorzugsweise mit RC-GTO's, ausgeführt. FIG 5 zeigt den Einsatz einer erfindungsgemäßen Arbeitseinrichtung in einem Walzwerk. Das Walzgut 103 wird in den Walzgerüsten 104, 105, 106, 107, die von elektrischen Motoren 99, 100, 101, 102 angetrieben werden, gewalzt. Die Motoren 99,100,101,102 werden über je einen Transformator 91, 92, 93, 94 und je einen Umrichter 95, 96, 97, 98 durch ein Energieversorgungsnetz 90 gespeist. In einem möglichen Ausführungsbeispiel sind der Transformator 91, der Umrichter 95 und der Drehstrommotor 99 Teil einer erfiridungsgemäßen Antriebseinrichtung, die die von den Antriebseinrichtungen der anderen Walzgerüste 105, 106, 107 erzeugte Blindleistung kompensiert. Der Anteil von erfindungsgemäßen Antriebseinrichtungen zur Blindleistungskompensation und bekannten Antriebseinrichtungen richtet sich im wesentlichen nach dem Bedarf an kapazitiver Blindleistung, um die induktive Blindleistung herkömmlicher Antriebseinrichtungen zu kompensieren.The two converters 74 and 75 each have line-side partial converters 66 and 65 and machine-side partial converters 69 and 70, which are each connected via a DC voltage intermediate circuit 67 and 68, respectively. The two DC voltage intermediate circuits 67 and 68 are electrically separated from one another. All partial converters 66, 65, 69, 70 are designed in a three-point circuit, preferably with RC-GTOs. 5 shows the use of a working device according to the invention in a rolling mill. The rolling stock 103 is rolled in the roll stands 104, 105, 106, 107, which are driven by electric motors 99, 100, 101, 102. The motors 99, 100, 101, 102 are fed via a transformer 91, 92, 93, 94 and a converter 95, 96, 97, 98 through a power supply network 90. In one possible exemplary embodiment, the transformer 91, the converter 95 and the three-phase motor 99 are part of a drive device according to the invention which compensates for the reactive power generated by the drive devices of the other roll stands 105, 106, 107. The proportion of drive devices according to the invention for reactive power compensation and known drive devices essentially depends on the need for capacitive reactive power in order to compensate for the inductive reactive power of conventional drive devices.

Von größerer Bedeutung für die Praxis ist jedoch eine Ausführung, bei der alle Antriebe einer Walzstraße erfindungsgemäß ausgeführt sind und die Blindleistung der Antriebe anderer Walzstraßen kompensieren. 4Of greater importance in practice, however, is an embodiment in which all drives of a rolling mill are designed according to the invention and compensate for the reactive power of the drives of other rolling trains. 4

Claims

AT 410 184 B PATENTANSPRÜCHE: 1. Antriebseinrichtung für Walzgerüste, mit zumindest einem Elektromotor und zumindest einem Leistungshalbleiter aufweisenden Umrichter, über den der Elektromotor mit einem Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz, welches durch Blindleistung belastet ist, verbunden ist, wobei der Umrichter die Wirkleistungsaufnahme bzw. Drehzahl und/oder Drehmoment des Elektromotors regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Regeleinrichtung (7) aufweist, mittels der die Leistungshalbleiter derart geregelt oder gesteuert werden, daß der Umrichter eine einstellbare, kompensierende Blindleistung in das Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz einspeist.AT 410 184 B PATENT CLAIMS: 1. Drive device for roll stands, with at least one electric motor and at least one converter having a power semiconductor, via which the electric motor is connected to an AC power supply network which is loaded with reactive power, the converter being the active power consumption or speed and / or torque of the electric motor, characterized in that the drive device has a control device (7) by means of which the power semiconductors are regulated or controlled in such a way that the converter feeds an adjustable, compensating reactive power into the AC power supply network.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Blindleistung zumindest eine blindleistungserzeugende Einrichtung (8), die mit dem Wechselspannungs-Energieversorgungsnetz verbunden ist, vorhanden ist.2. Drive device according to claim 1, characterized in that for compensating the reactive power at least one reactive power generating device (8) which is connected to the AC power supply network is present.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der blindleistungserzeugenden Einrichtung (8) die Kompensation der Blindleistung gemäß der Grundschwingung der Wechselspannung des Wechselspannungs-Energieversorgungs-netzes erfolgt.3. Drive device according to claim 2, characterized in that the reactive power generating device (8) compensates for the reactive power according to the fundamental oscillation of the AC voltage of the AC power supply network.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der blindleistungserzeugenden Einrichtung (8) die Kompensation der Blindleistung gemäß einer oder mehrerer Harmonischer der Wechselspannung des Wechselspannungs-Energie-versorgungsnetzes erfolgt.4. Drive device according to claim 2, characterized in that the reactive power generating device (8) compensates for the reactive power according to one or more harmonics of the AC voltage of the AC power supply network.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (9) zur Vorgabe eines Blindleistungs-Sollwertes, entsprechend der gewünschten Blindleistungseinspeisung in das Wechselspannungs-Energieversor-gungsnetz vorhanden ist.5. Drive device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a device (9) for specifying a reactive power setpoint, corresponding to the desired reactive power feed into the AC power supply network is available.

6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umrichter als Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis in Dreipunktschaltung ausgebildet ist.6. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the converter is designed as a converter with a DC link in a three-point circuit.

7. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umrichter als Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis in n-Punkt-Schaltung ausgebildet ist, wobei n größer gleich 2 ist.7. Drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the converter is designed as a converter with a DC intermediate circuit in an n-point circuit, where n is greater than or equal to 2.

8. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die abschaltbaren Leistungshalbleiter als GTO's (sog. Gate Turn Off Thyristors) ausgebildet sind.8. Drive device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the power semiconductors which can be switched off are designed as GTO's (so-called gate turn-off thyristors).

9. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umrichter abschaltbare Leistungshalbleiter aufweist, die als Leistungstransistoren, insbesondere als IGBT's (sog. Insulated Gate Bipolar Transistors) ausgebildet sind.9. Drive device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the converter has switchable power semiconductors which are designed as power transistors, in particular as IGBTs (so-called. Insulated Gate Bipolar Transistors).

10. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die abschaltbaren Leistungshalbleiter rückwärts leitend ausgebildet sind. HIEZU 5 BLATT ZEICHNUNGEN 510. Drive device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the power semiconductors which can be switched off are designed to be conductive in reverse. TO THIS 5 SHEET OF DRAWINGS 5