DE102006039406A1 - Resultant ground leakage current reducing method for use during control of servomotor drive, involves inversely-clocking one servomotor drive in intermittent manner with respect to other drives that are operated with equal clock frequency - Google Patents

Abstract

The method involves operating multiple servomotor drives (4) with a three-phase common mode filter choke (2), where each drive is clocked in a preset manner. The drive is synchronized with the help of a synchronization device (9) over a field bus or Ethernet. One of the drives is inversely clocked in an intermittent manner with respect to other drives that are operated with equal clock frequency. A pulse width modulation (PWM)-pulse pattern of one half of the drive is shifted 180 degrees opposite to the pulse-width modulation-pulse pattern of another half of the drive. An independent claim is also included for a control device for a servomotor drive.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Vielzahl von Servomotor-Antrieben. Im Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen bekannt, bei denen es erforderlich ist, eine Vielzahl von Servomotoren zentral zu steuern. Dabei ist es bekannt, dass derartige Antriebe von Umrichtern bzw. Wechselrichtern gesteuert werden. Diese Wechselrichter erzeugen Netzrückwirkungen, die zur Erreichung genormter Grenzwerte durch EMV-Netzfilter unterdrückt werden müssen.The The present invention relates to a method of control a variety of servomotor drives. In the prior art are various devices which require a Centrally control a large number of servomotors. It is known that such drives are controlled by converters or inverters become. These inverters generate grid perturbations that can be achieved standardized limits are suppressed by EMC line filters have to.

Dabei ist es zur Kosteneinsparung sinnvoll, mehrere Umrichter über ein gemeinsames Filter am Netz anzuschließen. Daneben ist es auch möglich, ein Paket von mehreren Wechselrichtern an einem gemeinsamen DC-Zwischenkreis zu betreiben. In diesem Fall kommt ebenfalls nur ein Netzfilter zum Einsatz.there it makes sense to save costs, several inverters on a common filter to connect to the network. Besides, it is also possible to get one Package of several inverters on a common DC link to operate. In this case also comes only a net filter for use.

Ein Problem bei der Dimensionierung dieses Netzfilters sind die sogenannten Erdableitströme, die durch die hohe Schaltgeschwindigkeit der Schalter an den Ausgängen der Wechselrichter entstehen. Diese Erdableitströme stellen ungleichmäßige Belastungen, im Folgenden auch als asymmetrische Belastungen bezeichnet, für das Filter bzw. die typischerweise im Filter verwendete dreiphasige stromkompensierte Drossel dar. Durch diese Belastung wird die Drossel in die Sättigung getrieben und steht damit für ihre Aufgabe nicht mehr zur Verfügung.One Problem with the dimensioning of this network filter are the so-called earth leakage current, due to the high switching speed of the switches at the outputs of the Inverters are created. These earth leakage currents pose uneven loads, hereinafter also referred to as asymmetric loads, for the filter or the three-phase current-compensated filter typically used in the filter Throttle dar. Through this load, the throttle is in saturation driven and stands for their task is no longer available.

Ein besonders ungünstiger Betriebspunkt bei einem synchronisierten Antriebspaket liegt dann vor, wenn alle Antriebe stehen, dabei jedoch in Regelung sind, um betriebsbereit zu bleiben. In diesem Extremfall sind die Ausgangspannungen im Wesentlichen null. In Verbindung mit dem üblichen Pulsweitenmodulations-Verfahren (PWM) kommt es dann zu einer Situation, in der alle Leistungsgänge synchron zwischen einem positiven und einem negativen Potenzial hin und her schalten. Da jeder Ausgang mit einem Kabel und der Wicklung des Motors verbunden ist, bilden sich jeweils Kapazitäten zwischen den Ausgängen und der Erde. Damit summieren sich die Amplituden der Ströme, die nach Erde abfließen.One especially unfavorable Operating point at a synchronized drive package is then before, when all drives are standing, but are in regulation, to ready to stay. In this extreme case, the output voltages essentially zero. In conjunction with the usual pulse width modulation method (PWM) it then comes to a situation in which all power gears synchronously between a positive and a negative potential back and forth turn. As each output with a cable and the winding of the Motors is connected, each form capacities between the exits and the earth. This adds up the amplitudes of the currents that drain to earth.

Insbesondere bei Anordnungen, die viele Wechselrichter mit langen und geschirmten Motorkabeln vorsehen, ergeben sich so hohe Erdableitströme, dass der Netzfilter bzw. die strom kompensierte Filterdrossel extrem voluminös und teuer werden muss, damit sie nicht gesättigt werden kann.Especially in arrangements, many inverters with long and shielded Motor cables provide so high Erdableitströme that the line filter or the current-compensated filter choke extremely voluminous and expensive must be so that she is not saturated can be.

Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren bekannt, bei welchem verwendeten Pulsmuster innerhalb der einzelnen Wechselrichter geändert wurden. Dabei wurde die Anzahl an Schaltflanken innerhalb der Gleichtaktspannung verringert. Dieses Verfahren ist jedoch mit relativ hohen Spannungs- bzw. Stromverlusten und auch mit einer hohen Geräuschentwicklung verbunden. Daneben wird bei diesen Verfahren die Anzahl an Schaltflanken innerhalb der Gleichaltspannung verringert und daher keine Reduzierung der Erdableitströme erreicht.Out In the prior art, a method is known in which used Pulse patterns were changed within each inverter. At this time, the number of switching edges became within the common-mode voltage reduced. However, this method is relatively high voltage or power losses and also associated with a high noise level. In addition, in these methods, the number of switching edges within reduces the DC voltage and therefore no reduction in earth leakage currents reached.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, durch welche die auf das Netzfilter wirkenden Belastungen verringert werden können und welche es daher erlauben, das gemeinsame Netzfilter zu verkleinern und daher kostengünstiger auszuführen.Of the The present invention is therefore based on the object, a method and a device available to provide, through which the loads acting on the net filter can be reduced and which therefore allow to reduce the common line filter and therefore cheaper perform.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is inventively a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 8 reached. Advantageous embodiments and Further developments are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verringerung von insbesondere in der Netzleitung resultierenden Erdableitströmen bei der Steuerung einer Vielzahl von Servomotor-Antrieben, wobei die Antriebe mit einem gemeinsamen Netzfilter betrieben werden und jeder Antrieb in einer vorgegebenen Weise getaktet wird, werden erfindungsgemäß die Antriebe mit Hilfe einer Synchronisationseinrichtung synchronisiert und wenigstens ein Antrieb wird wenigstens zeitweise invers bezüglich eines weiteren, mit der gleichen Taktfrequenz arbeitenden Antriebs getaktet. Die Taktfrequenz wird auch als Schaltfrequenz bezeichnet.at the method according to the invention for reducing, in particular in the power line resulting earth leakage currents in the control of a variety of servomotor drives, the drives with a common mains filters are operated and each drive in one clocked in a predetermined manner, according to the invention, the drives synchronized by means of a synchronization device and at least a drive is at least temporarily inverse with respect to another, with the same clock frequency working drive clocked. The clock frequency is also called the switching frequency.

Wie eingangs erwähnt, ist für das Netzfilter insbesondere diejenige Situation sehr kritisch, bei der alle Antriebe stehen, dabei jedoch in Regelung sind. Daher wird insbesondere in diesem zeitlichen Abschnitt wenigstens ein Antrieb invers oder um 180° versetzt bezüglich eines weiteren Antriebs getaktet.As mentioned in the beginning, is for the line filter in particular that situation very critical, in the All drives are, but are in control. Therefore, will in particular in this temporal section at least one drive inverse or offset by 180 ° in terms of clocked another drive.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auch im Stillstandsfall das Netzfilter mit wenig Aufwand geschont werden. Durch das invertieren der Taktung wenigstens eines Antriebs gegenüber einem weiteren Antriebs treten zwar weiterhin die einzelnen Umschaltzeitpunkte gleichzeitig auf, jedoch werden die resultierenden Erdableitströme wenigstens teilweise kompensiert, da beispielsweise einer positiven Spannungsflanke, die zu einem Stromimpuls führt, zur gleichen Zeit eine negative Flanke entgegensteht, die einen gleichgroßen negativen Stromimpuls erzeugt. Unter einem Invertieren der Taktung wird damit verstanden, dass zwar die Schaltzeitpunkte beibehalten werden, jedoch die Schaltrichtung (von positivem zu negativem Potenzial bzw. von negativem zu positivem Potenzial) umgekehrt wird.By the inventive method can especially in the case of standstill the line filter with little effort be spared. By inverting the timing of at least one Drive opposite a further drive continue to occur, the individual switching times at the same time, however, the resulting earth leakage currents become at least partially compensated, since, for example, a positive voltage edge, which leads to a current pulse, at the same time a negative flank precludes the one equal generated negative current pulse. Under an inversion of the clocking is understood that while maintaining the switching times but the switching direction (from positive to negative potential or from negative to positive potential) is reversed.

Mit anderen Worten werden die Pulsmuster wenigstens zweier Antriebe um 180° gegeneinander verschoben. Die Pulsmuster können dabei aufgrund des bevorzugt angewandten Verfahrens der Pulsweitenmodulation unterschiedliche Pulsbreiten aufweisen. Damit sind zumindest die Grundmuster dieser Modulation, aus denen sich die Pulsmuster ergeben, invers bzw. zeitlich zueinander versetzt. Es wäre jedoch auch möglich, die Pulsmuster wenigstens zweier Antriebe um einen Versatz zu verschieben, der im Bereich von 180° liegt, beispielsweise zwischen 160° und 200°. In diesem Fall liegt eine im Wesentlichen inverse Taktung vor. Bevorzugt werden auch in diesem Fall diese Antriebe mit der gleichen Taktfrequenz betrieben.With In other words, the pulse patterns of at least two drives shifted by 180 ° against each other. The pulse patterns can due to the preferred method of pulse width modulation have different pulse widths. This is at least the Basic pattern of this modulation, from which the pulse patterns result, inverse or temporally offset. It would also be possible, however To shift the pulse pattern of at least two drives by one offset, which is in the range of 180 °, for example, between 160 ° and 200 °. In In this case, there is a substantially inverse timing. Prefers In this case too, these drives will have the same clock frequency operated.

Wie ausgeführt, wird die inverse Taktung im Fall eines belastungsfreien Stillstands verwendet, also insbesondere dann, wenn an den Wechselrichtern der Anlage eine Ausgangsspannung von 0 vorliegt.As executed is the inverse timing in the case of a load-free standstill used, ie in particular when at the inverters of the Plant an output voltage of 0 is present.

Daneben wäre es auch möglich, die Pulsmuster um andere Periodenanteile als 180° gegeneinander zu verschieben, beispielsweise im Fall von drei Antrieben um jeweils 120° gegeneinander.Besides would it be also possible, to shift the pulse patterns against each other by periods other than 180 ° for example, in the case of three drives at 120 ° to each other.

Vorzugsweise wird eine erste Hälfte der Antriebe invers gegenüber einer zweiten Hälfte der Antriebe getaktet. Auf diese Weise kann die höchste Anzahl von beispielsweise positiven Spannungsspitzen mit entsprechenden negativen Spannungsspitzen ausgeglichen werden.Preferably will be a first half the drives inversely opposite a second half the drives clocked. That way, the highest number for example, positive voltage spikes with corresponding Negative voltage peaks are compensated.

Mit anderen Worten sind bevorzugt bei einer Hälfte der Antriebe die PWM-Pulsmuster um im Wesentlichen 180° gegenüber den PWM-Pulsmustern der anderen Hälfte der Antriebe verschoben.With In other words, in one half of the drives, the PWM pulse patterns are preferred at substantially 180 ° to the PWM pulse patterns of the other half of the drives.

Falls eine ungerade Anzahl von Antrieben vorliegt bietet es sich an, möglichst viele Paare mit zueinander invers getakteten Antrieben (bzw. gegeneinander um 180° verschobenen Pulsmustern) zu bilden, sodass im Ergebnis zumindest theoretisch nur noch ein Antrieb einen resultierenden Erdableitstrom erzeugt.If An odd number of drives is available, it is possible, if possible many pairs with each other inversely clocked drives (or against each other shifted by 180 ° Pulse patterns), so that in the result at least theoretically only one drive generates a resulting earth leakage current.

Weiter wäre es auch möglich, die Erdableitströme der einzelnen Antriebe zu messen oder theoretisch zu bestimmen und unter Berücksichtigung der entsprechenden Messergebnisse oder der theoretischen Ergebnisse die jeweiligen Taktungen einzelner Antriebe so festzulegen, dass die resultierenden Erdableitströme minimal werden.Further would it be also possible, the earth leakage currents to measure or theoretically determine the individual drives and considering the corresponding measurement results or the theoretical results to set the respective timings of individual drives so that the resulting earth leakage currents be minimal.

Vorzugsweise werden die Antriebe mit einem gemeinsamen DC-Zwischenkreis betrieben. Durch diese Vorgehensweise können die Kosten für die gesamte Steuerung herabgesetzt werden.Preferably the drives are operated with a common DC link. Through this approach can the price for the entire controller will be minimized.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Antriebe über einen Feldbus synchronisiert. Dabei kommt beispielsweise Sercos in Betracht. Andere Möglichkeiten wären beispielsweise eine Synchronisierung über Ethernet und dergleichen. Damit stellt bei diesen Verfahren der Feldbus die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung dar.at a further preferred embodiment The drives are over synchronized a fieldbus. For example, Sercos comes in Consideration. Other options would be for example a synchronization over Ethernet and the like. Thus, in these methods, the Fieldbus is the control device according to the invention.

Vorzugsweise weist der Feldbus eine Vielzahl von Antriebsadressen auf und die Taktung der Antriebe hängt von dem Zahlenwert dieser Adressen ab. Genauer gesagt ist jeder Adresse ein bestimmter Antrieb zugeordnet und die Frage, ob invers oder nicht invers getaktet wird, bzw. ob das Pulsmuster um 180° verschoben ist oder nicht hängt von dem Wert dieser Adresse ab.Preferably the fieldbus has a plurality of drive addresses and the Clocking the drives depends from the numerical value of these addresses. More specifically, everyone is Address assigned to a specific drive and the question of whether inverse or is not clocked inversely, or whether the pulse pattern is shifted by 180 ° is or does not hang from the value of this address.

So ist es besonders bevorzugt möglich, das alle Antriebe, die einer Antriebsadresse mit einem geraden Zahlenwert zugeordnet sind, in einer ersten vorgegebenen Weise getaktet werden und alle Antriebe, die eine Antriebsadresse mit einem ungeraden Zahlenwert zugeordnet sind, in einer zweiten bezüglich der ersten vorgegebenen inversen Weise getaktet werden. Damit kann der Anwender durch Parametrierung vorgeben, ob der jeweilige Wechselrichter invers taktet oder nicht bzw. ob das betreffende Pulsmuster verschoben ist oder nicht. Ein besonders einfaches Verfahren besteht damit darin, die Feldbusadresse für die Zuordnung heranzuziehen. Wechselrichter mit ungerader Adresse takten invers, während solche mit gerader Adresse nicht invers takten. Statistisch kommt es so zu der gewünschten Kompensation der Erdableitströme. Je gleichartiger die Antriebe sind, umso größer ist der Kompensationseffekt. In jedem Fall wird erreicht, dass der Erdableitstrom deutlich kleiner als ohne inverse Taktung ist.So it is particularly possible, all drives that have a drive address with an even number are assigned to be clocked in a first predetermined manner and all drives that have a drive address with an odd Numerical value are assigned, in a second with respect to the first predetermined clocked inversely. This allows the user to parameterize Specify whether the respective inverter clocked inversely or not or whether the relevant pulse pattern is shifted or not. One This makes the fieldbus address particularly simple for the assignment consulted. Inverter with odd address clock inverse, while such with straight address not inverse clocked. Statistically, it happens like that to the desired Compensation of earth leakage currents. The more similar the drives, the greater the compensation effect. In any case, it is achieved that the earth leakage current is much smaller as is without inverse timing.

In einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Antriebe durch eine Prozessoreinrichtung synchronisiert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Hochleistungsprozessor handeln, der diese Synchronisation übernimmt. Dabei übernimmt der Prozessor bevorzugt seine interne Nummerierung und diese wird nicht durch Parametrierung von extern vorgegeben.In In another preferred method, the drives are replaced by a Processor device synchronized. This can be for example to be a high performance processor that handles this synchronization. It takes over the processor prefers its internal numbering and this becomes not specified by external parameterization.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Steuerungsvorrichtung für Servomotor-Antriebe mit einem gemeinsamen Netzfilter für alle Servomotoren gerichtet. Diese Vorrichtung weist eine Vielzahl von Wechselrichtern auf, die jeweils zur Ansteuerung eines Servomotor-Antriebe dienen. Daneben ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die einzelne Wechselrichter in vorgegebener Weise taktet. Erfindungsgemäß ist die Steuerungseinrichtung derart ausgeführt, dass wenigstens ein Wechselrichter bezüglich eines weiteren Wechselrichters invers getaktet wird bzw. bei wenigstens einem der Antriebe das PWM-Pulsmuster um im Wesentlichen 180° gegenüber dem PWM-Pulsmuster wenigstens eines weiteren Antriebs verschoben wird. Vorzugsweise handelt es sich bei der Steuerungseinrichtung um einen Feldbus, der die einzelnen Antriebe synchronisiert. Es wäre jedoch auch möglich als Steuerungseinrichtung eine Prozessoreinrichtung vorzusehen.The present invention is further directed to a servo motor drive control apparatus having a common line filter for all servomotors. This device has a plurality of inverters, which each serve to control a servomotor drives. In addition, a control device is provided which clocks individual inverters in a predetermined manner. According to the invention, the control device is designed in such a way that at least one inverter is clocked inversely with respect to a further inverter, or in at least one of the drives PWM pulse pattern is shifted by substantially 180 ° relative to the PWM pulse pattern of at least one further drive. The control device is preferably a field bus which synchronizes the individual drives. However, it would also be possible to provide a processor device as a control device.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further Advantages and embodiments emerge from the attached Drawings.

Darin zeigen:In this demonstrate:

1 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung der Servomotor-Antriebe; und 1 a control device of the servomotor drives according to the invention; and

2 eine schematische Darstellung der Pulse zur Veranschaulichung der inversen Taktung. 2 a schematic representation of the pulses to illustrate the inverse clocking.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Steuern einer Vielzahl von Servormotor-Antrieben. In 1 sind drei Antriebe bzw. Servomotoren 4 gezeigt, die jeweils durch einen Wechselrichter 7 über Leitungen 3 angesteuert werden. Dieser Wechselrichter 7 weist bei der in 1 gezeigten Ausführungsform jeweils eine Vielzahl von Halbleiterschaltern 8 auf. Wie eingangs erwähnt, liegt der bezüglich der Erdableitströme ungünstigste Betriebspunkt vor, wenn alle Antriebe stehen, dabei aber in Regelung sind. In diesem Falle schalten die Leistungsausgänge aller Halbleiterschalter 8 synchron zwischen positivem und negativem Potenzial hin und her und so kommt es zu sehr hohen Erdableitströmen. Das Bezugszeichen 2 bezieht sich auf eine dreiphasige stromkompensierte Drossel. Das Bezugszeichen 5 bezieht sich auf einen DC-Zwischenkreis, über den die gezeigten drei Antriebe gemeinsam betrieben werden. 1 shows a device 1 for controlling a plurality of servomotor drives. In 1 are three drives or servomotors 4 shown, each by an inverter 7 via lines 3 be controlled. This inverter 7 indicates at the in 1 In each case, a plurality of semiconductor switches are shown 8th on. As mentioned at the beginning, the worst-case operating point with regard to the earth leakage currents is when all the drives are in the closed-loop position but are in regulation. In this case, the power outputs of all semiconductor switches switch 8th Synchronous between positive and negative potential back and forth and so it comes to very high Erdableitströmen. The reference number 2 refers to a three-phase current-compensated choke. The reference number 5 refers to a DC link via which the three drives shown are operated together.

Wenn die Motoren drehen, liefern die einzelnen Wechselrichter 7 mehr oder weniger sinusförmige Ausgangsspannungen. Damit treten die Pulsweitenmodulations (PWM) bedingten Schaltzeitpunkte nicht mehr gleichzeitig auf und auf diese Weise tritt eine Vielzahl von Erdableitströmen auf, bei denen jedoch normalerweise keine eine für die Drossel bedenkliche Amplitude aufweist. Diese verteilten Ströme können auch von Drosseln kleinerer Dimension unterdrückt werden.When the motors rotate, the individual inverters deliver 7 more or less sinusoidal output voltages. Thus, the pulse width modulation (PWM) conditional switching times no longer occur simultaneously and in this way occurs on a variety of Erdableitströmen, but usually does not have a critical for the throttle amplitude. These distributed currents can also be suppressed by smaller size throttles.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass die einzelnen Wechselrichter invers getaktet werden. Damit würde beispielsweise der in 1 gezeigte oberste Wechselrichter 7 bezüglich des zweiten (mittleren) Wechselrichters 7 jeweils umgekehrte Spannungsspitzen erzeugen. Damit entstehen zwar bei den einzelnen Wechselrichtern auch die genannten Erdableitströme, diese werden jedoch hier beispielsweise durch die Erdableitströme des zweiten Wechselrichters, der invers getaktet ist, kompensiert.According to the invention it is now proposed that the individual inverters are clocked inversely. This would, for example, the in 1 shown top inverter 7 with respect to the second (middle) inverter 7 each generate reverse voltage spikes. Although this results in the individual inverters and the earth leakage currents, but these are compensated here, for example, by the Erdableitströme the second inverter, which is clocked inversely.

Bei einer geraden Anzahl von Wechselrichtern und gleichlangen Motorkabeln heben sich die Erdableitströme dann in der Netzeinspeisung genau auf und stellen damit keine Belastung mehr für die stromkompensierte Drossel 2 dar. Dieser Fall ist insofern theoretisch, als nicht exakt die gleichen Kapazitäten in den einzelnen Antrieben auftreten. Jedenfalls wird jedoch eine erhebliche Reduzierung des resultierenden Erdableitstroms bzw. mindestens dessen Halbierung durch die erfindungsgemäße Methode erreicht.With an even number of inverters and motor cables of the same length, the earth leakage currents then exactly cancel each other out in the mains supply and thus no longer burden the common mode reactor 2 This case is theoretical insofar as not exactly the same capacities occur in the individual drives. In any case, however, a significant reduction of the resulting Erdableitstroms or at least halving it is achieved by the inventive method.

2 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Invertierung. Dabei kennzeichnet obere Spannungsverlauf 15 denjenigen eines ersten Wechselrichters und der untere Spannungsverlauf 25 denjenigen eines hierzu invers getakteten Wechselrichters. Um auch den Stillstandfall mit möglichst wenig Aufwand beherrschbar zu machen, wird bevorzugt die Hälfte der Wechselrichter 7 invers zur anderen Hälfte getaktet bzw. allgemein wenigstens ein Wechselrichter invers bezüglich eines weiteren Wechselrichters getaktet. Genauer gesagt wird hierzu die zur Modulation verwendete Dreiecksfunktion 12 invertiert, was zu der unteren Funktion 22 führt. 2 shows a schematic representation for illustrating the inversion. It features upper voltage curve 15 those of a first inverter and the lower voltage waveform 25 those of a clocked inverter for this inverse. In order to make standstill case manageable with as little effort as possible, half of the inverters are preferred 7 clocked inverse to the other half or generally at least one inverter clocked inversely with respect to another inverter. More specifically, this is the triangular function used for the modulation 12 inverted, leading to the lower function 22 leads.

Das Bezugszeichen 18 bezieht sich auf die Ausgangsspannung. Wenn diese wie in dem hier gezeigten Beispiel bei null liegt führt dies dazu, dass der Spannungsverlauf 25 gegenüber dem Spannungsverlauf 15 um 180° verschoben wird. Die Bezugszeichen 14 und 24 beziehen sich auf Spannungsflanken die zu den Erdableitströmen führen. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 14 eine positive Spannungsflanke, die zu einem positiven Stromimpuls führt, der nach Erde abfließt. Das Bezugszeichen 24 bezieht sich auf eine negative Spannungsflanke, die einen gleichgroßen jedoch negativen Stromimpuls erzeugt. Durch die Invertierung treten dieser positive und negative Stromimpuls gleichzeitig auf und heben sich insgesamt damit auf oder kompensieren sich zumindest größtenteils.The reference number 18 refers to the output voltage. If this is zero, as in the example shown here, this will cause the voltage curve 25 opposite to the voltage curve 15 is shifted by 180 °. The reference numerals 14 and 24 refer to voltage edges that lead to earth leakage currents. In this case, the reference numeral 14 a positive voltage edge, which leads to a positive current pulse, which flows to earth. The reference number 24 refers to a negative voltage edge that generates an equal but negative current pulse. Due to the inversion, these positive and negative current impulses occur simultaneously and cancel out altogether or at least largely compensate each other.

Liegt beispielsweise eine Vielzahl von Antrieben und Wechselrichtern vor, so wird, wie oben erwähnt, die Hälfte gemäß dem oberen Teilbild von 2 getaktet und die weitere Hälfte gemäß dem unteren Teilbild. Auf diese Weise wird eine besonders günstige Kompensation resultierender Erdableitströme erreicht.For example, if there are a plurality of drives and inverters, then, as mentioned above, half according to the upper part of 2 clocked and the other half according to the lower part of the picture. In this way, a particularly favorable compensation of resulting Erdableitströme is achieved.

Das Bezugszeichen 9 bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung, die zur Ansteuerung der einzelnen Wechselrichter bzw. deren Taktung dient. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Feldbus handeln, der eine Vielzahl von Antriebsadressen besitzt, die jeweils den einzelnen Wechselrichtern zugeordnet ist. Je nach dem Zahlenwert der einzelnen Antriebsadressen, d.h. je nachdem ob dieser Zahlenwert positiv oder negativ ist, wird der zugehörige Wechselrichter invers oder nicht invers getaktet. Die Steuerungseinrichtung ist über Verbindungen 6 mit den Wechselrichtern verbunden.The reference number 9 refers to a control device that serves to control the individual inverters or their timing. This may be, for example, a field bus having a plurality of drive addresses, which is assigned to each of the individual inverters. Depending on the numerical value of the individual drive addresses, ie depending on whether these numbers value is positive or negative, the associated inverter is clocked inversely or not inversely. The controller is via connections 6 connected to the inverters.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as long as they are individually or in combination with respect to State of the art are new.

11

Vorrichtung zum Steuern von Servomotor-Antriebencontraption for controlling servomotor drives

22

dreiphasige stromkompensierte Drosselthree phase current-compensated choke

33

Leitungmanagement

44

Servomotor-AntriebServo motor drive

55

DC-ZwischenkreisDC link

66

Verbindungconnection

77

Wechselrichterinverter

88th

HalbleiterschalterSemiconductor switches

99

Steuerungseinrichtungcontrol device

1212

Dreiecksfunktiontriangular function

1414

positive Spannungsflankepositive voltage edge

1515

Spannungsverlaufvoltage curve

1818

Ausgangsspannungoutput voltage

2222

invertierte Dreiecksfunktioninverted triangular function

2424

negative Spannungsflankenegative voltage edge

2525

invertierter Spannungsverlaufinverted voltage curve

Claims (10)

Verfahren zur Verringerung von resultierenden Erdableitströmen bei der Steuerung einer Vielzahl von Servomotor-Antrieben (4), wobei die Antriebe (4) mit einem gemeinsamen Netzfilter (2) betrieben werden und jeder Antrieb in einer vorgegebenen Weise getaktet wird und die Antriebe (4) mit Hilfe einer Synchronisationseinrichtung (9) synchronisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antrieb wenigstens zeitweise (4) im Wesentlichen invers bezüglich eines weiteren, mit der gleichen Taktfrequenz arbeitenden Antriebs (4) getaktet wird.Method of reducing resulting earth leakage currents in the control of a plurality of servomotor drives ( 4 ), whereby the drives ( 4 ) with a common line filter ( 2 ) and each drive is clocked in a predetermined manner and the drives ( 4 ) by means of a synchronization device ( 9 ) are synchronized, characterized in that at least one drive at least temporarily ( 4 ) substantially inversely with respect to another drive operating at the same clock frequency ( 4 ) is clocked. Verfahren zur Verringerung von resultierenden Erdableitströmen bei der Steuerung einer Vielzahl von Servomotor-Antrieben (4), wobei die Antriebe (4) mit einem gemeinsamen Netzfilter (2) betrieben werden und jeder Antrieb in einer vorgegebenen Weise getaktet wird und die Antriebe (4) mit Hilfe einer Synchronisationseinrichtung (9) synchronisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem der Antriebe das PWM-Pulsmuster um im Wesentlichen 180° gegenüber dem PWM-Pulsmuster wenigstens eines weiteren, mit der gleichen Taktfrequenz arbeitenden Antriebs (4) verschoben ist.Method of reducing resulting earth leakage currents in the control of a plurality of servomotor drives ( 4 ), whereby the drives ( 4 ) with a common line filter ( 2 ) and each drive is clocked in a predetermined manner and the drives ( 4 ) by means of a synchronization device ( 9 ) are synchronized, characterized in that at least one of the drives, the PWM pulse pattern to substantially 180 ° with respect to the PWM pulse pattern at least one further, with the same clock frequency operating drive ( 4 ) is shifted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Hälfte der Antriebe (4) invers gegenüber einer zweiten Hälfte der Antriebe (4) getaktet wird.Method according to claim 1, characterized in that a first half of the drives ( 4 ) inversely to a second half of the drives ( 4 ) is clocked. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Hälfte der Antriebe die PWM-Pulsmuster um im Wesentlichen 180° gegenüber den PWM-Pulsmustern der anderen Hälfte der Antriebe verschoben sind.Method according to claim 2, characterized in that that at one half the drives the PWM pulse pattern by substantially 180 ° compared to the PWM pulse patterns of the other half the drives are shifted. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe mit einem gemeinsamen DC-Zwischenkreis (5) betrieben werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drives with a common DC link ( 5 ) operate. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe über einen Feldbus synchronisiert werden.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the drives are synchronized via a fieldbus. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldbus (9) eine Vielzahl von Antriebsadressen aufweist, und die Taktung der Antriebe von einem Wert dieser Adressen abhängt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fieldbus ( 9 ) has a plurality of drive addresses, and the timing of the drives depends on a value of these addresses. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass alle Antriebe, die einer Antriebsadresse mit einem geraden Zahlenwert zugeordnet sind in einer ersten vorgegebenen Weise getaktet werden und alle Antriebe, die einer Antriebsadresse mit einem ungeraden Zahlenwert zugeordnet sind, in einer zweiten bezüglich der ersten vorgegebenen Weise inversen Weise getaktet sind.Method according to claim 5, characterized that all drives that have a drive address with a straight Number assigned are clocked in a first predetermined manner and all drives that have a drive address with an odd Numerical value are assigned, in a second with respect to the first predetermined Way clocked inversely. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe durch eine Prozessoreinrichtung synchronisiert werden.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the drives are synchronized by a processor means become. Steuerungsvorrichtung für Servomotor-Antrieben (4) mit einem gemeinsamen Netzfilter (2) für alle Servomotor-Antrieben, einer Vielzahl von Wechselrichtern (7), die jeweils zur Ansteuerung eines Servomotor-Antriebs dienen, und mit einer Steuerungseinrichtung (9), die die einzelnen Wechselrichter (7) in vorgegebener Weise taktet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgeführt ist, dass wenigstens ein Wechselrichter (7) invers bezüglich einem weiteren Wechselrichter (7) getaktet wird.Control device for servomotor drives ( 4 ) with a common line filter ( 2 ) for all servomotor drives, a large number of inverters ( 7 ), which each serve to control a servomotor drive, and with a control device ( 9 ), which shows the individual inverters ( 7 ) clocked in a predetermined manner, characterized in that the control device is designed such that at least one inverter ( 7 ) inversely with respect to another inverter ( 7 ) is clocked.