DE19628586A1 - Motorspeiseschaltung und Verfahren zum Ansteuern eines Motors - Google Patents
Motorspeiseschaltung und Verfahren zum Ansteuern eines MotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Motorspeiseschaltung mit
einem Gleichstromzwischenkreis zwischen einem mit dem
Motor verbundenen Wechselrichter und einer Gleichspan
nungsquelle und mit einer Steuereinrichtung, die einen
mit dem Gleichstromzwischenkreis verbundenen Eingang
aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Ansteuern eines Motors, der über einen Wechselrich
ter aus einem Gleichstromzwischenkreis gespeist wird.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist der
Antrieb von Kompressoren von Klimatisierungs- oder Be
lüftungsanlagen in Fahrzeugen. Da derartige Anlagen
unter Umständen auch einmal über die Fahrzeugbatterie
betrieben werden müssen, ist man bestrebt, den Wir
kungsgrad beim Betrieb des Motors hoch und die Verluste
damit möglichst kleinzuhalten. Für eine gegebene Anfor
derung soll also nur möglichst wenig elektrische Lei
stung verbraucht werden.
Eine Leistungsminimierung von Motor und Motorsteuerung
ist aus Colby et al. "An efficiency optimizing perma
nent magnet synchronous motor drive", IEEE-IAS Trans
actions, Vol. 24, No. 3, 1988, Seiten 462 bis 469 be
kannt. Hierin wird ein dreiphasiger Synchronmotor be
schrieben, der alleine aufgrund von Strommessungen im
Gleichstromzwischenkreis geregelt werden kann. Eine
Rückmeldung von Rotorposition oder -geschwindigkeit
kann entfallen. Um die Leistungsaufnahme von Motor und
Steuerschaltung zu vermindern, wird ein Algorithmus
benutzt, der ein Leistungsminimum sucht und sicher
stellt, daß die Leistungsaufnahme für die Kombination
von Motor und Steuerschaltung immer etwa im Bereich des
niedrigsten Punktes der Leistungsaufnahmekurve für ein
benötigtes Moment liegt. Durch eine stufenweise Ände
rung der Motorspannung kann die Leistungsaufnahme hier
bei gesteuert werden. Man geht hierbei so vor, daß zu
nächst eine Strommessung im Zwischenkreis vorgenommen
wird und danach das Spannungs-Frequenzverhältnis um
einen vorbestimmten Wert (im folgenden "Stufe" genannt)
geändert wird. Der Zwischenkreisstrom wird wieder ge
messen und mit der vorherigen Messung verglichen. Wenn
die Leistungsaufnahme jetzt kleiner ist, wird das Span
nungs-Frequenzverhältnis in der gleichen Richtung wie
vorher um eine Stufe geändert. Dieses Verfahren setzt
man fort, bis die Leistungsaufnahme wieder anfängt,
anzusteigen. Wenn dies geschieht, wird das Spannungs-
Frequenzverhältnis um eine Stufe in die entgegengesetz
te Richtung geändert. Die Spannung wird hierbei durch
eine Pulsbreitenmodulation (PWM = pulse width modula
tion) der Schalter im Wechselrichter geregelt. Auf die
se Weise wird die Motorspannung über den Wechselrichter
auf ihren optimalen Wert geregelt. Dies ist möglich,
weil es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem
Minimum der Leistungsaufnahmekurve und der dazu gehö
renden Motorspannung gibt.
Die von Colby et al. beschriebene Steuerung, die u. a.
zur Verwendung bei der Steuerung von Kompressoren vor
geschlagen wird, ergibt somit eine Wirkungsgrader
höhung. Diese reicht aber für eine energieoptimierte
Steuerung von Kompressoren nicht aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den
Wirkungsgrad weiter zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei einer Motorspeiseschaltung der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Gleich
spannungsquelle von der Steuereinrichtung gesteuert ist
und die Steuereinrichtung das Produkt aus Zwischen
kreisstrom und Zwischenkreisspannung auf einen mög
lichst niedrigen Wert einstellt.
Im Gegensatz zu der bekannten Schaltungsanordnung wird
nun die Zwischenkreisspannung verändert. Damit ergibt
sich kein eindeutiger Zusammenhang mehr zwischen dem
Zwischenkreisstrom und der Leistungsaufnahme. Es ist
daher eine zusätzliche Spannungsmessung notwendig. Die
gemessene Spannung und der gemessene Strom aus dem Zwi
schenkreis werden dann der Steuereinrichtung zugeführt,
die das Produkt aus Zwischenkreisstrom und Zwischen
kreisspannung berechnet. Dieses Produkt, das der Lei
stungsaufnahme entspricht, kann dann durch eine Steue
rung des Gleichrichters vermindert werden.
Einer der größten Vorteile zeigt sich in einer bevorzug
ten Ausgestaltung, bei der der Wechselrichter mit einer
Blockkommutierung betrieben wird. Die Blockkommutierung
bedeutet, daß der Wechselrichter mit einem konstanten
Tastverhältnis betrieben wird. Bei einem dreiphasigen
Wechselrichter, wie er üblicherweise verwendet wird,
sind dann immer Schalter in zwei Phasen geöffnet, so
daß immer die volle Spannung aus dem Zwischenkreis am
Ausgang des Wechselrichters zur Verfügung steht. Eine
sechsfache Pulsbreitenmodulierung mit sich veränderndem
Tastverhältnis ist nicht mehr erforderlich. Dies ver
mindert die Schalterverluste ganz erheblich, was zu
einem erhöhten Wirkungsgrad führt. Schalterverluste
entstehen nur noch in der gesteuerten Gleichspannungs
quelle, z. B. im gesteuerten Gleichrichter. Da es sich
hierbei aber um weniger Schalter handelt, können die
Schalterverluste entsprechend kleiner gehalten werden.
Die Blockkommutierung erzeugt zwar keine sinusförmigen
Motorspannungen, sondern rechteckförmige Spannungs
blöcke. Dies vermindert aber die Anforderungen an die
in der Steuereinrichtung zu erbringenden Rechnungslei
stungen, so daß die Steuereinrichtung entsprechend ein
facher und energiesparender ausgebildet werden kann. Es
sind weniger Bauelemente notwendig.
Vorzugsweise durchläuft die Steuereinrichtung nach je
der Drehzahl- und/oder Momentänderung des Motors einen
Leistungsminimierungsalgorithmus. Solange sich die Be
dingungen des Motorbetriebes nicht ändern, können die
einmal gewählten Parameter beibehalten werden. Wenn
sich jedoch eine Drehzahl oder Momentänderung des Mo
tors ergibt, müssen die Parameter, also insbesondere
die Zwischenkreisspannung, neu eingestellt werden, da
mit die Leistungsaufnahme wieder ihren minimalen Wert
erreicht. Da man diesen Algorithmus aber eben nur bei
Änderungen des Betriebsverhaltens durchführen muß,
spart man sich erhebliche Rechenzeiten, so daß die
Steuerung in geringerem Maße beansprucht wird.
In einer anderen Ausgestaltung wird der Leistungsmini
mierungsalgorithmus kontinuierlich ausgeführt, d. h. er
wird laufend wiederholt. Man kann dann permanent im
Minimum fahren.
Bevorzugterweise ist der Motor als bürstenloser Motor
mit permanent erregtem Rotor ausgebildet. Derartige
Motoren eignen sich besonders gut zum Betrieb mit der
Blockkommutierung.
Insbesondere ist hierbei von Vorteil, wenn der Motor
als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist. Ein
bürstenloser Gleichstrommotor hat eine entsprechend
ausgebildete Gegen-EMK, also eine zumindest annähernd
blockförmige elektromotorische Kraft oder Gegenspan
nung, so daß sich hier mit geringem Aufwand optimale
Verhältnisse einstellen lassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
die Gleichstrom-Quelle als Gleichstromsteller, also als
Gleichstrom/Gleichstrom-Umformer ausgebildet ist. Ins
besondere bei der Verwendung in Fahrzeugen, wo die
Bordspannung beispielsweise nur 12 V oder 24 V ist, ist
die Verwendung eines Gleichstrom/ Gleichstrom-Umformers
von Vorteil, weil man damit auf höhere Spannungen im
Gleichstromzwischenkreis kommt. Gleichzeitig mit der
Höhertransformierung kann man dann die Spannung steu
ern.
Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen Dreh
zahlvorwähleingang auf. Damit kann man die Drehzahl des
Motors über die Steuereinrichtung vorgeben, beispiels
weise als Reaktion auf einen Bedarf der angeschlossenen
Kälteanlage.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge
nannten Art dadurch gelöst, daß die Spannung im Gleich
stromzwischenkreis so eingestellt wird, daß das Produkt
aus Strom und Spannung im Gleichstromzwischenkreis so
klein wie möglich wird.
Wie oben gesagt, verlagert man damit die Spannungs
steuerung des Motors von der Ausgangsseite des Wechsel
richters zu der Eingangsseite. Man kann daher den Wech
selrichter wesentlich einfacher ausbilden. Damit lassen
sich Schalterverluste vermindern und teilweise sogar
vermeiden.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Wechselrichter
blockkommutiert wird. In diesem Fall sind nur relativ
wenige Schaltvorgänge pro Periode notwendig.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich
nung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltung
mit Motor,
Fig. 2 eine schematische Darstellung von Leistungsauf
nahmekurven und
Fig. 3 eine Steuerschaltung im Detail.
Fig. 1 zeigt eine Speiseschaltung 1 für eine Motor-Kom
pressoreinheit 2, die aus einem bürstenlosen Gleich
strommotor 3 und einem Kompressor 4 besteht. Der Motor
3 kann drei- oder mehrphasig sowohl in Stern- als auch
in Dreiecksschaltung betrieben werden. Der Kompressor
ist Bestandteil eines nicht näher dargestellten Kälte
systems in einem Fahrzeug, das zum Betrieb einer Kli
maanlage notwendig ist.
Die Speiseschaltung 1 weist eine Spannungsquelle 5 auf,
beispielsweise eine Fahrzeugbatterie, die über einen
Gleichstromsteller 6, d. h. einen Gleichspannung/Gleich
spannungs-Umsetzer, mit einem Gleichstromzwischenkreis
7 verbunden ist. Der Gleichstromzwischenkreis 7 seiner
seits ist wiederum mit einem Wechselrichter 8 verbun
den.
Der Gleichstromsteller 6 ist steuerbar, er dient also
als steuerbare Gleichspannungsquelle. Wenn die Span
nungsquelle 5 eine Wechselspannungsquelle ist, kann man
den Gleichstromsteller 6 auch durch einen gesteuerten
Gleichrichter ersetzen, der außerdem für die Korrektur
des Leistungsfaktors eingesetzt werden kann.
Die vom Gleichstromsteller 6 in den Zwischenkreis 7
eingespeiste Gleichspannung wird über einen Abgriff 9
abgenommen und in einen Eingang UDC einer Steuerein
richtung 10 eingespeist. Der Gleichstrom durch den Zwi
schenkreis wird über einen Widerstand 11 ermittelt und
über einen Eingang IDC ebenfalls in die Steuereinrich
tung 10 eingespeist. Zum Zwecke der Spannungsermittlung
kann auch noch ein Kondensator 12 parallel zum Ausgang
des Gleichstromstellers 6 angeordnet sein.
Die Steuereinrichtung 10 erzeugt nun einerseits die
Steuerimpulse für die Schalter des Wechselrichters 8.
Der Wechselrichter 8 kann hierbei blockkommutiert wer
den, d. h. er besteht in herkömmlicher Weise aus sechs
Schaltern und sechs Dioden. Die Schalter im Wechsel
richter 8 sind während einer Kommutierung paarweise
aktiv, so daß der Strom vom Zwischenkreis durch einen
ersten Schalter hineinfließt, dann durch eine erste
Motorwicklung einer ersten Phase, weiter durch eine
zweite Motorwicklung einer zweiten Phase und dann durch
einen weiteren Schalter hinaustritt. Jeder Schalter ist
für 120° geschlossen und danach für 240° geöffnet
(elektrische Grade). Im hier beschriebenen Beispiel
erfolgt eine vollständige Blockkommutierung des Wech
selrichters 8 ohne jegliche Modulierung, d. h. der Wech
selrichter 8 gibt Spannungsblöcke aus, die vom Betrag
her der Zwischenkreisspannung UDC entsprechen.
Die Steuereinrichtung 10 steuert nun den Gleichstrom
steller 6 so, daß die Leistung im Gleichstromzwischen
kreis 7, d. h. das Produkt aus Zwischenkreisstrom IDC
und Zwischenkreisspannung UDC, minimiert wird. Dieser
Vorgang soll anhand von Fig. 2 erläutert werden.
In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Zwischenkreisspan
nung angegeben, die aufgrund der Blockkommutierung
gleich der Motorspannung ist, da die Schalter im Wech
selrichter 8 in der gesamten Schließperiode ohne Modu
lierung sind.
Bei einer Solldrehzahl von 2.000 U/min. ändert sich nun
die Leistungsaufnahme in Abhängigkeit von dem Moment,
d. h. der Belastung des Motors 3. Dargestellt sind drei
verschiedene Belastungen, d. h. drei verschiedene Momen
te von T = 0,1 Nm, T = 0,2 Nm und T = 0,3 Nm.
Nimmt man die mittlere Kurve, erkennt man, daß bei ei
ner Zwischenkreisspannung von 28 V 200 W gebraucht wer
den, um ein Drehmoment von 0,2 Nm zu erzeugen. Das
gleiche Drehmoment kann aber auch mit einer niedrigeren
Leistungsaufnahme erreicht werden und zwar bei einer
Zwischenkreisspannung von 30 V, was einer Leistungsauf
nahme von 170 W entspricht. Die Erfindung benutzt damit
den bekannten Zusammenhang, daß ein Minimum auf der
Leistungsaufnahmekurve einer bestimmten Motorspannung
zugeordnet werden kann.
Sobald sich also die Belastung des Motor 3 ändert, bei
spielsweise bei einer Änderung der Belastung des Kom
pressors 4, was durch eine Änderung des Stromes erkenn
bar wird, oder sobald sich die Drehzahl des Motors, die
der Steuereinrichtung 10 über einen Eingang nref vorge
geben werden kann, ändert, wird ein Minimumsuchalgo
rithmus durchlaufen, der dafür sorgt, daß die im
Gleichstromsteller 6 erzeugte Zwischenkreisspannung UDC
so eingestellt wird, daß die Leistungsaufnahme im Zwi
schenkreis möglichst minimal wird. Hierzu wird die Zwi
schenkreisspannung um einen vorbestimmten Wert in eine
Richtung verändert und danach die Leistung im Zwischen
kreis ermittelt. Wenn diese Leistungsaufnahme kleiner
ist, als ein zuvor ermittelter Leistungsaufnahmewert,
wird die Zwischenkreisspannung erneut in die gleiche
Richtung verändert. Dieser Vorgang wiederholt sich so
lange, bis die Leistungsaufnahme ansteigt. Danach kehrt
man die Spannungsänderung um und macht sozusagen einen
Schritt zurück.
Die Steuerung des Gleichstromstellers 6 erfolgt hierbei
durch eine Pulsbreitenmodulation PWM, d. h. der Ausgang
des Gleichstromstellers 6 weist einen getakteten Schal
ter auf. Der Kondensator 12 dient dann gleichzeitig zur
Glättung der Zwischenkreisspannung UDC.
Da im Gleichstromsteller aber weniger Schalter zu betä
tigen sind als dies bei einem pulsbreitenmodulierten
Wechselrichter 8 der Fall wäre, sind die Schalterver
luste entsprechend geringer. Damit kann der Wirkungs
grad der Schaltung weiter erhöht werden.
Die vorgegebene Geschwindigkeit nref kann entweder eine
feste Vorgabe sein oder variabel gestaltet werden, bei
spielsweise im Intervall von 2.000 bis 6.000 U/min, und
kann aus einem 0-10 V Temperatursignal abgeleitet
werden, das beispielsweise aus dem zu kühlenden Raum
gewonnen wird.
Die Steuereinrichtung 10 ist in Fig. 3 im Detail darge
stellt. Sie weist zwei Zweige 19, 20 auf. Der Zweig 20
wird zur Steuerung der Kommutierungszeitpunkte des
Wechselrichters 8 verwendet. Der im Widerstand 11 gemes
sene Augenblickstrom IDC wird durch den Zweig 20 gelei
tet, der ein digitales Filter 13 enthält. Der Zweig 20
endet an einem Signalgeber 18, der die Kommutierungs
signale für die Schalter des Wechselrichters 8 liefert.
Das digitale Filter 13 besteht aus den Faktoren H, J
und K. Die Werte in diesem Ausführungsbeispiel sind
0,1, 0,9 bzw. 0,38. Der gemessene Strom IDC wird mit
dem Faktor H (0,1) multipliziert und in einem Summa
tionspunkt 14 zu einem Wert IDC,filt addiert. Dieser Wert
IDC,filt wird in einem Verzögerungsglied 21 verzögert und
mit dem Faktor J (0,9) gewichtet. Dieser Summenwert
IDC,filt = 0,9 × IDC,filt + 0,1 IDC wird in einem Summations
punkt 15 vom zuletzt gemessenen Wert des Zwischenkreis
stromes IDC abgezogen. Diese Differenz wird mit dem
Faktor K (0,38) multipliziert. In einem weiteren Sum
mationspunkt 17 wird der Korrekturbeitrag K × (IDC - IDC,filt)
zu einem Kommutierungsintervall-Bezugswert tkom0
addiert, der in einem Umformer 16 aus dem Geschwindig
keitsbezugswert nref in ein Kommutierungsintervall umge
setzt worden ist. Die Summe, die im Summationspunkt 17
gebildet wird, ergibt den endgültigen Kommutierungs
zeitpunkt, der die Grundlage für die Steuerung des
Wechselrichters 8 bildet.
Der Leistungsminimierungsalgorithmus wird im Zweig 19
ausgeführt. Der gemessene Zwischenkreisstrom IDC wird
in einem analogen Filter 24 gefiltert und zusammen mit
der Zwischenkreisspannung UDC in einer Recheneinheit 22
geleitet, in der die augenblickliche Leistungsaufnahme
im Zwischenkreis aufgrund des Produkts IDC × UDC berech
net wird. In Steuerungen mit fester Zwischenkreisspan
nung wäre es nicht notwendig, die Leistung zu berech
nen. Hier würde es genügen, den Zwischenkreisstrom zu
messen und den Leistungsminimierungsalgorithmus auf der
Grundlage eines Stromwertes arbeiten zu lassen. Dies
ist hier allerdings nicht möglich, weil auch die Zwi
schenkreisspannung UDC variiert. In einer Vergleicher
einheit 23 wird die aktuelle Leistungsaufnahme mit ei
ner früher gemessenen Leistungsaufnahme verglichen und
das Ausgangssignal ist eine Spannung Ureg, die entweder
positiv oder negativ sein kann. Ureg ist die Summe des
früheren Ureg und eines Regelungsbeitrags dUreg, der im
vorliegenden Fall fest auf 0,25 V eingestellt ist. Mit
Hilfe des Beitrags dUreg wird stufenweise eine Span
nungsänderung durchgeführt, und zwar solange, bis man
ein Leistungsminimum erhalten hat.
Die Spannung Ureg wird einem Summationspunkt 27 zuge
führt, dem weiterhin ein belastungsabhängiger Span
nungsbeitrag zugeführt wird, der in einer Einheit 25
gebildet wird. Dieser belastungsabhängige Beitrag wird
aus dem Produkt zweimal Rf × IDCF ermittelt, wobei das F
im Index des Stromes dafür steht, daß dieser Strom be
reits das analoge Filter 24 durchlaufen hat. Dieser
Beitrag trägt zu einer schnelleren Regelung bei und
beträgt typischerweise 10 bis 20% des Ausgangswerts
des Summationspunkts 27. In weniger zeitkritischen An
wendungen kann dieser Beitrag weggelassen werden.
Dem Summationspunkt 27 wird ferner ein Geschwindig
keitsbezugswert zugeführt, der in einer Einheit 26 aus
dem Drehzahlbezugswert nref gebildet wird. Die hieraus
ermittelte Spannung kann aufgrund einer Motorkonstanten
Ke berechnet werden. Die in der Einheit 26 ermittelte
Spannung entspricht der elektromotorischen Gegenspan
nung des Motors 3.
Am Ausgang des Summationspunkts 27 ergibt sich dann
eine Spannung UDC,ref die einem Pulsbreitenmodulator 28
zugeführt wird, der den Gleichstromsteller 6 spannungs
regelt.
Der Spannungsbeitrag Ureg, der dem Summationspunkt 27
zugeführt wird, kann die Spannung UDC,ref entweder erhöhen
oder vermindern. Wenn die aktuelle Leistungsaufnahme
nach einer Reduzierung der Zwischenkreisspannung klei
ner als die früher gemessene Leistungsaufnahme ist,
wird das Vorzeichen des Regelungsbeitrages dUreg beibe
halten, d. h. die Zwischenkreisspannung wird um noch
eine Stufe reduziert, und diese Schleife wird solange
durchlaufen, bis ein Anstieg der Leistungsaufnahme er
folgt. Dann wird der Regelungsbeitrag dUreg das Vorzei
chen wechseln.
Die Referenzspannung für den Zwischenkreis errechnet
sich somit nach folgender Formel (1):
UDC, ref = 2 × Rf × IDCF + nref × Ke + Ureg (1)
wobei
UDC,ref der Bezugswert der Zwischenkreisspannung ist,
Rf der Wicklungswiderstand pro Phase,
IDCF der gefilterte Zwischenkreisstrom,
nref die gewünschte Drehgeschwindigkeit des Motors,
ke die EMK-Konstante des Motors und
Ureg der berechnete Spannungsbeitrag.
UDC,ref der Bezugswert der Zwischenkreisspannung ist,
Rf der Wicklungswiderstand pro Phase,
IDCF der gefilterte Zwischenkreisstrom,
nref die gewünschte Drehgeschwindigkeit des Motors,
ke die EMK-Konstante des Motors und
Ureg der berechnete Spannungsbeitrag.
Wenn die Spannungsversorgung durch eine 12 V-Batterie
gebildet wird, beispielsweise in einem Fahrzeug, kann
der Gleichstromsteller 6 als ein Boost-Umformer mit
einem einzelnen Schalter, der pulsbreitenmoduliert
wird, ausgebildet sein. Da im Verhältnis zur Pulsbrei
tenmodulierung der sechs Schalter im Wechselschalter 8
im Gleichstromsteller nur ein Schalter pulsbreitenmodu
liert wird, werden die Schalterverluste erheblich redu
ziert. Darüber hinaus wird die Wärmeentwicklung und
damit der Kühlbedarf reduziert.
Die beschriebene Erfindung kommt daher besonders in den
Fällen zur Anwendung, wo die Energieversorgung aus ei
ner Batterie erfolgt.
In Klimaanlagen für Autos liefert die Batterie
typischerweise nur 12 V, was nicht ausreicht, um eine
Motor-Kompressor-Einheit anzutreiben. Die Spannung muß
beispielsweise auf 50 V erhöht werden, was durch den
Gleichstromsteller 6 erfolgt. Wenn der Automotor ausge
schaltet ist und die Klimaanlage dennoch betrieben
wird, ist ein energieoptimierender Algorithmus, wie er
oben beschrieben worden ist, nützlich. Eine weitere
Wirkungsgradverbesserung wird erfindungsgemäß durch
eine Regelung der Amplitude der Zwischenkreisspannung
und eine gleichzeitige Blockkommutierung des Wechsel
richters erreicht, so daß durch eine Reduzierung der
Schalterverluste ein erhöhter Wirkungsgrad erzielt wer
den kann.
Natürlich kann man die Zwischenkreisspannung nicht nur
über einen Gleichstromsteller, wie in Fig. 1 gezeigt,
steuern. Es ist auch möglich, einen Gleichrichter di
rekt aus der Steuereinrichtung 10 zu steuern, wenn die
Spannungsquelle 5 ein Wechselspannungsnetz ist und der
Gleichstromsteller 6 durch einen gesteuerten Gleich
richter ersetzt wird. Man kann dann einen gesteuerten
Netzgleichrichter verwenden, der mit zwei Thyristoren
und zwei Dioden oder insgesamt vier Thyristoren anstel
le der üblichen, ungesteuerten Gleichrichterdioden rea
lisiert werden kann. Die Steuereinrichtung 10 stellt
dann den Zündwinkel der Thyristoren so ein, daß die
Zwischenkreisspannung die Amplitude hat, die die größte
Leistungseinsparung ergibt.
Claims (9)
1. Motorspeiseschaltung mit einem Gleichstromzwischen
kreis zwischen einem mit dem Motor verbundenen
Wechselrichter und einer Gleichspannungsquelle und
mit einer Steuereinrichtung, die einen mit dem
Gleichstromzwischenkreis verbundenen Eingang auf
weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspan
nungsquelle (6) von der Steuereinrichtung (10) ge
steuert ist und die Steuereinrichtung (10) das Pro
dukt aus Zwischenkreisstrom und Zwischenkreisspan
nung auf einen möglichst niedrigen Wert einstellt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wechselrichter (8) mit einer Blockkommutie
rung betrieben wird.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) nach jeder
Drehzahl- und/oder Momentänderung des Motors (3)
einen Leistungsminimierungsalgorithmus durchläuft.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Motor (3) als bürstenloser
Motor mit permanent erregtem Rotor ausgebildet ist.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als bürstenloser Gleichstrommotor
ausgebildet ist.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleichstrom-Quelle als
Gleichstromsteller (6) ausgebildet ist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) ei
nen Drehzahlvorwähleingang (nref) aufweist.
8. Verfahren zum Ansteuern eines Motors, der über ei
nen Wechselrichter aus einem Gleichstromzwischen
kreis gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannung im Gleichstromzwischenkreis so einge
stellt wird, daß das Produkt aus Strom und Spannung
im Gleichstromzwischenkreis so klein wie möglich
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wechselrichter blockkommutiert wird.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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ID=7799928
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1997
- 1997-07-14 WO PCT/DK1997/000310 patent/WO1998002960A1/en active Application Filing
- 1997-07-14 AU AU34342/97A patent/AU3434297A/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3434297A (en) | 1998-02-09 |
WO1998002960A1 (en) | 1998-01-22 |
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