DE19911217B4 - Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung - Google Patents

Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung Download PDF

Info

Publication number
DE19911217B4
DE19911217B4 DE19911217.7A DE19911217A DE19911217B4 DE 19911217 B4 DE19911217 B4 DE 19911217B4 DE 19911217 A DE19911217 A DE 19911217A DE 19911217 B4 DE19911217 B4 DE 19911217B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
information
frequency
inverter
supply lines
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19911217.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19911217A1 (de
Inventor
Rochus Hien
Dr. Tüngler Eberhard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority to DE19911217.7A priority Critical patent/DE19911217B4/de
Publication of DE19911217A1 publication Critical patent/DE19911217A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19911217B4 publication Critical patent/DE19911217B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462Systems for power line communications
    • H04B2203/5466Systems for power line communications using three phases conductors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2203/00Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462Systems for power line communications
    • H04B2203/5483Systems for power line communications using coupling circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/4026Bus for use in automation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Umrichtersystem, umfassend mindestens einen separaten Verteiler, Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung, wobei die Umrichter jeweils mindestens eine elektronische Schaltung umfassen und zur elektrischen Versorgung und Steuerung von Elektromotoren verwendbar sind, und wobei die elektronische Schaltung jeweils Signalelektronik und Leistungselektronik umfasst, und wobei Informationen, wie Daten und/oder Programme, zwischen mindestens einem Umrichter als Busteilnehmer mindestens über den Verteiler mit einem Zentralrechner austauschbar sind, wobei der Verteiler mindestens einen T-Knoten für Starkstrom in seinem Inneren umfasst, wobei der Verteiler netzseitig Versorgungsleitungen (10), insbesondere Drehstromleitungen, und Leitungen für Feldbus (31, 32), die mit weiteren Busteilnehmern verbindbar sind, zur Übertragung von Informationen im Feldbusprotokoll aufweist, und wobei der Verteiler zu einem Umrichter hin Versorgungsleitungen (11) aufweist, die derart gestaltet sind, dass mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz Informationen von mindestens einem Busteilnehmer im Systembusprotokoll aufmodulierbar sind, und wobei innerhalb des Verteilergehäuses zur hochfrequenzmäßigen Abtrennung für den Bereich von 200 kHz oder mehr der netzseitigen Versorgungsleitungen (10) und der zu den Umrichtern hin vorgesehenen Versorgungsleitungen (11) für jede Versorgungsleitung (11) jeweils eine Induktivität (L1, L2, L3) vorgesehen ist, wobei die Umrichter miteinander Informationen, wie Daten und/oder Programme, über den Systembus austauschen, und wobei die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart gestaltet ist, dass die auf die Versorgungsleitungen (11) aufmodulierten Informationen demodulierbar sind und Informationen auf die Versorgungsleitungen (11) mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz aufmodulierbar sind und dass auf diese Weise Informationen zwischen Umrichter und weiteren Busteilnehmern übertragbar sind, und wobei die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters Entstörfilter zur Entstörung bei Feldbedingungen und wobei die Signalelektronik Mittel zur Durchführung eines fehlertoleranten Übertragungsverfahrens zur störsicheren Übertragung von Informationen umfasst, ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Umrichtersystem, umfassend mindestens einen separaten Verteiler, Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung.
  • Aus den Handbüchern und den Bedienungsanleitungen 'MOVIMOT' und 'MOVIDRIVE' aus dem Jahre 1997 der Firma SEW-EURODRIVE GmbH & Co sind Umrichter bekannt. Auch aus der DE 19704226 A1 ist ein in einen Klemmenkasten integrierter Umrichter bekannt.
  • Aus der DE 42 25 534 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Anordnung zum Betreiben, Steuern und Überwachen von Elektromotoren in untertägigen Betrieben bekannt.
  • Aus der DE 43 28 523 A1 ist eine Vorrichtung zur Datenübertragung auf elektrische Niederspannungsnetzen bekannt.
  • Aus der DE 197 04 226 B4 ist ein Klemmdeckelumrichter bekannt, bei welchem ein Umrichter auf dem Klemmenkasten eines Motors angeordnet ist.
  • Aus der DE 43 19 485 C2 ist eine Steuervorrichtung für eine Spinnereimaschine bekannt.
  • Aus der Veröffentlichung „Datenübertragung im Elektro-Installationsnetz”, in ntz Bd. 42 (1989) Heft 4, Seite 242–244 ist bekannt, Daten aufzumodulieren.
  • Aus der Veröffentlichung G. Haefele, H.-U. Schwaer, „Das Starkstromnetz als Übertragungskabel” in Elektrodienst 26 (1984) Heft 2, Seite 4–6 ist ebenfalls bekannt, Daten aufzumodulieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umrichtersystem zur Übertragung von Informationen unter Feldbedingungen störsicher weiterzubilden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Umrichtersystem nach Anspruch 1 gelöst.
  • In großen Anlagen werden Feldgeräte, wie Umrichter mit Elektromotoren, Sensoren und/oder Aktoren, und Zentralrechner verkabelt, oft auch unter Verwendung von Verteilern für Drehstrom und/oder Feldbussen. Verkabelt werden dabei Starkstromleitungen, wie Leitungen für Drehstrom und deren zugehöriger Schutzleiter, und/oder 24 V-Versorgungsspannungen und/oder Leitungen für Bussysteme, wie Feldbus oder dergleichen.
  • Die Verteiler weisen eine T-förmige Verdrahtung für Starkstrom auf und können daher als Startpunkt eines dezentralen Subsystems verwendet werden. Die Starkstromleitungen müssen somit nicht durch Verbraucher, wie Umrichter oder Feldgeräte, sukzessiv durchgeschleift werden und es kann Kabellänge eingespart werden. Die Verteiler können auch Busumsetzer enthalten, die mit einem Feldbus der Anlage verbunden sind, und Informationen, wie Daten und/oder Programme, vom Feldbus-Protokoll in ein Systembus-Protokoll und umgekehrt überführen. Sie sind über einen Systembus mit den zugehörigen Umrichtern oder Feldgeräten verbunden. Zusätzlich sind Verteiler auch zum Verteilen von Versorgungs-Niederspannungen, wie 24 V-Versorgungsspannungen oder dergleichen, verwendbar.
  • Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Versorgungsleitungen, insbesondere Drehstromleitungen, derart gestaltet sind, daß mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz Informationen von mindestens einem Busteilnehmer, wie Zentralrechner, Verteilerknoten, Busumsetzer, Feldgerät, Umrichter, oder dergleichen, aufmodulierbar sind, und daß die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart gestaltet ist, daß die auf die Versorgungsleitungen aufmodulierten Informationen demodulierbar sind, und daß die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart gestaltet ist, daß Informationen auf die Versorgungsleitungen mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz aufmodulierbar sind, und daß die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart gestaltet ist, daß Informationen unter Verwendung der Aufmodulation und Demodulation zwischen Umrichter und weiteren Busteilnehmern, wie Zentralrechner, Verteilerknoten, Busumsetzer, Feldgeräten, Umrichtern, oder dergleichen, übertragbar sind, und daß die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart ausgeführt, gestaltet und montiert ist, daß diese Übertragung von Informationen unter Feldbedingungen störsicher ausführbar ist.
  • Ein besonders wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart ausgeführt, gestaltet und montiert ist, daß diese Übertragung von Informationen unter Feldbedingungen störsicher ausführbar ist. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil unter Feldbedingungen erhebliche Störungen auf den Versorgungsleitungen auftreten. Diese haben ihre Ursache im Ein- und Ausschalten von Verbrauchern oder Rückkopplungen von Verbrauchern ins Netz, also den Versorgungsleitungen. Diese Störungen treten nicht nur bei Starkstrom- sondern auch bei Niederspannungsleitungen, wie 24 V-Leitungen, auf.
  • Erfindungsgemäß weist das Umrichtersystem Versorgungsleitungen vom Umrichter zu einem Verteiler auf. Dabei weist der Verteiler Anschlußmöglichkeiten für Starkstrom-Leitungen, insbesondere Drehstromleitungen, und für Feldbus-Leitungen auf.
  • Erfindungsgemäß weist das Umrichtersystem Versorgungsleitungen vom Umrichter zu einem Verteiler auf, der derart gestaltet ist, daß Informationen im Feldbusprotokoll auf Starkstromleitungen, wie Drehstromleitungen, aufmodulierbar und von diesen Starkstromleitungen demodulierbar sind. Zusätzlich ist der Verteiler derart gestaltet, daß Informationen im Systembusprotokoll auf zum Umrichter führende Versorgungsleitungen, wie Drehstromleitungen, aufmodulierbar und von diesen Versorgungsleitungen demodulierbar sind. Von Vorteil ist dabei, daß die Geräte, die in der Lage sind das Systembusprotokoll zu interpretieren, miteinander kompatibel arbeiten. Ein weiterer Vorteil ist dabei die bei manchen Anwendungen höhere Geschwindigkeit der Informationsübertragung, da das Systembusprotokoll an die jeweilige Aufgabe bzw. die jeweiligen Anforderungen des Systems optimal angepaßt werden kann.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist das Umrichtersystem Versorgungsleitungen vom Umrichter zu einem Verteiler auf, wobei der Umrichter derart gestaltet ist, daß Informationen im Feldbusprotokoll auf Versorgungsleitungen und/oder Starkstromleitungen, wie Drehstromleitungen, aufmodulierbar und von diesen Starkstromleitungen demodulierbar sind. Von Vorteil ist dabei, daß in der gesamten Anlage nur ein Bus-Protokoll verwendbar ist und es entfallen Hochfrequenz-Trennungen von einzelnen Bereichen, beispielsweise unter Verwendung von Induktivitäten.
  • Erfindungsgemäß umfaßt der Verteiler einen einfachen T-Knoten für Starkstromleitungen, insbesondere Drehstromleitungen. Von Vorteil ist dabei, daß der Verteiler kostengünstig herstellbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß in der gesamten Anlage nur ein Bus-Protokoll verwendbar ist und es entfallen Hochfrequenz-Trennungen von einzelnen Bereichen, beispielsweise unter Verwendung von Induktivitäten.
  • Erfindungsgemäß weist die Signalelektronik ein Koppelelement zu den Versorgungsleitungen hin auf und ist derart gestaltet, daß das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der höher als die Netzfrequenz ist, insbesondere um 200 kHz herum, einen ersten Wertebereich des Betrages des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und daß das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der die Netzfrequenz, insbesondere 50 Hz oder 60 Hz, umfaßt, einen zweiten Wertebereich des Betrages des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und daß der erste Wertebereich kleinere Werte, insbesondere sehr kleine Werte, als der zweite Wertebereich aufweist. Zur Aufmodulation ist dabei die Verwendung verschiedener Modulationsverfahren, wie Amplituden- oder Frequenzmodulation oder dergleichen, anwendbar. Das Koppelelement ist sozusagen durchlässig für gewisse hohe Frequenzen oder Frequenzbereiche; es erschwert aber gewissen niedrigen Frequenzen, wie insbesondere einer Netzfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz, den Übergang von den Versorgungsleitungen zu der Signalelektronik. Die Erfindung umfaßt auch ein Umrichtersystem mit einem Koppelelement, das ein vollständiges Sperren für eine Frequenz von 0 Hz aufweist. Von Vorteil ist dabei, daß Hochfrequenzsignale von Netzspannungssignalen abtrennbar sind und daher die Information von der Leistungsübertragung separierbar ist. Das Koppelelement kann dabei auch aus mehreren einzelnen Bauelementen oder Schaltungsanordnungen zusammengesetzt sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Signalelektronik als Kopplungselement einen Kondensator oder einen Hochpaß auf. Von Vorteil ist dabei, daß mindestens ein Standardbauelement verwendet wird, das leicht verfügbar und kostengünstig ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Signalelektronik als Kopplungselement mindestens ein induktives Bauelement, insbesondere einen Transformator, auf. Von Vorteil ist dabei, daß mindestens eine galvanische Trennung auf einfache Art erfolgt. Insbesondere ist ein solcher Transformator auch durch geschicktes Layout der Leiterbahnen der Platinen der Signalelektronik herstellbar. Sogar zwei parallele Leiterbahnen stellen ja schon einen Transformator, also einen Linientransformator, dar.
  • Bei manchen Anwendungen oder Anlagen werden Umrichter über einen spannungsumsetzenden Transformator versorgt. Dieser erschwert der aufmodulierten Hochfrequenz ein Hindurchdringen. Daher wird in solchen Fällen das Koppelelement mit den Starkstromleitungen vor einem solchen Transformator in Verbindung gebracht. Die Erfindung bezieht sich in solchen Fällen auf ein Umrichtersystem, wobei mindestens ein Umrichter einen spannungsumsetzenden Transformator umfaßt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet ein Umrichter mit einem Elektromotor eine bauliche Einheit. Von Vorteil ist dabei die Kompaktheit und die Einsparung von Verkabelung.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter ein Oberteil, umfassend Signalelektronik und Leistungselektronik, auf, das auf einem Zwischenteil, umfassend Anschlußelemente, wie Klemmenleisten, Stecker oder dergleichen, angebracht ist, wobei das Zwischenteil den Klemmenkasten des Elektromotors ersetzt. Von Vorteil ist dabei die Auftrennung in Anschlußmöglichkeiten im Zwischenteil einerseits und gegenüber der elektronischen Schaltung im Oberteil andererseits. Dadurch ist auch ein besonders schneller Austausch einer möglicherweise fehlerhaften elektronischen Schaltung leicht möglich. Insbesondere ist beim Austausch der elektronischen Schaltung dafür kein neuer Verkabelungsaufwand notwendig, da die Versorgungsspannung im Zwischenteil angeschlossen ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Oberteil und Zwischenteil thermisch entkoppelt. Von Vorteil ist dabei, daß die Wärme des Elektromotors die elektronische Schaltung nicht beeinflussen kann.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter ein Oberteil, umfassend Signalelektronik und Leistungselektronik, auf, das auf einem Zwischenteil, umfassend Anschlußelemente, wie Klemmenleisten, Stecker oder dergleichen, angebracht ist, wobei das Zwischenteil einen Klemmenkasten eines Elektromotors ersetzt. Von Vorteil ist dabei der einfache und schnelle Austausch defekter Signalelektronik und Leistungselektronik, da die Anschlußelemente im Zwischenteil angebracht sind und beim Austausch also nicht neu verkabelt werden muß.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Oberteil und Zwischenteil thermisch entkoppelt. Von Vorteil ist dabei, daß die Wärme des Elektromotors die Signalelektronik oder auch die Leistungselektronik nicht belastet, deren Wärme über einen speziellen Kühler hierfür abgeführt wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Oberteil und Zwischenteil über mindestens einen Steckverbinder elektrisch verbunden. Von Vorteil ist dabei der einfache und schnelle Austausch defekter Signalelektronik und Leistungselektronik, da nur ein einfaches Stecken erforderlich ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird anhand von Abbildungen näher erläutert.
  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Umrichtersystem gezeigt. Das Netz ist über das Drehstromkabel 10 mit dem Verteiler 1 verbunden. Der Verteiler umfaßt einen T-Knoten für Drehstrom. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung umfaßt er zusätzlich einen Not-Aus-Schalter mit Sicherungsfunktionen.
  • Vom Verteiler 1 führen Versorgungsleitungen 11, also wiederum ein Drehstromkabel mit Schutzleiter, zum Umrichter 2. Die Versorgungsleitungen 11 sind durch diesen durchgeschleift und sind verbindbar mit weiteren Umrichtern 2 über das Drehstromkabel 12. Der Umrichter 2 umfaßt eine elektronische Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik 6. In der 1 ist ein Koppelelement, umfassend einen Kondensator C20, gezeigt. Der Rest der elektronischen Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik ohne Koppelelement ist mit 21 bezeichnet. Die Kopplung erfolgt über den Kondensator C20 an einen aus Widerständen gebildeten Sternpunkt.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind auch weitere Ausführungen des Koppelelementes möglich. Insbesondere ist eine Kopplung über einen Kondensator-Sternpunkt möglich, wobei die Kondensatoren zum Schutz jeweils mit Widerständen in Reihe beschaltet werden. Auch sind Koppelelemente aus induktiven Bauelementen verwendbar.
  • Die elektronische Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik ohne Koppelelement 21 umfaßt Schaltungsteile, die eine Demodulation bzw. Aufmodulation hochfrequenter Trägerfrequenzen über den Kondensator ermöglichen. Außerdem enthält sie eine Umrichter-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung des Elektromotors 3. Dies bedingt, daß die elektronische Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik ohne Koppelelement 21 Leistungselektronik und weitere Signalelektronik umfaßt. Der Umrichter 2 ist mit dem Elektromotor mittels Starkstromkabel, Leitungen für Temperatursensor und Leitungen für eine Ansteuerung einer Bremse verbunden.
  • Die in der 1 nicht eingezeichnete zentrale Steuerung umfaßt wiederum einen elektronische Schaltung zur Demodulation und Aufmodulation von im Feldbus codierten Informationen, wie Daten und/oder Programmen. Nach außen hin sind in die Drehstromleitungen Induktivitäten eingeschaltet, die ein Austreten der Hochfrequenz ins Versorgungsnetz vermindern und erschweren.
  • In der 2 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt. Die Umrichter 2 umfassen wiederum Koppelelemente und zugehörige elektronische Schaltungen mit Signal- und Leistungselektronik ohne Koppelelement 21. Die mit dem Verteiler 1 verbundenen Drehstromleitungen tragen jedoch im Systembusprotokoll codierte Informationen. Da weitere Umrichter 2 mit Elektromotoren 3 über die Drehstromkabel 12 anschließbar sind, können diese in einfacher Weise über den Systembus miteinander Informationen, wie Daten und/oder Programme, austauschen.
  • Der Verteiler ist über die Drehstromkabel 10 mit dem Netz verbunden. Über einen Kondensator C1 ist er an den ohmschen Sternpunkt angekoppelt, der aus den Widerständen R1, R2 und R3 gebildet wird. Analog ist die elektronische Schaltung 5 über den Kondensator C2 und die Widerstände R4, R5, R6 an die Drehstromleitungen 11 angekoppelt. Die elektronische Schaltung 5 ist derart aufgebaut, daß sie die im Feldbusprotokoll codierten, über das Drehstromkabel 10 demodulierten und aufmodulierten Informationen, wie Daten und/oder Informationen, decodieren und in im Systembus codierten, über das Drehstromkabel 11 demodulierten und aufmodulierten Informationen, wie Daten und/oder Informationen, übersetzen und modulieren kann.
  • Die Induktivitäten L1, L2, L3 trennen die feldbuscodierte von der systembuscodierten Seite bezüglich von Hochfrequenzsignalen.
  • Besonders wesentlich ist die spezielle Ausführung der elektronischen Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik 6. Sie enthält nach dem Koppelelement einen Schaltungsteil, der durch den Einsatz unter Feldbedingungen Störungen möglichst herausfiltert. Diese Störungen werden verursacht durch andere Geräte der Anlage, insbesondere Relais, Schalter oder Geräte mit elektrischen Schleifkontakten. Aber auch moderne Umrichter verursachen bei Verwendung von elektronischen Schaltern Störungen. Zur Verminderung der darüber hinaus bestehenden Fehlerrate wird ein spezieller Algorithmus verwendet, der in der Lage ist, einzelne Übertragungsfehler zu reparieren und eine datensichere Übertragung zu garantieren.
  • In der 3 ist ein Verteiler gezeigt, der mit einem Feldbus 31, 32 verbindbar ist. Die elektronische Schaltung 5 nimmt Informationen, wie Daten und/oder Programme oder dergleichen, aus dem Feldbus auf und gibt diese auch in den Feldbus ab. Sie stellt also einen Teilnehmer des Feldbus dar. Die vom Verteiler 1 zum Umrichter 2 hin geführten Informationen werden im Protokoll des Systembusses auf- und demoduliert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verteiler
    2
    Umrichter
    3
    Elektromotor
    5
    elektronische Schaltung
    6
    elektronische Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik
    10
    Drehstromkabel
    11
    Drehstromkabel vom Verteiler zum Umrichter
    12
    Drehstromkabel vom Umrichter zum Umrichter
    21
    elektronische Schaltung mit Signal- und Leistungselektronik ohne Koppelelement
    31, 32
    Feldbus
    R1, R2, R3, R4, R5, R6
    Widerstände
    C1, C2, C20
    Kondensatoren
    L1, L2, L3, L4
    Induktivitäten

Claims (13)

  1. Umrichtersystem, umfassend mindestens einen separaten Verteiler, Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung, wobei die Umrichter jeweils mindestens eine elektronische Schaltung umfassen und zur elektrischen Versorgung und Steuerung von Elektromotoren verwendbar sind, und wobei die elektronische Schaltung jeweils Signalelektronik und Leistungselektronik umfasst, und wobei Informationen, wie Daten und/oder Programme, zwischen mindestens einem Umrichter als Busteilnehmer mindestens über den Verteiler mit einem Zentralrechner austauschbar sind, wobei der Verteiler mindestens einen T-Knoten für Starkstrom in seinem Inneren umfasst, wobei der Verteiler netzseitig Versorgungsleitungen (10), insbesondere Drehstromleitungen, und Leitungen für Feldbus (31, 32), die mit weiteren Busteilnehmern verbindbar sind, zur Übertragung von Informationen im Feldbusprotokoll aufweist, und wobei der Verteiler zu einem Umrichter hin Versorgungsleitungen (11) aufweist, die derart gestaltet sind, dass mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz Informationen von mindestens einem Busteilnehmer im Systembusprotokoll aufmodulierbar sind, und wobei innerhalb des Verteilergehäuses zur hochfrequenzmäßigen Abtrennung für den Bereich von 200 kHz oder mehr der netzseitigen Versorgungsleitungen (10) und der zu den Umrichtern hin vorgesehenen Versorgungsleitungen (11) für jede Versorgungsleitung (11) jeweils eine Induktivität (L1, L2, L3) vorgesehen ist, wobei die Umrichter miteinander Informationen, wie Daten und/oder Programme, über den Systembus austauschen, und wobei die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters derart gestaltet ist, dass die auf die Versorgungsleitungen (11) aufmodulierten Informationen demodulierbar sind und Informationen auf die Versorgungsleitungen (11) mit mindestens einer höheren Frequenz als der Netzfrequenz aufmodulierbar sind und dass auf diese Weise Informationen zwischen Umrichter und weiteren Busteilnehmern übertragbar sind, und wobei die Signalelektronik des jeweiligen Umrichters Entstörfilter zur Entstörung bei Feldbedingungen und wobei die Signalelektronik Mittel zur Durchführung eines fehlertoleranten Übertragungsverfahrens zur störsicheren Übertragung von Informationen umfasst, und wobei die Signalelektronik ein einen mit jeweils einer Leitung zugeordneten komplexen Widerständen gebildeten Sternpunkt umfassendes Koppelelement zu den Versorgungsleitungen (11, 12) hin aufweist und derart gestaltet ist, dass das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der höher als Netzfrequenz ist, einen ersten Wertebereich für den Betrag des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und wobei das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der die Netzfrequenz, umfasst, einen zweiten Wertebereich für den Betrag des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und wobei der erste Wertebereich kleinere Betragswerte als der zweite Wertebereich aufweist und wobei der Verteiler eine elektronische Schaltung (5) umfasst, die mit den Leitungen für Feldbus (31, 32) elektrisch verbunden ist und derart gestaltet ist, dass in Feldbusprotokoll codierte Daten in in Systembusprotokoll codierte Daten umsetzbar sind, und wobei die elektronische Schaltung (5) ein einen mit jeweils einer Leitung zugeordneten komplexen Widerständen (R4, R5, R6) gebildeten Sternpunkt umfassendes Koppelelement zu den Versorgungsleitungen (11) hin aufweist und derart gestaltet ist, dass das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der höher als Netzfrequenz ist, einen ersten Wertebereich für den Betrag des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und wobei das Koppelelement für mindestens einen Frequenzbereich, der die Netzfrequenz, umfasst, einen zweiten Wertebereich für den Betrag des komplexen Widerstandes des Koppelelementes aufweist, und wobei der erste Wertebereich kleinere Betragswerte als der zweite Wertebereich aufweist.
  2. Umrichtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzfrequenz 50 Hz oder 60 Hz beträgt.
  3. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzbereich, der höher als Netzfrequenz ist, 200 kHz umfasst und/oder um 200 kHz herumliegt.
  4. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kopplungselement die Signalelektronik mindestens einen Kondensator oder einen Hochpass aufweist.
  5. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kopplungselement die Signalelektronik mindestens ein induktives Bauelement, insbesondere einen Transformator, aufweist.
  6. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen zur Verkabelung aus drei Leitungen für Drehstrom und zugehörigem Schutzleiter bestehen.
  7. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Umrichter mit mindestens einem Elektromotor eine bauliche Einheit bildet.
  8. Umrichtersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter ein Oberteil, umfassend Signalelektronik und Leistungselektronik, aufweist, das auf einem Zwischenteil, umfassend Anschlusselemente, wie Klemmenleisten, Stecker oder dergleichen, angebracht ist, wobei das Zwischenteil den Klemmenkasten des Elektromotors ersetzt.
  9. Umrichtersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Oberteil und Zwischenteil thermisch entkoppelt sind.
  10. Umrichtersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Oberteil und Zwischenteil über mindestens einen Steckverbinder elektrisch verbunden sind.
  11. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter derart gestaltet ist, dass beim Betrieb die Signalelektronik sich auf einem niedrigeren Temperaturniveau befindet als die Leistungselektronik.
  12. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenteil Einrichtungen zur Funkentstörung angebracht sind.
  13. Umrichtersystem nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren Synchron- oder Asynchronmotoren sind.
DE19911217.7A 1999-03-12 1999-03-12 Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung Expired - Lifetime DE19911217B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19911217.7A DE19911217B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19911217.7A DE19911217B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19911217A1 DE19911217A1 (de) 2000-10-05
DE19911217B4 true DE19911217B4 (de) 2018-03-15

Family

ID=7900847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19911217.7A Expired - Lifetime DE19911217B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19911217B4 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243563A1 (de) * 2002-09-19 2004-04-08 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem Steuergerät oder dergleichen
DE10328228C5 (de) * 2003-05-09 2020-04-23 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Kompaktantrieb
DE102005006286B4 (de) * 2005-02-10 2009-09-10 Schneider Electric Motion Deutschland Gmbh & Co. Kg Elektrischer Antrieb
DE102005008050B4 (de) * 2005-02-22 2009-08-27 Siemens Ag Verfahren zum Austausch von Informationsdaten zwischen einem elektrischen Verbraucher und einem Betriebsmittel
DE102005056295A1 (de) * 2005-11-24 2007-06-06 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Anlage
DE102005061568B4 (de) * 2005-12-22 2011-06-16 Siemens Ag Übertragungsanordnung für den Austausch von Informationsdaten zwischen einem elektrischen Verbraucher und einem vorgeordneten Umrichter
DE102007003010B4 (de) * 2006-01-31 2017-02-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Anlage, Vorrichtung und Verfahren
DE102007010998B4 (de) * 2006-03-15 2016-03-24 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System und Verfahren
DE102007027458A1 (de) * 2007-06-14 2008-12-24 Siemens Ag Umrichterverbund
DE102007036558A1 (de) 2007-08-03 2009-02-05 Siemens Ag Übertragung von Informationen zwischen einem elektrischen Verbraucher und einem Betriebsmittel
DE102007042508A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-26 Arnold Zender Verfahren und System zur Ansteuerung und Energieversorgung von mindestens einem elektrischen Verbraucher
DE102008005252B4 (de) * 2008-01-19 2013-10-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben einer Anlage
DE102008040132B4 (de) * 2008-07-03 2011-07-21 KOENIG & BAUER Aktiengesellschaft, 97080 Maschineneinheit einer Druckmaschine mit mindestens einer Antriebseinheit
US10277229B2 (en) * 2014-04-25 2019-04-30 Kohler Co. Communication over generator bus
DE102018000509A1 (de) 2017-02-02 2018-08-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Hybridkabel mit integriertem Lichtwellenleiter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225534A1 (de) 1992-08-01 1994-02-03 Rolf Gnauert Anordnung zum Betreiben, Steuern und Überwachen von Elektromotoren in untertägigen Betrieben
DE4328523A1 (de) 1993-08-25 1995-03-02 Telefunken Microelectron Vorrichtung zur Datenübertragung auf elektrischen Niederspannungsnetzen
DE19704226A1 (de) 1997-02-05 1998-08-06 Sew Eurodrive Gmbh & Co Elektromotor mit vorgeschaltetem Frequenzumrichter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4225534A1 (de) 1992-08-01 1994-02-03 Rolf Gnauert Anordnung zum Betreiben, Steuern und Überwachen von Elektromotoren in untertägigen Betrieben
DE4328523A1 (de) 1993-08-25 1995-03-02 Telefunken Microelectron Vorrichtung zur Datenübertragung auf elektrischen Niederspannungsnetzen
DE19704226A1 (de) 1997-02-05 1998-08-06 Sew Eurodrive Gmbh & Co Elektromotor mit vorgeschaltetem Frequenzumrichter

Also Published As

Publication number Publication date
DE19911217A1 (de) 2000-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19911217B4 (de) Umrichtersystem, umfassend mindestens einen Umrichter und Versorgungsleitungen zur Verkabelung
DE19546420C1 (de) Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung
DE102004043103B4 (de) Strom- und Datenverteilungssystem
DE102007059289B4 (de) Vorrichtung zur Prüfung von Transformatoren
WO2017125375A1 (de) Trennvorrichtung für einen photovoltaischen string, solaranlage und betriebsverfahren für eine solaranlage mit photovoltaischem string
DE10207560A1 (de) Verfahren zum Überwachen von dezentralen Energieerzegungsanlagen
WO1998005111A1 (de) Schaltanlage
DE102021108233A1 (de) Ladestation, System und Verfahren
DE102007062957A1 (de) Sicherheitsbezogenes Kommunikationsverfahren auf Energieversorgungsleitungen und ein dazugehöriges Netz
EP3699015A1 (de) Elektrische schaltungsvorrichtung zur erkennung eines nichtgeöffneten schaltkontaktes sowie einer schutzleiterunterbrechung in einer ein- oder mehrphasigen elektrischen zuleitung
DE19908045C2 (de) Kabelsystem, umfassend Kabel zur Verkabelung mindestens eines Umrichters mit Elektromotor
EP0141230A1 (de) Wechselstromfilterkreisanlage
DE10048353B4 (de) Antriebssteuerung für einen elektrischen Antrieb
DE102010029219A1 (de) Datenübertragungseinrichtung
DE102020104133A1 (de) Kompensationsvorrichtung für Ableitströme
EP1169762B1 (de) Bussystem mit einer datenbusleitung und einer energiebusleitung
EP0673556B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung von ordnungszahlen von nichtcharakteristischen oberschwingungsströmen und deren kompensation
EP2709226A1 (de) Schaltungsanordnung, sowie Pegelwandler und Vergleicherschaltung für die Schaltungsanordnung
EP2773001B1 (de) Einrichtung für elektrische Sicherheit und Verfahren für ein fahrerloses Schienentransportmittel
DE102019005610A1 (de) Umrichteranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Umrichteranordnung
EP0419711A1 (de) Schnittstellenbaustein zur Ankopplung modulierter Signale
EP1162105A2 (de) Stromrichterschaltung und Verfahren zur Ankopplung an ein elektrisches Versorgungsnetz
DE19964437B4 (de) Verteiler
EP0656639B1 (de) Digitaleingabe für eine Erfassungsstation
DE102020000128A1 (de) Antriebssystem, aufweisend einen ersten Verband und einen zweiten Verband

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R071 Expiry of right