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Textilmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere alle @@ngspinnmaschinen, Ringzwirnmaschinen,
OE-Spinnmaschinen (OT@enend-Spinnmaschinen) und Texturiermaschinen, kann jedoch
auch bei anderen Textilmaschinen, die mindestens eine Sorte von unter sich gleichen
Arbeitsorganen haben, von denen jedes durch einen Einzelantriebsmotor angetrieben
wird, ebenfalls mit Vorteil angewendet werden, beispiels weise bei Spulmaschinen,
Kämmaschinen, usw.
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Bei Ringspinnmaschinen und Ringzwirnmaschinen handelt es sich bei
den Arbeitsorganen, die vorteilhaft durch Einzelantriebsmotoren angetrieben werden
können, insbesondere um die Spindeln. Bei OE-Spinnmaschinen kann jeder ';jinnrott)r
durch ja einen Einzelantriebsmetor angetrieben werden, desgleichen Rönnen die dem
Auflösen der Faserbänder dienenden Auflösewalzen von OE-Spinnmaschinen gleichfalls
durch je einen Einzelantriebsmotor angetrieben werden. Bei Texturiermaschinen kann
es sich bei den durch Einzelantriebsmotoren einzeln angetriebenen Arbeitsorganen
um die Falschdrallorgane und/oder um Galetten und/oder um Fadenaufwindeorgane handeln.
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Bei den Einzelantriebsmotoren solcher unter sich jeweils gleichen
Arbeitsorgane einer Textilmaschine handelt Us sich um Drcstrom-Asynchronmotoren
oder Drehstrom-Synchronmotoren.
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Es ist bekannt, die Einzelantriebsmotoren einer oder mehreren Spindelreihen
einer Ringspinnmaschine bzw.
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Ringzwirnmaschine mittels eines statischen Frequenzumrichters - nachfolgend
kurz Umrichter genannt - mit Speisestrom verstellbarer Frequenz gemeinsam zu speisen,
indem die Frequenz des einzigen Drehstromausgangs des Umrichters mittels eines Frequenzstellers
mit digital verstellbarem Teilerverhältnis verstellbar ist
(DE-OS
29 11 378).Der die Einzelantriebsmotoren dcr Spindeln der betreffenden Spindelreihe
oder Spindel reihen speisende Wechselrichter des Umrichters muß aus Gründen guten
Wirkungsgrades in seiner Auslegung möglichst genau an die maximale Gesamtleistungsaufnahme
der von ihm gespeisten Einzelantriebsmotoren angcpasst werden. Da bei Ringspinnmaschinen
die Anzahl der über einen solchen statischen Umrichter zu speisenden Spinde antriebsmotoren
sehr unterschiedlich ist und diese Motoren je nach vorgesehener maximaler Spindeldrehzahl
und Gewicht der auf ihnen aufzuwindenden Kopse (Garnwicklungen) sehr unterschiedliche
Leistung haben,muß die Herstellerfirma solcher Ringspinnmaschinen eine Vielzahl
unterschiedlicher statischer Umrichter berechnen, konstruieren, herstellen und auf
Lager halten, um den jeweils bestellten Ringspinnmaschinen angepasste statische
Umrichter zur Verfügung zu haben.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellungskosten
und die Lagerhaltung derartiger Umrichter, d.h. derartiger statischer Frequenzumrichter,
möglichst zu verbilligen und dennoch jeweils günstige Anpassung der Umrichter an
die jeweiligen Bedarfsfälle erreichen zu können.
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Diese Aufgabe wird bei einer Textilmasc3ine gemäß derem Oberbegriff
des Anspruches 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
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Indem der statische Frequenzumrichter (nachfolgend oft kurz Umrichter
genannt), welcher die ihm zugeordneten Einzelantriebsmotoren der betreffenden, unter
sich gleichen Arbeitsorgane speist, eine Mehrzahl von Modulen bildenden Wechselrichtern
aufweist, deren Anzahl auf die Anzahl und Nennleistung der durch diesen Umrichter
zu speisenden Einzelantriebsmotoren abgestimmt ist, erfolgt hierdurch die Anpassung
des Umrichters an die jeweilige Gesamtnennleistung der durch ihn zu speisenden Einzelantriebsmotoren,
so daß jeder Wechselrichter mit optimalem oder nahezu optimalem Wirkungsgrad arbeiten
kann und so seine Energieverluste klein gehalten werden. Dagegen spielen die Energieverluste
des oder der Netzgleichrichter und des übrigen Gleichstrom- oder Gleichspannungszwischenkreises
des Umrichters nur eine untergeordnete Rolle, so daß der oder die Netzgleichrichter
und der übrige Gleichstrom- oder Gleichspannungszwischenkreis für den maximalen
Anwendungsfall dimensioniert werden kann und wenn an ihn wnir Wechselrichter als
maximal möglich angeschlossen sind, ist er dann für diesen Anwendungsfall zwar überdimensioniert,
doch überwiegen die Vorteile der Variationsmöglichkeiten des Umrichters diesen geringfügigen
Nachteil bei weitem, da man so mit nur einem oder einigen wenigen Typen von Netzgleichrichtern
und nur einem oder einigen wenigen Typen von Wechselrichtern eine nahezu unbeschränkte
Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle bei Textilmas.chinen erfassen kann. Beispielsweise
können die Wechselrichter so ausgelegt sein, daß anoden Gleichstrom- oder Gleichspannungszwischenkreis
des 'Ihurichters maximal zehn Wechselrichter oder gegebenenfalls noch mehr Wechselrichter
desselben Typs angeschaltet werden können.
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Dabei kann diesen Wechselrichtern ein einziger gemeinsamer rrequenzsteller
zugeordnet sein, der der Steuerung der Ausganysfrequenz der Wechselrichter und damit
der Drehzahl der betreffenden Motoren dient. Auch kann die übrige Ansteuerlogik
der Wechselrichter allen Wechselrichtern gemeinsam sein, so daß nan mit einer einzigen
Ansteuerlogik des Umrichters auskommt.
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Die Einzelantriebsmotoren sind Drehstrom-Asynchronmotoren oder Drehstrom-Synchronmotoren.
Meist genügen Asynchronmotoren. Bei Anwendungsfällen, bt-i denen jedoch Synchronlauf
der Motoren notwendig oder erwünscht isL, kommen Synchronmotoren zum Einsatz, ohne
daß sich hierdurch der Umrichter ändert.
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Die Nennleistung des einzelnen, einen Modul bildenden Wechselrichters
kann zweckmäßig so getroffen sein, daß sie weitgehend ganzzahligen Bruchteilen der
Gesamtleistungsjeweils aufnahme der durch den Umrichter / zu speisenden Einzelantriebsmotoren
der unterschiedlichen Textilmaschinen, bei denen der Umrichter mit wechselnden Anzahlen
von Wechsclrichtern zum Einsatz kommen soll, entspricht. Dies sei an einem Beispiel
erläutert.
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Bei Ringspinnmaschinen ist es üblich, sie je nach Große mit 400 bis
1200 Spindeln auszurüsten, die in zwei Reihen an den beiden Maschinenlängsseiten
angeordnet sind. Je nach Gewicht der auf den Spindeln aufzuwindenden Kopse
haben
die einzelnen, pro Maschine unter sich gleichen Spindelantriebsmotoren Nennleistungen
von bspw. 30 bis 60 Watt. Man kann dann den Netzgleichrichter mit Gleichspannungszwischenkrais
des der Speisung der Spindelantriebsmotoren solcher Ringspinnmaschinen dienenden
statischen Umrichtersauf eine Maximalleistung von 80 kVA auslegen.
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Wenn man mit einem einzigen Leistungstyp der Wechselrichter auskommen
will, kann man dann beispielsweise die Nennleistung des einzelnen Wechselrlchters'auf
8kVA auslegen. Bei maximaler Ausnutzung der Leistung des Gleichspannungszwischenkreises
des Umrichters werden zchn an ihn dann / unter sich gleiche wechselrichter angeschios
sen. Man kann dann bei Rirrspinnmaschinen, die Spindelantriebsmotoren geringerer
Leistung und/oder kleinere den Umrichter mit Spindelanzahlen aufweisen / einer dem
jeweiligen Gesamtnennleistungsbedarf der Spindelantriebsmotoren angepassten kleineren
Anzahl von Wechselrichtern bestücken, wobei die Anzahl der Wechselrichter so zu
treffen ist, daß ihre Gesamtnennausgangsleistung die Gesamtnennleistungsaufnahme
der vom Umrichter zu speisenden Einzelantriebsmotoren möglichst wenig übersteigt.
Wenn beispielsweise die genannten Ringspinnmaschinen wahlweise mit 400, 600, 800,
1000 oder 1200 Spindeln bestückt werden, und vier unterschiedliche Motoren typen
zur Verfugung stehen, konLnt Maschine mit zwei bis man ohne weiteres je nach/ zehn
gleichen Wechselrichtern pro Umrichter aus.
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Man kann selbstverständlich im Rahmen einer Herstellerin von Textilmaschinen
vorsehen, mehrere unterschiedliche Typen von Netzgleichrichtern unterschiedlicher
Nennleistung auf Lager zu halten, von denen jeder mit unterschiedlichen Anzahlen
von Wechselrichtern kombiniert werden kann je nach Anwendungsfall. Die Erfindung
bringt auch in diesem
Fall erhebliche Verbilligung bezüglich der
Herstellung und Lagerhaltung der Umrichter.
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Die Erfindung hat auch noch weitere Vorteile. So wird die Reparatur
des Umrichters erleichtert. Beispielsweise läßt sich ein ausgefallener Wechselrichter
leicht auswechseln.
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Auch lassen sich die Wechselrichter und der oder die eTetzgleichrichter
mit Gleichstrom- oder Gleichspannungszwischenkreis . des Umrichters und die Ansteuerlogik
der Wechselrichter für sehr unterschiedliche MWlichinen ohne .Rndemlnclen einsetzen
und nur die Anzahl der Wechselrichter variiert je nach Maschine.
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Es ist bekannt, Textilmaschinen, insbesondere Ringspinnmaschinen aus
einer Mehrzahl oder Vielzahl von je einen Längsabschnitt der Maschine bildenden
Sektionen zusammenzubauen, wobei die Sektionen unter sich gleich ausgebildet sind
und lediglich aneinander angesetzt werden. In solchen Fällen ist es besonders vorteilhaft,
jeder Sektion mindestens einen Wechselrichter zuzuordnen, ihn vorzugsweise in sie
zu integrieren, welcher nur der Speisung von unter sich gleichen Arbeitsorganen
der betreffenden Sektion dient.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß jeder Wechselrtchter eine nur ihm zugeordnete Teilanzahl der durch den Freauenzumrichter
zu speisenden Dies hat u.a. den Vorteil, daß Motoren speist. / beim Ausfall eines
Wechselrichters die übrigen Wechselrichter weiter in Betrieb sein können und es
braucht die Maschine deshalb nicht im ganzen stillgesetzt zu werden.
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Es ist jedoch n manchen Fallen auch zweckmäßig, vorzusehen, daß zumindest
zwei Wechselrichter, vorzugsweise alle Wechselrichter gemeinsam im sekundärseitigen
Verbund die ihnen zugeordneten Einzelantriebsdrehstrommotoren speisen.
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Bei Ausfall eines Wechselrichters kann dabei die Textilmaschine zumindest
oft ebenfalls in Betrieb bleiben, wobei man jedoch erforderlichenfalls ihre Antriebsgeschwindigkeit
zur Leistungsverminderung reduziert.
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Wenn die durch Einzelantriebsmotoren angetriebenen, unter sich gleich
ausgebildeten Arbeitsorgane an der betreffenden Maschine in zwei oder mehr Gruppen
unterteilt sind, die unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden können,
kann jeder solchen Gruppe von Einzelantriebsmotoren ein eigener Umrichter mit mehreren
Wechselrichtern zugeordnet sein. Beispielsweise ist es häufig der Fall, daß die
beiden .Mschinenlängshälften einer zwei Spindelreihen aufweisenden Ringspinnmaschine
unabhängig voneinander betrieben werden können. Es ist jedoch in solchen Fällen
auch möglich, allen Spindeln einen einzigen Umrichter zuzuordnen, wobei die einer
Gruppe von Einzelantriebsmotoren, die jeweils gleichzeitig ein- und ausgeschaltet
werden, zugeordneten Wechselrichter gemeinsam von den ihnen zugeordneten Einzelantriebsmotoren
abgeschaltet und an diese wieder angeschaltet werden können.
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Die an den Gleichstrom- oder Gleichspannunqszwischenkreis des Umrichters
angeschließbaren Wechselrichter können vorzugsweise gleiche Nennausgangsleistung
haben und besonders zweckmä.icr unter sich gleich ausgebildet sein. Es ist jedoch
in Sonderfällen auc denkbar, daß man mindestens zwei Wechselrichter unterschiedlicher
Nennausgangsleistung vorsieht, um die Anpassung der Gesamtnennleistung der an einer
Textilmaschine eingesetzten Wechselrichter des Umrichters noch Optimal er an die
Nennleistungsaufnahme der durch diesen Umrichter zu speisenden Einzelmotoren anpassen
zu können. Beispielsweise können zu diesem Zweck zwei Wechselrichtertypen unterschiedlicher
Nennleistung
vorgesehen sein, deren Nennleistungen sich im Verhältnis von bspw. 2:1 oder 3:1
unterscheiden. Man kann dann zweckmäßig die Auswahl der Wechselrichter in jedem
Anwendungsfall so treffen, daß man mit einer möglich geringen Anzahl der Wechselrichter
die Gesamtnennleistungsaufnahme der durch sie zu speisenden Einzelmotoren erreicht.
Wenn beispielsweise zwei unterschiedliche Wechselrichter der Nennleistung Ng und
N0/2 vorgesehen sind und die Nennleistungsaufnahme der durch den Umrichter zu speisenden
Einzelmotoren 7,4 No beträgt, dann kann man sieben Wechselrichter der Leistung Ng
und einen Wechselrichter der Leistung N0/2 an den Gleichstrome oder Gleichspannungszwischenkreis
des Umricl1ters anschließen. Falls die Gesamtleistung bpw. 7,6 No beträgt, schließt
man acht Wechselrichter der Leistung No an, usw.
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Es versteht sich, daß Textilmaschinen, auf die sich die Erfindung
bezieht, meistens noch andere Arbeitsorgane haben, deren Antriebsmotor oder Antriebsmotoren
nicht durch den Umrichter gespeist werden, sondern beispielsweise direkt vom Netz
gespeist oder durch einen oder mehrere andere statische Frequenzumrichter:- gespeist
werden.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß der Umrichter einen Gleichspannungszwischenkreis
aufweist, der eingeprägte, ungefähr konstante Gleichspenrung führt.
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Hierdurch bleibt das Laufverhalten der vom Umrichter gespeisten Motoren
auch bei unterschiedlicher Einzellast wegen der konstanten Speisespannung besonders
günstig. In manchen Fällen kann jedoch der 'Jmrichter auch einen Gleichstromzwischenkreis
mit eingeprägvem Strom aufweisen, insbesondere dann, wenn die Motoren jeweils ungefähr
gleich belastet sind, wie es bspw.
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bei den Einzelspindelantriebsmotoren einer Spinn- oder Zwirnmaschine
normalerweise der Fall ist.
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Bevorzugt kann der Umrichter einen einzigen Netzgleichrichter aufweisen.
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In manchen Fällen ist es jedoch auch zweckmäßig, wenn d«a. Umrichter
mehrere Netzgleichrichter aufweist, deren Anzahl kleiner als die Anzahl der an den
Umrichter max.
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anschließbaren Wechselrichter ist, wobei diese Netzgleichrichter vorzugsweise
an eine gemeinsame Stromschiene angeschlossen sind, an die die Wechselrichter anschließbar
sind.
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Häufig ist bei Textilmaschinen, auf die sich die Erfindung bezieht,
ein pneumatisches System zur Fadenabsaugung und/oder pneumatischen Reinigung oder
dergleichen zugeordnet, das mindestens einen von Luft zwangsweise durchströmten
Kanal aufweist, welcher Kanal sich stationär entlang einer oder beiden Maschinenseiten
ersüreckt. Da ein solcher Kanal durch die ihn durchströmende Luft gekühlt ist, kann
zweckmäßig vorgesehen sein, die Wechselrichter innerhalb mindestens eines solchen
Luft führenden Kanales, vorzugsweise innerhalb einer oder mehrerer Ausbauchungen
oder Erweiterungen dieses Kanales anzuordnen und/oder in wärmeleitendem Kontakt
mit der Kanalwandung innerhalb oder außerhalb mindestens eines solchen Kanales anzuordnen,
wodurch die Wechselrichter gekühlt werden und die hierdurch von ihnen abgeführte
Wärme durch die den Kanal durchströmende Luft abgeführt wird.
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Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die Kctponenten des erfindungsgean
der Textilmaschine gemäßen Frequenzumrichters als Baueinheit/ oder gegebenenfalls
auch an unterschiedlichen Stellen der Textilmaschine anzuordnen. Doch ist es auch
möglich, den Frequenzumrichter oder eine oder mehrere seiner Koponenten im Abstand
von der Textilmaschine anzuordnen und mit der Maschine bzw. mit den an ihr angeordneten
Umrichterkomponenten elektrisch zu verbinden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Aus@chnitt einer Textili\u: buL\;re ispieie:3
maschine mit einem Blockschaltbild eines/ erfindungsgemäßen Umrichters zur SlJeisunta
von Arbeitsorganen derselben Sorte der Textilmaschine, Fig. 2 einen Umrichter gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Blockbilddarstellung, Fig. 3
ein ausschnittsweises Scha1tbii eines Umrichters gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 4 je eine ausschnittsweise Schnittdarstellung und 5 eines an
einer nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten Textilmaschine angeordneten Fadenabsaugrohres
mit einem eingebauten bzw.
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angebauten Wechselrichter eines nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten
Umrichters.
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Fig. 6 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles der
Erfindung.
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In Figur 1 sind von der den in Blockbilddarstellung drgestellten statische
Frequenzutririchter 12 aufw@@senden Textilmaschine 10 nur eine Teilanzahl der dem
Antr einer Sorte von Arbeitsorganen dieser Textilmaschine dienenden elektrischen
Einzelantriebsdrehstrommotoren 11 dargestellt. Jeder dieser Einzelantriebsmotoren
11 dient
dem Antrieb je eines Arbeitsorganes. Bei diesen Arbeitsorganen
kann es sich im Falle einer Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine bevorzugt um Spindelantriebsmotoren
handeln, d.h. daß jeder Motor eine nur ihm zugeordnete einzelne Spindel antreibt.
Alle diese Motoren 11 sind unter sich gleich ausgebildet und haben gleiche Leistung.
Es handelt sich um Asynchronmotoren oder Synchronmotoren, die durch Wechselrichter
13 des Umrichters 12 mit Drehstrom gespeist werden. Wenn es sich bei dieser Textilmaschine
um eine andere Maschine als eine Ringspinn- oder Ringzwirnmaschine handelt, können
diese Einzelantriebsmotoren entsprechend dem Antrieb einer Sorte anderer Arbeitsorgane
dienen, bspw. im Falle einer OE-Spinnmaschine demEinzelantrieb der Spinnrotoren
odr dem Einzelantrieb der den Spinnstellen zugeordneten Auflösewalzen. Bei einer
Texturiermaschine können Sie dem Einzelantrieb der Galetten einer Reihe von Galetten
oder dem Einzelantrieb von Falschdrallorganen oder den Einzelantrieb von Fadenaufwindeorganen
dienen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist eine einzige ausschnittsweise
Reihe solcher Einzelantriebsmotoren 11 / dargestellt. Wern diese Maschine mehrerer
solcher Reihen von Einzelantriebsmotoren hat, beispielsweise an jeder Maschinenlängsseite
je eine solche Reihe, können die Motoren aller Reihen durch Wechselrichter 13 desselben
Umrichters 12 gespeist werden oder es können auch mehrere derartige, unabhängig
voneinander
arbeitende statische Froquenzumrichter, wie 12, vorgesehen sein, von denen jeder
einer Reihe solcher Einzelantriebsmotoren oder einem Abschnitt einer solchen Reihe
von Einzelantriebsmotoren zugeordnet ist.
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Der dargestellte Umrichter 12 weist einen Netzgleichrichter 14 auf,
der eingangsseitig über einen SIauptschalter 15 an ein Wechselstromnetz 16 angeschlossen
ist. Der Gleichstromausgang des vorzugsweise ungesteuerten Netzgleichrichters 14
ist über eine Indukt ivität 27 an die Gleichstromeingänge einer Mehrzahl von gleich
ausgebildeten und eingangsseitig parallel zueinander an den Ausgang des Netzgleichrichters
14 angeschlossene Wechselrichter 13 angeschlossen. Jeder Wechselrichter 13 dient
der Speisung einer nur ihm zugeordneten, gleich großen Anzahl der Einzelantriebsmotoren
11, an die sein Drehstromausgang über ein Verteilungsleitersystem 17 angeschlossen
ist. Da alle Motoren 11 mit jeweils gleichen Drehzahlen laufen, getakteten sind
die / Steuereingänge aller Wechselrichter 13 dieses über Umrichters 12 / eine gemeinsame
Ansteuerlogik 20 an einen einzigen Frequenzsteller 19 angescillossen, mittels dem
die 5;euerfrequenz der Wechselrichter 13 und damit ihre Ausgangsfrequenz gemeinsam
verstellbar ist. Dieser Frequenzsteller 19 kann ein analoger oder digitaler Frequenzsteller
sein. Der Kondensator 25 dient dem Glätten der Gleichspannung und der Deckung der
Blindleistung der Motoren 11.
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Der Arbeitsbereich der Textilmaschine 10 kann aus mehreren einzelnen
Baueinheiten der Maschine dienenden Sektionen zusammengesetzt sein. Bspw, kann jede
Sektion, wie 40, je einen Wechselrichter 13 und die ihm zugeordneten Motoren 11
enthalten. Die Maschine 10 kann noch mehr solcher Sektionen aufweisen.
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Der einzelne Wechselrichter 13 kann von an sich bekannter Bauart sein,
beispielsweise ein 6-pulsiger Wechselrichter 13 mit als Thyristoren ausgebildeten
Stronventilen, Im allgemeinen ist es jedoch noch günstiger, wenn seine Stromventile
Transistoren sind, da hierdurch sinusförmiger Spannungsverlauf der Wechselrichterausgangsströme
erzielbar ist und die Wechselrichter 13 überdies unempfindlicher gegen Störungen
im speisenden Netz als Wechselrichter mit Thßristoren sind. Der Gleichspannunqsdes
Umrichters 12 zwischenkreis 21 /kann vorzugsweise konstante, eingeprägte Gleichspannung
führen und die Veränderung der Ausgangsspannung der Wechselrichter 13 kann ebenfalls
in bekannter Weise bevorzugt durch Pulsbreiten-Modulation erfolgen. Bin Ausführungsbeispiel
eines Umrichters 12, dessen Wechselrichter 13 Transistoren 22 als Stromventile aufweisen,
ist in Figur 3 ausschnittsweise dargestellt.
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Dieser in Figur 3 dargestellte Umrichter 12 weist eine über den Hauptschalter
15 eingangsseitig an das Netz 1 angeschlossene, ungesteuerte Netz-Gleichrichterbrücke
14 Aus@änge an auf, auf deren / die je eine Induktivität 27 enthaltenden Leitungen
23
angeschlossen sind, an die die Leistungseinyü'nge von Wechselrichtern
13 desselben Typs angeschlossen sind bzw. anschließbar sind. Jeder Wechselrichter
13, von denen nur einer mit seinem Schaltbild dargestellt und ein zweiter nur als
Block dargestellt ist, bildet je ein Modul. Diese Module 13 sind unter sich gleich
ausgebildet und bilden je eine nueiniicit, die in unterschiedlicher Anzahl an die
beiden Leitungen 23 angeschlossen werden können. Beispielsweise kann die Nennleistung
des Netzgleichrichters 14 so groß getroffen sein, daß bis zu zehn oder gegebenenfalls
auch noch mehr Wechselrichter 13 an die beiden Leitungen 23 angeschlossen werden
können.
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In dem Gleichspannungszwischenkreis 21 ist auch ein Glättungskondensator
25 angeordnet. Die Spannung des Gleichspannungszwischenkreises 21 ist eine eingeprägte,
vorzugsweise ungefähr konstante Gleichspannunq, die in jedem Wechselrichter 11 durch
entsprechende Taktsteuerung der Wechselrichterventile in eine Wechselspannung umgewandelt
wird, deren Höhe zur Ausgangsfrequenz dieses Wechselrichters proportional ist. Der
Glättungskondensator 25 dient auch der Deckung der Blindleistung der von den Wechselrichtern
13 gespeisten, hier nicht dargestellten Motoren (wie 11, Fig. 1), während ihre Wirkleistung
aus dem Netz 16 geliefert wird.
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Jeder Wechselrichter 13 weist sechs paarweise an die beiden Verteilleitungen
23 wie dargestellt angeschlossene Transistorschalter 22 mit antiparallelen Freilaufdioden
auf und die Drehstrom-Ausgangsleiter 29 der
Wechselrichter 13 sind
an die Mittelverbindungen der jeweils einer Wechselrichterphase zugeordneten Transistorschalterpaare
22 angeschlossen. Die Transistoren jeder Phase arbeiten im Gegentakt.
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Im Falle des Generatorbetriebs der von den Wechselrichtern 13 gespeisten
Motoren, also z.B. beim Abbremsen der Motoren wird über ein Spannungsdifferenz-Fühlglied
30 und einen Zweipunktregler 31, der die Zwischenkreisgleich-/von der Ausgangsfre@uenz
der Wechselrichter geführten spannung auf einen/ zulassigeh Maximalwert regelt,
ein Transistorschalter 32 geöffnet, der einen Entladewiderstand 33 in den Zwischenkreis
21 schaltet, welcher die rückgespeiste Energie verbraucht. Die getakteten Anst@uerbefehle
der Wechselrichter 13 liefern Zweipunktim Glied 35 nachgebildeten regler 34, die
eine zu dem magnetischen /Gesamtfluß aller an die Wechselrichter angeschlossenen
Motore proportionale Größe mit drei um je 1200 phasenverschobenen, sinusförmigen
Führungsgrößen konstanter Amplitude und variabler Frequenz (welche Frequenz vom
Analog-Frequenzsteller 19 geliefert wird ) vergleichen.
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Die Ausgangsfrequenz der Wechselrichter 13 ist mittels des Frequenzstellers
19 in weiten Grenzen verstellbar.
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In dem Auführunqsbeispiel nach Figur 2 weist der Umrichter 12 zwei
parallel geschaltete, ungesteuerte Netzgleichrichter 14 auf, die ausgangsseitig
an eine gemeinsame Stromschiene anqeschlossen sind, an die die Gleichspannungscingånge
derer Wechselrichter 13 angeschlossen sind.
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Jeder Wechselrichter 13, deren Anzahl unterschiedlich getroffen sein
kann, speist in nicht dargestellter Weise eine Anzahl nur ihm zugeordneter Einzelantriebsmotoren.
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Da die Wechselrichter 13 im Betrieb erheblich Wärme erzeugen,können
sie an der betreffenden Ma.sclline .weckmäßig so angeordnet sein, daß sie gut gekühlt
werde Die Kühlung wird bereits dadurch verbessert, wenn di Wechselrichter, wie bevorzugt
vorgesehen, in Abständen voneinander an der Maschine angeordnet sind. Eine besonders
gute Kühlung der Wechselrichter wird erreicht, wenn die Wechselrichter 13 in oder
an mindestens einem zwangsweise von Luft durchströmten, an der betreffenden Maschine
stationär angeordneten Kanal angeordnet sind.
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Zwei Ausführungsbeispiele sind in Figur 4 und 5 dargestellt.
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In Figur 4 ist der dargestellte, ein wärmeleitendes Gehäuse aufweisende
Wechselrichter 13 in ciner Ausbauchung eines Fadenabsaugrohres 36 einer nicht in
w-ittrn Einzelheiten dargestellten Textilmaschine angeordnet, das pro Arbeitsstelle
der Maschine eine Absaugöffnung zum AL-saugen gebrochener Fäden und dergl. aufweist.
Hierdurch wird der Wechselrichter 13 durch die das Fadenabsaugrohr durchströmende
Luft, die durch einen Saugventilator angesaugt wird, wirksam gekühlt und seine Wärme
durch diese Luft aus dem Bereich der Maschine abgeführt.
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Im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist ein ebenfalls ein gut wirmeleitendes
Gehäuse aufweisende Wechselrichter 13 aussenseitig an einem Fadenabsaugrohr 36'in
Kontakt mit diesem angeordnet. Auch dies ergibt eine gute Abführung der vom Wechselrichter
13 erzeugten Wärme durch die das Fadenabsaugrohr 36' durchströmende Luft.
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Fig. 6 zeigt drei Wechselrichter 13 eines nicht in weiteren Einzelheiten
dargestellten Frequenzumrichters 12, die gemeinsam im sekundärseitigen Verbund die
ihnen zugeordneten, unter sich gleichen Einzelantriebsdrehstrommotoren 11 speisen,
indem ihre Ausgänge an eine gemeinsame dreiphasige Stromschiene 40 angeschlossen
sind, andie die Einzelantriebsmotoren 11 zueinander parallel angeschlossen sind.
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Die ungefahr konstante Gleichspannung des Gleichspannungsdaß -zwischenkreises
21 hat den Vorteil,/die Gleichrichterventile des Gleichrichters 14 ungesteuert sein
können und auch den Vorteil, daß beispielsweise bei Stromausfall über den Gleichspannungszwischenkreis
21 auch Energie den zwiscflen/Motoren 11 so verschoben werden kann, daß diese, falls
die von Ihnen angetriebenen Arbeitsorgane Tendenz zum unterschiedlichen Auslaufen
haben, dennoch ungefähr gleich auslaufen, d.h. annähernd zum gleichen Zeitpunkt
zum Stillstand kommen, was beispielsweise an Spinnmascllinen besonders vorteilhaft
ist. Konstante Gleichspannung des Gleichspannungszwischenkreises ermöglicht es
auch,
mindestens zwei Wechselrichtern gesonderte Frequenzsteller zum Verstellen ihrer
Ausgangs frequenz zuzuordnen, so daß diese Wechselrichter, gegebenenfalls alle Wechselrichter
gleichzeitig unterschiedliche Ausgangsfrequenzen-liefern können. Hiervon wird nicht
berührt, daß bevorzugt vorgesehen ist, daß alle von dem Frequenzumrichter gespeisten
Einzelantriebsmotoren der betreffenden Textilmaschine im allgemeinen mit jeweils
gleicher Drehzahl laufen und daß es deshalb im allgemeinen ausreicht und bevorzugt
vorgesehen ist, daß dem Frequenzumrichter ein einziger, allen Wechselrichtern gemeinsamer
Frequenzsteller vorgesehen ist.
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In manchen Fällen kann auch vorgesehen sein, daß die Gleichspannung
des Gleichspannungszwischenkreises verstellbar vorgesehen wird, indem der Gleichrichter
gesteuerte Gleichrichterventile aufweist. Beispielsweise kann in diesem Fall vorgesehen
sein, daß die Gleichspannung des Gleichspannungszwischenkreises proportional zur
Ausgangsfrequenz der Wechselrichter it.
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L e e r s e i t e