DE3337272A1 - Elektromotorischer antrieb - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 762S

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Elevator GmbH Rathausstr. 1,

Baar

"Elektromotorischer Antrieb"

Der Gegenstand der Erfindung ist ein elektromotorischer Antrieb mit einem zweiphasigen Wechselstrommotor und einer ihn steuernden Starkstromelektronik, z.B. zum getriebelosen Fahrstuhlmotorantrieb .

Im Laufe der Entwicklung der Starkstromelektronik ist es immer geläufiger geworden, die Einstellung der Geschwindigkeit des Motors durch Anwendung der Frequenzregelung des Wechselstrommotors vorzunehmen. Dabei wird der Wechselstrommotor über drei Starkstromelektronikeinheiten gesteuert, die jeweils eine elektronische Phase für den Motor bilden. Wenn das Steuersystem z.B. nach dem Prinzip der Stromregelung funktioniert, erzeugt es einen dreiphasigen Stromaufgabenwert, bei dem die Phasenverschiebung zwischen den Phasen 120 Grad ist, damit ein rotierendes Magnetfeld entsteht. Durch Regelung des Aufgaben-

wertes kann die Geschwindigkeit des Motors eingestellt werden. Die herkömmliche Technik hat den Nachteil, daß sie generell kompliziert und dadurch teuer ist.

Zweck der Erfindung ist es, die obenerwähnten Nachteile durch Vereinfachung der Antriebsaggregate des Elektromotors zu beseitigen.

Kennzeichnend für die Erfindung ist es, daß sich im Hauptstromkreis der Anlage phasenbildende Schaltungen für j;wei Phasen befinden, daß sich im Steuerkreis ein Aufgabenwertgeber zur Erzeugung der gewünschten Phasenverschiebung befindet und daß Leistung in das Drehstromnetz beim Bremsen zurückgespeist wird. Auf diese Weise kann ein Drittel der teuren Starkstromelektronik und ihrer Steuerung, die sonst notwendig wären, eliminiert werden.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Hauptstromkreises und die Geschwindigkeit des Motors über einen Aufgabenwertgeber geregelt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen hingewiesen

Es zeigen:

Bild 1 eine Lösung, die der herkömmlichen Technik entspricht ,

Bild 2 eine Lösung, die der Erfindung entspricht, Bild 3 eine Schaltung, die der Fig. 2 entspricht.

Entsprechend der herkömmlichen Technik (Fig. 1) besteht der HauptStromkreis des Wechselstrommotors aus drei Starkstromelektronikeinheiten 2,3 und 4. Jede dieser Einheiten bildet eine Phase für die Pole des Motors 1. Der Aufgabenwertgeber erzeugt im Rahmen der Stromregelung einen dreiphasigen Stromaufgabenwert, bei dem die Phasenverschiebung zwischen den Phasen 120 Grad ist, damit ein rotierendes Magnetfeld entsteht. Durch Regulierung des Aufgabenwertes wird die Geschwindigkeit des Motors eingestellt.

Bei der Erfindung gemäß Fig. 2 wird ein Zweiphasenmotor 6 angewandt. Jetzt braucht man im Hauptstromkreis nur zwei elektronisch erzeugte Phasen, die von den Starkstromelektronikeinheiten 7 und 8 gebildet werden. Im Steuerkreis stellt der elektronische Aufgabenwertgeber 9 die Phasenverschiebung zwischen den Phasen auf 90 Grad ein, und die Einstellung der Geschwindigkeit des Motors 6 erfolgt wie vorher durch Regulierung der Frequenz des Aufgabenwertes.

Obwohl der Motor zweiphasig ist, ist die Belastung des speisenden Drehstromnetzes symmetrisch. Der Grund dafür ist, daß jede der elektronisch erzeugten Phasen die drei Phasen RST des Stromes benutzt. Dies ist aus der Fig. 2 zu sehen. Eine Anlage dieser Art eignet sich sehr gut zum Antrieb eines Fahrstuhls u.a. aus folgenden Gründen:

Der Zweiphasenmotor ist von früher her bekannt und kann so gebaut werden, daß seine Eigenschaften dem Drehstrommotor entsprechen.

Besonders für den langsamen Lauf der getriebelosen Maschinerie des Fahrstuhls kann ein dreiphasiger Motor beim Anschluß an ein direkt speisendes Drehstromnetz nicht einmal bei überdimensionierung verwendet werden. Das hängt damit zusammen, daß die notwendige Nennfrequenz des Motors im betreffenden Fall viel niedriger ist als die Netzfrequenz. Aus diesem Grund sind die Fahrstuhlmotoren immer Spezialmotoren, und der Drehstrommotorstandard bringt keine besonderen Vorteile mit sich.

Die Fig. 3 zeigt, wie die Steuerung eines Zweiphasenmotors durch Anwendung von zwei parallel geschalteten vierquadrantischen sechspulsigen Thyristoreinheiten 7 und 8 aufgebaut

werden kann. Die Schaltung in der Fig. 3 kann als ein zweies

phasiger Frequenzwandler bezeichnet werden. Der dreiphasige Frequenzwandler ist ein allgemein bekanntes Aggregat. Die in

O O O I

der Fig. 3 dargestellte Konstruktion eignet sich besonders zum vierquadrantischen Motorantrieb, wenn man in der Lage sein muß, aus dem Motor Leistung in das Netz zurüekspeisen zu können. Den drei Starkstromelektronikeinheiten 2,3 und 4, die im herkömmlichen dreiphasigen Antrieb angewandt werden, entsprechen zwei vierquadrantische nutzbremsende Thyristoreinheiten 7 und 8.

Einem Fachmann der Branche ist es klar, daß sich die verschiedenen Anwendungsformen der Erfindung nicht auf das oben angeführte Beispiel beschränken, sondern im Rahmen der vorstehend ausgedrückten Patentansprüche variieren können.

Leerseite

Claims (2)

PATENTANWÄLTE 7625 DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1.}Elektromotorischer Antrieb mit einem zweiphasigen Wechselstrommotor (6) und eine ihn steuernde Starkstromelektronik, z.B. zum getriebelosen Fahrstuhlmotorantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Hauptstromkreis des Antriebes phasenbildende Schaltungen (7,8) für zwei Phasen befinden, daß sich im Steuerkreis ein Aufgabenwertgeber (9) zur Erzeugung der gewünschten Phasenverschiebung befindet und daß Leistung in das Drehstromnetz beim Bremsen zurückgespeist wird.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz des HauptStromkreises und dadurch die Geschwindigkeit des Motors (6) über den Aufgabenwertgeber (9) geregelt wird.