DE4042377A1 - System und verfahren zum betrieb eines gleichspannungsgespeisten antriebs - Google Patents
System und verfahren zum betrieb eines gleichspannungsgespeisten antriebsInfo
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Description
Ein Gleichstrom-Reihenschlußmotor 1 wird von einer Gleich spannungsquelle, z. B. eine Batterie mit der Aus gangsspannung UB, aus versorgt bzw. gespeist. Vor Umkehr der Motordrehrichtung, z. B. für Rückwärtsfahrten, wird die Spannungsumkehr über je zwei Wendeschütze W1 bzw. W2 bewirkt. Die beim Umschalten der Wendeschütze W1, W2 zwangsweise entstehenden stromlosen Pausen nimmt man in Kauf, um den Aufwand an Leistungshalbleitern beim Einsatz eines Mehrquadrantenstellers und die dabei mehr entstehen den höheren Verluste in den Leistungshalbleitern zu ver meiden.
Bei 80 Volt Batteriespannung ist die maximal mögliche Motorspannung bei Sinusmodulation 56 Volt. Bei einem Asyn chronmotor mit 5 KW Abgabeleistung und · cosinus= 0,75 ergeben sich Motorströme von 70 Ampere, während bei einem aus dem Versorgungsnetz gespeisten Antrieb nur Ströme von 10 Ampere notwendig wären. Die Verluste in den Wechsel richterventilen bzw. Transistoren 5 sind jedoch proportio nal zu dem jeweils fließenden Strom, zumal der Motorstrom jeder Phase von jeweils zwei Ventilen geführt wird. Mithin ergeben sich bei der direkten Speisung des Wechselrichters 4 aus der Gleichspannungsquelle 2 zum einen hohe Verluste, hervorgerufen durch hohe Motorströme, was die Energiebilanz verschlechtert; zum anderen müssen als Stromventile Halb leiter mit einer entsprechend großen Stromtragfähigkeit einsetzt werden. Diese sind, insbesondere wenn sie durch interne Parallelschaltung von einzelnen Elementen herge stellt werden, wegen des benötigten Aufwandes und der Größe teuer.
- Bereich I:
UE=UB
0<n<n*
UB<UE<Umax
n*<n<nN
UE=Umax
nN<n<nmax
Lediglich ein aus Speicherdrossel 9, Leistungstransistor 11 und Schalt-Diode 12 gebildeter Tiefsetzsteller ist ein gangsseitig mit einem Gleichrichter 13 mit externem Netzan schluß 14 verbunden. Der Leistungstransistor und mithin der zugehörige Tiefsetzsteller werden vom Ausgang 15 eines Ladereglers 16 getaktet bzw. gesteuert. Der Zustand der Gleichspannungsquelle bzw. Batterie 2 wird anhand von des sen Ausgangsspannung UB mit einer Abtasteinrichtung 17 des Ladereglers 16 erfaßt, welcher gegebenenfalls daraufhin den Tiefsetzsteller über den Leistungstransistor 11 inakti viert. An den beiden Eingangsklemmen 18 des Tiefsetz stellers 9, 11, 12 kann wie bei den oben erläuterten Bei spielen der (in Fig. 6 nicht dargestellte) Wechselrichter 4 sowie der Glättungskondensator 7 noch parallel zum Gleich richter 13 angeschaltet sein.
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