EP1589133A1 - Verfahren zum synchronen Umschalten eines Motors zwischen zwei Frequenzumrichtern - Google Patents

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EP1589133A1
EP1589133A1 EP04009618A EP04009618A EP1589133A1 EP 1589133 A1 EP1589133 A1 EP 1589133A1 EP 04009618 A EP04009618 A EP 04009618A EP 04009618 A EP04009618 A EP 04009618A EP 1589133 A1 EP1589133 A1 EP 1589133A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency converter
frequency
switching
motor
ref
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04009618A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolf Horst
Bergmann Michael
Kintzer Oskar
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.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Priority to EP04009618A priority Critical patent/EP1589133A1/de
Priority to EP05731328A priority patent/EP1738004A1/de
Priority to PCT/CH2005/000223 priority patent/WO2005103351A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D01H1/32—Driving or stopping arrangements for complete machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/20—Driving or stopping arrangements
    • D01H1/24—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles
    • D01H1/244—Driving or stopping arrangements for twisting or spinning arrangements, e.g. spindles each spindle driven by an electric motor

Definitions

  • the present invention relates to a method for synchronous switching of a Motor between two frequency converters according to the preamble of claim 1.
  • each axis has its own Frequency converters are provided.
  • Such as main drives designated drives for the twisting organs of a spinning machine with three-phase synchronous motors are known from the document DE 100 60 561 A1.
  • PWM pulse width modulation
  • EP 1 205 588 A1 (Schwnfabrik Rieter AG) is a spinning machine disclosed in which the drafting of a spinning station at least partially independent can be controlled and driven by the drafting of the other spinning stations, with this at least one sensor means is provided per spinning station. It is, however, a relative one elaborate control per spinning station necessary because the startup procedure of the engines must be monitored indirectly via the aforementioned sensor means.
  • the present invention is therefore based on the object, a method for switching a synchronous motor from a first frequency converter to a second Specify frequency converter that does not have sensor means on the individual motors and where the frequency converters are pulse width (PWM) are operated.
  • PWM pulse width
  • the embodiment relates to a spinning machine.
  • the invention is not limited to use with spinning machines.
  • Figure 1 are a Plural three-phase synchronous motors M1, M2, etc., which by means of electromechanical Contacts, that is contactors, specifically from a first frequency converter 10 or supplied by a second Freqenzumrichter 20 with electrical energy can be.
  • the three-phase synchronous motor M1 - in the following is for the sake of simplicity only from engine or Synchronous engine the speech -, is in the startup phase and therefore from the first frequency converter 10 - also called a robot converter 10 - supplied with energy becomes.
  • the first frequency converter 10 - also called a robot converter 10 - supplied with energy becomes.
  • the second frequency converter 20 - also machine converter 10 called - to be energized.
  • the frequency converter In short, inverters 10 and 20 are connected to the public power grid in the usual way 25 connected.
  • Each inverter 10 and 20 has in this embodiment each have their own DC intermediate circuit 24 1 and 24 2 , wherein the DC intermediate circuit 24 1 and 24 2 via a valve 23, for example a power diode 23, are coupled to each other, the function of this coupling is on explained below.
  • the exact time of switching is based on a comparison of the currents i 1 and i Ref emitted by the first and second converters 10 and 20, respectively. This comparison and the resulting exact switching time will be explained below with reference to FIG. Since the inverter 20 a plurality of motors M2, M3, .. is supplied in parallel and synchronously, it is sufficient to branch off a reference current i Ref from the inverter 20 for comparison. This is done via a current transformer 21, to which an impedance 22 is connected, which has the same electrical properties as a motor M2, M3, .. in steady-state operation. For example, a three-phase current transformer can be used for this purpose. The pending to the ramp-up motor M1 current i 1 is also performed via a current transformer 11.
  • each of these currents i Ref and i 1 representing signal i Ref and i 1 of the comparison circuit 30 is supplied.
  • this document is not strictly distinguished between the currents i Ref and i 1 and the signals i Ref and i 1 representing these currents.
  • the course of the reference current i Ref is shown in the uppermost diagram.
  • the course of the motor M1 supplied current i 1 is shown during startup.
  • this stream does not yet have the frequency corresponding to the rated speed, at the moment a "phase shift" is additionally represented by an angle ⁇ .
  • the frequency of the current i 1 is possibly identical to the frequency of the reference current i Ref except for a slight "beat".
  • electromechanical contactors S0 is a changer or Reversing contactor provided, the pure switching times in the order of 4 - 6 ms.
  • the sequence of the circuit realized with electromechanical contactors is shown in Figures 2a to 2d.
  • Figure 2a shows the state of the run-up including the switch positions S0, S1 and S2 of an engine Mx.
  • FIG. 2b shows the switching state immediately after the switching from the robot converter 10 on the machine converter 20. So that the robot converter 10 for the run-up of another motor My is available, the robot converter 10 from the just cranked motor Mx also be separated with respect to the point P; the last separation then takes place with the changeover contactor S0.
  • Figure 2c shows the switching state where the ramped motor Mx has two paths is supplied.
  • FIG. 2d shows the separation of the point P from the machine converter 10 shown.
  • the robot converter is free to restart another one Motors My.
  • the switches S1 and S2 can be relatively slow, commercial Components or contactors are used.
  • the comparison circuit 30 may be formed by means of a microprocessor.
  • the currents i Ref and i 1 directly to a transformer with two parallel primary windings, which are transformer-coupled via an iron core to a further coil.
  • the reference load 22 does not need to be designed to be identical to an engine Mx in terms of the impedance. Any deviation can be compensated by the number of turns of one of the above-mentioned coils.
  • the above-mentioned embodiment can be implemented with a LEM converter, which can be designed as a so-called summation current transformer for the currents i Ref and i 1 . In this way you automatically get the current sum value you are looking for. When this current sum value reaches or exceeds a certain threshold, it generates a signal to initiate the switching.
  • This advantageous embodiment can furthermore be designed with one current i Ref or i 1 , each of which is determined by a corresponding reference load, as has already been explained above for the current i Ref .
  • the robot converter 10 powered by a higher voltage for example, via a pre-transformer is produced.
  • the feed of the robot converter 10 - which increased in the said state Voltage value - switched off.
  • the Power supply of the robot converter 10 with the same voltage U2 from the machine inverter 20 made without interruption.

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Abstract

Insbesondere für Spinnmaschinen werden eine Mehrzahl von Synchronmotoren (M2, M3, ..) von einem Maschinenfrequenzumrichter (10) parallel und synchron mit Energie versorgt. Um einen einzelnen Synchronmotor (M1) hochfahren zu können, ist ein weiterer Frequenzumrichter (10) erforderlich. Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur synchronen Umschaltung (S0, S1, S2) auf einen für den stationären Betrieb vorgesehenen Frequenzumrichter (20), das keine Motor-individuelle Sensormittel an den einzelnen Motoren (M1, M2, ..) erfordert und bei dem die Frequenzumrichter (10, 20) nach dem Pulsweitenverfahren betrieben sind. Das Verfahren beruht auf dem Vergleich (30) eines stationären Stromes (iRef) mit dem dem hochlaufenden Motor (M1) zugeführten Strom (i1). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum synchronen Umschalten eines Motors zwischen zwei Frequenzumrichtern gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Für den Antrieb von Luftspinnmaschinen sind grundsätzlich folgende zwei Antriebsarten bekannt:
  • i) Mehrere mit einer Welle gekoppelte Spinnstellen werden von einem Motor angetrieben,
  • ii) jede einzelne Achse einer Spinnstelle wird einzeln von einem Motor angetrieben.
    • Als Motoren werden vorzugsweise unterhaltsarme Synchronmotoren eingesetzt. Um bei einem Garnbruch einen möglichst geringen Produktionsausfall zu erleiden, werden bevorzugt einzeln angetriebene Spinnstellen vorgesehen. Dies ist jedoch mit dem Nachteil eines höheren Aufwandes auch auf der Seite der Frequenzumrichter verbunden. So muss, um eine Spinnstelle einzeln hochfahren zu können, je Achse ein eigener Frequenzumrichter bereit gestellt werden.
    Solche als Hauptantriebe bezeichnete Antriebe für die Drallorgane einer Spinnmaschine mit Drehstrom-Synchronmotoren sind bekannt aus der Schrift DE 100 60 561 A1.
    In der Schrift DE 40 10 376 A1 ist demgegenüber ein Einzelantrieb mit einem Drehstromsynchronmotor für eine Ringspinnmaschine offenbart, bei dem für den stationären Betrieb durch Abschalten einer Teilwicklung ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Darüber hinaus ermöglicht diese Beschaltung, durch ein Abgreifen der in der abgetrennten Wicklung auftretenden Spannung eine Änderung der Drehzahl oder des lastabhängigen Polradwinkels des Motors festzustellen.
    Um für einzel angetriebene Spinnstellen den Aufwand an Frequenzumrichtern zu reduzieren, ist ein einziger oder eine geringe Zahl von Frequenzumrichtern für den Hochlauf vorgesehen; dieser oder diese Frequenzumrichter werden im folgenden auch als «Robotfrequenzumrichter» oder als «erster Frequenzumrichter» oder kurz als «Robotumrichter» bezeichnet. Nach erfolgtem Hochlauf eines Synchronmotors wird vom Robotumrichter auf einen anderen Frequenzumrichter umgeschaltet, der eine Vielzahl von Synchronmotoren parallel versorgt. Dieser weitere und erheblich leistungsstärkere Frequenzumrichter wird im folgenden als «Maschinenumrichter» oder als «zweiter Frequenzumrichter»bezeichnet.
    Nach einem Garnbruch oder einem erforderlich gewordenen Wechsel der Garnspule muss der Spinnvorgang neu angesetzt werden. Für einen möglichst kurzen Produktionsunterbruch ist es erforderlich, dass die Walzenpaare des Streckwerkes und des Abzuges wie auch die Friktionswalze sehr schnell bzw. quasi-instantan und synchron zueinander hochlaufen. Quasi-instantaner Hochlauf bedeutet hier, dass die Betriebsdrehzahl in sehr kurzer Zeit erreicht werden muss, beispielsweise innerhalb von 0.01 s bis 0.8s. Hauptsächlich wird durch einen schnellen Hochlauf auch eine bestimmte Qualität des Ansetzers sichergestellt.
    Die Umschaltung vom Robotumrichter auf den Maschinenumrichter wäre an und für sich durch einen Vergleich der Spannungsvektoren möglich, d.h. innerhalb einer bestimmten Übereinstimmung von Amplitude, Phasenlage und Frequenz der an den betreffenden Motor anliegenden Spannung. Dies ist jedoch für Frequenzumrichter mit einer sogenannten Pulsweitenmodulation (PWM) wegen der erforderlichen Schaltfrequenzen nicht möglich, da die Schaltfrequenzen der Ventile, das sind IGBT oder MOSFET oder bipolare Transistoren ein mehrfaches der zu erzeugenden Frequenz betragen.
    In der Schrift EP 1 205 588 A1 (Maschinenfabrik Rieter AG) ist eine Spinnmaschine offenbart, bei der das Streckwerk einer Spinnstelle wenigstens teilweise unabhängig vom Streckwerk der anderen Spinnstellen ansteuerbar und antreibbar ist, wobei dazu pro Spinnstelle mindestens ein Sensormittel vorgesehen ist. Es ist jedoch eine relativ aufwendige Regelung pro Spinnstelle notwendig, da das Hochlaufverfahren der Motoren indirekt über die erwähnten Sensormittel überwacht werden muss.
    Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch einen sehr schnellen Hochlauf auch eine minimale Garndickstelle, d.h. eine optimale Garnqualität bezüglich des Ansetzers sichergestellt werden kann.
    Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Umschaltung eines Synchronmotors von einem ersten Frequenzumrichter auf einen zweiten Frequenzumrichter anzugeben, das keine Sensormittel an den einzelnen Motoren erfordert und wobei die Frequenzumrichter nach dem Pulsweitenverfahren (PWM) betrieben sind.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Anspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst.
    Durch die erfindungsgemässe Lösung, wonach die Ströme oder die diese Ströme repräsentierende Signale von ersten und zweitem Frequenzumrichter hinsichtlich Frequenz und Phasenlage verglichen werden, ist ein Verfahren geschaffen, das auch für Pulsweitenmodulierte Frequenzumrichter anwendbar ist und keine besondere Motorindividuelle Sensorinfrastruktur für das Gewährleisten einer synchronen Umschaltung erfordert.
    Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt:
    Figur 1
    Prinzipschema zur Speisung einer Mehrzahl von Synchronmotoren durch zwei Frequenzumrichter;
    Figur 2
    Detaillierte Darstellung der Abfolge der Schalterstellungen für die Umschaltung
    Figur 3
    Darstellung des Stromverlaufes
    Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Spinnmaschine. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung bei Spinnmaschinen beschränkt. In Figur 1 sind eine Mehrzahl von Drehstromsynchronmotoren M1, M2, usw. gezeigt, die mittels elektromechanischer Kontakte, das sind Schütze, gezielt von einem ersten Frequenzumrichter 10 oder von einem zweiten Freqenzumrichter 20 mit elektrischer Energie versorgt werden können.
    In der Disposition gemäss der Figur 1 ist angenommen, dass der Drehstromsnychronmotor M1 - im folgenden ist der Einfachheit halber nur noch von Motor oder von Synchronmotor die Rede -, sich in der Hochlaufphase befindet und demzufolge vom ersten Frequenzumrichter 10 - auch Robotumrichter 10 genannt - mit Energie versorgt wird. Für die anderen Motoren M2, M3, usw. wird angenommen, dass sich diese im stationären Betrieb befinden und vom zweiten Frequenzumrichter 20 - auch Maschinenumrichter 10 genannt - mit Energie versorgt werden. Die Frequenzumrichter oder kurz Umrichter 10 und 20 werden auf die übliche Weise an das öffentliche Energieversorgungsnetz 25 angeschlossen.
    Jeder Umrichter 10 und 20 weist in diesem Ausführungsbeispiel je einen eigenen Gleichstromzwischenkreis 241 bzw. 242 auf, wobei die Gleichstromzwischenkreis 241 bzw. 242 über ein Ventil 23, z.B. eine Leistungsdiode 23, miteinander koppelbar sind, die Funktion dieser Kopplung wird weiter unten erläutert.
    Des Verfahren zur Umschaltung läuft basierend auf der in Figur 1 gezeigten Schaltungsanordnung wie folgt ab:
  • Motor 1 wird durch den Umrichter 10 hochgefahren, z.B. auf eine resultierende Spinngeschwindigkeit von 600 m/min. Die Hochlaufzeit beträgt typischerweise 0.1 - 0.5 s. Aufgrund der Dimensionierung von Umrichter 10 und dem hochlaufen Motor M1 - bzw. den identischen Motoren M2, M3, usw. - ist im Umrichter 10 ein Algorithmus implementiert, der die Frequenz und die abzugebende Spannung U1 so einstellt, dass die vorstehend aufgeführten Hochlaufbedingungen erreicht werden. Insbesondere zur Erreichung des geforderten Drehmomentes muss die Spannung U1 höher sein, als die im stationären Betrieb vom zweiten Umrichter 20 abgegebene Spannung U2. Bei beiden Umrichtern 10 und 20 ist dabei für die Pulsweitenmodulation eine Schaltfrequenz von ca. 8 - 16 kHz vorgesehen. Die Frequenz für die Nenndrehzahl liegt bei z.B. 230 Hz.
    • Der genaue Zeitpunkt der Umschaltung basiert auf einem Vergleich der vom ersten und zweiten Umrichter 10 bzw. 20 abgegebenen Ströme i1 bzw. iRef. Dieser Vergleich und der daraus resultierende exakte Umschaltzeitpunkt wird nachfolgend anhand der Figur 3 erläutert. Da vom Umrichter 20 eine Mehrzahl von Motoren M2, M3, .. parallel und synchron versorgt wird, genügt es, vom Umrichter 20 einen Referenzstrom iRef für den Vergleich abzuzweigen. Dies erfolgt über einen Stromwandler 21, an dem eine Impedanz 22 angeschlossen ist, die die gleichen elektrischen Eigenschaften wie ein Motor M2, M3, .. im stationären Betrieb aufweist. Beispielsweise kann dazu ein Drehstromspartransformator verwendet werden. Der an den hochlaufenden Motor M1 anstehende Strom i1 wird ebenfalls über einen Stromwandler 11 geführt. Von den beiden Stromwandlern 11 und 22, die produktbezogen meist als sogenannte LEM-Wandler ausgebildet sind, wird je ein diese Ströme iRef und i1 repräsentierende Signal iRef und i1 der Vergleichschaltung 30 zugeführt. In der Notation dieser Schrift wird nicht streng unterschieden zwischen den Strömen iRef und i1 und den diesen Ströme repräsentierenden Signale iRef und i1.
    Gemäss der Figur 3 ist im obersten Diagramm der Verlauf des Referenzstromes iRef dargestellt. Im mittleren Diagramm ist der Verlauf des dem Motor M1 zugeführten Stromes i1 während dem Hochlauf dargestellt. Dabei weist dieser Strom noch nicht die der Nenndrehzahl entsprechende Frequenz auf, im Moment ist zusätzlich eine «Phasenverschiebung» um einen Winkel Δα dargestellt. Nach erfolgtem Hochlauf ist die Frequenz des Stromes i1 ggf. bis auf eine leichte «Schwebung» identisch mit der Frequenz des Referenzstromes iRef . In diesem quasistationären Zustand erfolgt, dann eine Umschaltung auf den zweiten Stromrichter 20, wenn der Phasenwinkel Δα einen Schwellwert von z.B. 5° unterschritten hat.
    In diesem Moment wird von der Vergleichsschaltung 30 ein Schaltsignal an den Schütz S0 abgegeben. Als elektromechanische Schütze S0 ist ein Wechsler- oder Umschaltschütz vorgesehen, der reine Umschaltzeiten in der Grössenordnung von 4 - 6 ms aufweist. Die Abfolge der mit elektromechanischen Schützen realisierten Schaltung ist in den Figuren 2a bis 2d dargestellt.
    Figur 2a zeigt den Zustand des Hochlaufens einschliesslich der Schalterstellungen S0, S1 und S2 eines Motors Mx.
    Figur 2b zeigt den Umschaltzustand unmittelbar nach dem Umschalten vom Robotumrichter 10 auf den Maschinenumrichter 20. Damit der Robotumrichter 10 für den Hochlauf eines anderen Motors My zur Verfügung steht, muss der Robotumrichter 10 vom soeben hochgelaufenen Motors Mx auch bezüglch des Punktes P getrennt werden; die letzte Trennung erfolgt dann mit dem Wechslerschütz S0.
    Figur 2c zeigt den Schaltzustand, wo der hochgelaufene Motor Mx über zwei Pfade versorgt wird.
    In Figur 2d ist schliesslich die Trennung des Punktes P vom Maschinenumrichter 10 dargestellt. In diesem Zustand ist der Robotumrichter frei für einen Neustart eines anderen Motors My. Für die Schalter S1 und S2 können relativ langsame, handelsübliche Bauelemente bzw. Schütze eingesetzt werden.
    Die Vergleichsschaltung 30 kann mittels eines Mikroprozessors ausgebildet sein.
    Nachstehend werden zwei besonders in den Figuren nicht dargestellte vorteilhafte Ausführungsformen dieser Erfindung erläutert.
    Zum einen kann vorgesehen werden, die Ströme iRef und i1 direkt auf einen Transformator mit zwei parallelen Primärwicklungen zuführen, die über einen Eisenkern mit einer weiteren Spule transformatorisch gekoppelt sind. Die Referenzlast 22 braucht im Betrag der Impedanz nicht identisch zu einem Motor Mx ausgelegt zu sein. Eine allfällige Abweichung kann durch die Wicklungszahl der einen der vorstehend erwähnten Spulen kompensiert werden.
    Des weiteren kann die vorstehend erwähnte Ausführungsform mit einem LEM-Wandler ausgeführt sein, der als sogenannter Summenstromwandler für die Ströme iRef und i1 ausgeführt sein. Auf diese Weise erhält man automatisch den gesuchten Stromsummenwert. Wenn dieser Stromsummenwert eine bestimmte Schwelle erreicht oder überschreitet, wird daraus ein Signal zur Einleitung der Umschaltung generiert. Diese vorteilhafte Ausführungsform kann des weiteren mit je einem Strom iRef bzw i1 ausgeführt sein, die je durch eine entsprechende Referenzlast bestimmt sind wie dies vorstehend für den Strom iRef bereits erläutert wurde.
    Damit eine grössere Motorbeschleunigung erreicht werden kann, wird der Robotumrichter 10 mit einer höheren Spannung gespeist, die beispielsweise über einen Vortrafo erzeugt wird. Um nach dem Hochlauf, aber vor dem Umschalten am Ausgang des Robotumrichters 10 die gleiche Spannung wie beim Maschinenumrichter 20 zu haben, wird die Einspeisung des Robotumrichters 10 - die im genannten Zustand einem erhöhten Spannungswert aufweist - abgeschaltet. Dadurch wird über die Diode 23 die Energieversorgung des Robotumrichters 10 mit der gleichen Spannung U2 vom Maschinenumrichter 20 unterbrechungsfrei vorgenommen.
    Liste der verwendeten Bezugszeichen
    10
    Robotfrequenzumrichter, Robotumrichter, zur Versorgung eines Synchronmotors für den Hochlauf
    11
    Stromwandler, LEM-Wandler
    20
    Maschinenfrequenzumrichter, Maschinenumrichter, zur Versorgung mehrerer Synchronmotoren
    21
    Stromwandler, LEM-Wandler
    22
    Induktive Ersatzlast, anstelle eines Synchronmotors
    23
    Ventil, Diode zur Kopplung der beiden Gleichstromzwischenkreise
    241, 242
    Gleichstromzwischenkreis von Frequenzumrichter 10 bzw. 20
    25
    Öffentliches Energieversorgungsnetz
    30
    Vergleichsschaltung zur Auswertung von iRef und i1
    i1
    i1 = i1(t); vom Frequenzumrichter 10 abgegebener Strom oder ein diesen Strom repräsentierendes Signal
    iRef
    iRef = iRef(t); Referenzstrom beim stationären Betrieb ein diesen Referenzstrom repräsentierendes Signal
    M1, M2, M3, M4; Mx, My
    Synchronmotoren
    S0
    Wechslerschütz, Umschalter
    S1, S2
    Schalter, Schütze
    Liste der verwendeten Akronyme
    MOSFET
    Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor
    IGBT
    Insulated Gate Bipolar Transistor
    Bipolarer Transisitor mit isoliert angeordneter Ansteuer-Elektrode
    Liste der referenzierten Schriften
    DE 100 60 561 A1, Offenlegungstag: 6. Juni 2002
       «Hauptantrieb für eine Spinnmaschine»
       Spindelfabrik Süssen Schurr, Stahlecker & Grill GmbH 73079 Süssen, DE.
    DE 40 10 376 A1, Offenlegungstag: 2. Oktober 1991
       «Antrieb, insbesondere Einelspinelantrieb für eine Arbeitsstelle einer Ringspinnmaschine»
       Warbinek, Kurt, Prof. Dr. Ing., 7332 Eislingen, DE.
    EP 1 205 588 A1. Veröffentlichungstag 15. Mai 2002
       «Steuerung von Spinnstellen in einer Spinnmaschine»
       Maschinenfabrik Rieter AG, 8406 Winterthur.

    Claims (10)

    1. Verfahren zur Umschaltung eines Synchronmotors (M1) von einem ersten Frequenzumrichter (10) auf einen zweiten Frequenzumrichter (20), wobei der erste Frequenzumrichter (10) für den Hochlauf des zu speisenden Synchronmotors (M1) und der zweite Frequenzumrichter (20) für den stationären Betrieb von mehreren zu speisenden Synchronmotoren (M1, M2, M3, ..) vorgesehen sind, und wobei nach Erreichen der Solldrehzahl des hochgelaufenen Synchronmotors (M1) die Umschaltung vom ersten (10) auf den zweiten Frequenzumrichter (20) erfolgt;
      gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte,
      A vom ersten Frequenzumrichter (10) wird ein Signal (i1) einer Vergleichsschaltung (30) zugeführt, das den Strom (i1) repräsentiert, der dem hochlaufenden Synchronmotor (M1) zugeführt wird;
      B vom zweiten Frequenzumrichter (20) wird ein einen Referenzstrom (iRef) repräsentierendes Signal (iRef) der Vergleichsschaltung (30) zugeführt;
      C in der Vergleichsschaltung (30) werden die beiden zugeführten Signale (i1,iRef) hinsichtlich Frequenz und/oder Phasenlage (Δα) verglichen;
      D bei Übereinstimmung der beiden Signale erfolgt eine Umschaltung des hochgelaufenen Motors (M1) vom ersten (10) auf den zweiten Frequenzumrichter (20).
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      im Verfahrensschritt D als Übereinstimmung hinsichtlich Phasenlage (Δα) ein Wert unterhalb von 10° vorgesehen ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für die Verfahrensschritte A und B als Signale die Ströme selbst der Vergleichsschaltung (30) zugeführt und dass als Vergleichsschaltung ein Transformator mit zwei parallelen Primärwicklungen oder ein Summenstromwandler vorgesehen ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      im Verfahrensschritt D als Übereinstimmung ein Überschreiten eines bestimmter Schwellwert der Ausgangsgrösse von Transformator oder Summenstromwandler vorgesehen ist.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für die Verfahrensschritte A und B als Signale Ströme der Vergleichsschaltung (30) zugeführt werden, wobei diese Ströme je durch eine Referenzimpendanz bestimmt sind und die Referenzimpedanz auf die Impedanz der Synchronmotoren (M1, M2, M3, ..) abgestimmt ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet , dass
      pro Synchronmotor (M1, M2, M3, ..) je zwei weitere Schalter (S1, S2) vorgesehen sind, um im Verfahrensschritt D den betreffenden Synchronmotor (My) vom ersten (10) oder vom zweiten Frequenzumrichter (20) abzutrennen.
    7. Verfahren nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      im Verfahrensschritt D nach erfolgter Umschaltung auf den zweiten Frequenzumrichter (20) temporär die beiden weiteren Schalter (S1, S2) geschlossen sind und erst dann der eine (S1) der beiden weiteren Schalter geöffnet wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der erste (10) oder zweite Frequenzumrichter (20) mit einem gemeinsamer Gleichstromzwischenkreis (241, 242) über eine Diode (23) koppelbar sind, wobei die Kopplung im Verfahrensschritt D bei Abschaltung der Netzeinspeisung (25) des ersten Frequenzumrichters (10) erfolgt.
    9. Verfahren nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      dem ersten Frequenzumrichter (10) bei der Netzeinspeisung (25) ein Vortransformator vorgeschaltet ist, um eine gegenüber dem zweiten Frequenzumrichter (20) höhere Spannung (U1, U2) im Gleichstromzwischenkreis (241) zu erhalten.
    10. Textilmaschine, insbesondere Luftspinnmaschine, mit mehreren Spinnstellen und mindestens zwei Frequenzumrichter (10, 20) zum Betreiben von mehreren Synchronmotoren (M1, M2, M3, ..), dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von einem Frequenzumrichter (10) auf einen weiteren Frequenzumrichter (20) nach einem der vorangehenden Verfahren erfolgt.
    EP04009618A 2004-04-23 2004-04-23 Verfahren zum synchronen Umschalten eines Motors zwischen zwei Frequenzumrichtern Withdrawn EP1589133A1 (de)

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