WO2019034287A1 - Drive having a synchronous motor and a converter - Google Patents

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WO2019034287A1
WO2019034287A1 PCT/EP2018/025198 EP2018025198W WO2019034287A1 WO 2019034287 A1 WO2019034287 A1 WO 2019034287A1 EP 2018025198 W EP2018025198 W EP 2018025198W WO 2019034287 A1 WO2019034287 A1 WO 2019034287A1
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switch
inverter
motor
synchronous motor
side terminal
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PCT/EP2018/025198
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German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Schmidt
Jürgen BÖCKLE
Adrian Drong
Original Assignee
Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg filed Critical Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking

Definitions

  • the invention relates to a drive comprising a synchronous motor and a converter.
  • a synchronous motor can be fed by a converter, which provides a three-phase voltage system to the synchronous motor.
  • the invention is therefore based on the object to make a synchronous motor easy to operate.
  • the object is achieved in the synchronous motor according to the features specified in claim 1.
  • the drive has a synchronous motor and a converter, from the AC-side terminal of the inverter, the motor phases of the synchronous motor, ie in particular the three supply terminals of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, can be supplied, in particular in generator mode operated synchronous motor, by means of a controllable switch, the three-phase motor voltage, in particular the three motor phases of the
  • Synchronous motor via respective first resistors is fed to a neutral point
  • each motor phase is connected to a respective first terminal of a respective first resistor and the respective second terminals of the first resistors is connected to each other, in particular as a neutral point.
  • the advantage here is that by means of the switch a plurality of electrical lines are separable or connectable.
  • This multi-pole design of the switch allows that when activating the switch, the connections of the motor, so the motor phases, are connected via the first resistors each with a neutral point.
  • the motor voltage that is, the voltage applied to the terminals of the motor three-phase voltage, not directly short-circuited by means of a star point but via interposed first resistors.
  • each of the first resistors is thus one of the motor phase potentials.
  • one of the motor phase voltages is applied to each of the first resistors with respect to the neutral point.
  • the resistors are designed such that their resistance decreases with increasing temperature.
  • an embodiment as an NTC or as a clocked and / or pulse width modulated controlled semiconductor switch is advantageous.
  • the torque of the synchronous motor acts as a braking torque.
  • Synchronous motor that when braking the motor phases through resistors with a
  • the resistors are preferably designed as NTC resistors.
  • NTC resistors are preferably designed as NTC resistors.
  • the inverter has a rectifier whose DC side terminal is connectable to the DC side terminal of an inverter and / or from the DC side terminal of the rectifier of the
  • DC-side connection of the inverter can be supplied.
  • the advantage here is that the rectifier can be fed by an AC power supply network and an intermediate circuit voltage makes the inverter available adjustable.
  • the synchronous motor can be supplied from the AC-side terminal of the inverter, in particular so the rotating field winding of the stator of the synchronous motor.
  • the advantage here is that the inverter has three parallel-connected half-bridges, this parallel circuit of the am
  • each of the half-bridges is composed as a series circuit of two controllable semiconductor switches, each semiconductor switch, a diode is connected in parallel.
  • the power generated by the motor flows to the DC-side connection of the inverter.
  • the power flow from the motor to the inverter is prevented, the
  • the switch is a changeover switch, in particular so that in a first switch position, the inverter provides the motor voltage, ie in particular the three motor phases are connected to the three phases of the inverter, and in a second switch position, the motor voltage over the
  • Motor phases connected poles are selectively connectable only with three poles, which are connected to the AC-side terminal of the inverter, or alternatively connectable to the three poles, each with one of the first three
  • the switch is made in several pieces, so spaced from two or more two- or multi-pole, in particular separately arranged from each other, switches executed, in particular where the separately
  • switches are driven simultaneously and / or are each carried out two or more poles.
  • the advantage here is that the switch from such separately arranged individual switches can be assembled, these individual switches are arranged separately from each other but are controlled simultaneously.
  • the switching operation ie the closing or opening takes place simultaneously.
  • a second resistor is supplied from the voltage present at the DC voltage side of the inverter, in particular so that the upper potential of the DC side terminal of the inverter to the first terminal of the second resistor and the lower potential of the DC side terminal of the inverter is connected to the second terminal of the second resistor.
  • the first resistors and / or the second resistor are each designed as a thermistor or NTC resistor.
  • the advantage here is that a cost-effective design is possible.
  • the characteristic is at
  • the first resistors and / or the second resistor are each designed as a controllable semiconductor switch, in particular wherein the
  • Semiconductor switch pulse width modulated drive signals are supplied, in particular via a galvanic coupling.
  • the advantage here is that the course of the characteristic is controllable by appropriate control of the semiconductor switch.
  • in particular depends on the control signal of a
  • the AC-side connection of the inverter can be disconnected by means of the switch from the motor connection.
  • the advantage here is that the multi-pole executed switch not only the motor phases over the first resistors with makes the star point connectable but also the AC-side terminal of the inverter is disconnected from the engine.
  • the DC voltage side terminal of the rectifier can be separated by means of the switch from the DC side terminal of
  • the switch is designed multipolar.
  • the advantage here is that the switch is compact executable.
  • the switch as a contactor, in particular
  • the drive is shown schematically outlined, wherein by means of a control 23, a switch 22 is controlled, by means of which the three motor phases of the synchronous motor M are short-circuited.
  • FIG. 3 shows a drive according to the invention in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase. In addition, another resistor 30 is provided for discharging the DC link.
  • FIG. 4 shows a drive according to the invention, in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase, wherein additionally a separation of the intermediate circuit is made possible.
  • FIG. 5 shows a drive according to the invention in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase.
  • an inventive drive is shown, in which a resistor 30 is provided for discharging the intermediate circuit and a separation of the rectifier 20 of the synchronous motor M feeding inverter is possible.
  • FIG. 8 a motor contactor having a changeover switch is provided, with which either the inverter 21 feeds the motor M or, alternatively, short circuiting with existing additional resistors 31 in the motor phases is made possible.
  • FIG. 9 shows a semiconductor arrangement 90 for discharging the intermediate circuit, wherein the rectifier 20 can be disconnected.
  • the synchronous motor has a speed-dependent torque characteristic 1 which, in comparison to a speed-dependent effect in the short-circuit current path when resistors are present
  • Torque characteristic 2 has no plateau. When decreasing speed from a rated speed, characteristic 1 is an increasing
  • the characteristic curve 2 has a substantially constant torque, that is to say torque that is independent of the rotational speed over a wide rotational speed range.
  • characteristic curve 2 starting from a high rated speed during braking, a constant torque is generated which drops to zero shortly before the standstill.
  • the frictional force of the transmission becomes effective in the low speed range, and the course of the torque generated by the motor is insignificant.
  • a drive is schematically outlined, which has a fed by a converter synchronous motor M.
  • a three-phase connected to the public AC power supply rectifier 20 is used to provide a unipolar voltage.
  • This inverter 21 has three parallel-connected half-bridges, which are supplied from the unipolar voltage and in each case a series connection of two controllable Have semiconductor switches, which are preferably controlled pulse width modulated. Each of the semiconductor switches is connected in parallel with a diode.
  • Short circuit can be effected, which leads to the characteristic curve 1.
  • the short-circuiting can be effected by arranging a respective resistor 31 in each of the motor phases.
  • Synchronous motor generated in regenerative operation generated three-phase voltage not only the AC-side terminal of the inverter 21 but also via the intermediate resistors 31 a neutral point when the driver 23 drives the switch to close and thus the star point is effective.
  • the diodes of the inverter cause a rectification of the generated
  • resistors 31 and 30 are preferably thermistors and / or NTC
  • deceleration is also enabled only by the effected star point and the resistors 31 assigned to the respective motor phase.
  • FIG. 9 in contrast to FIG. 6, the resistor 30 of FIG. 6, which is provided for discharging the capacitor C, is replaced by a controllable semiconductor switch 90.
  • the semiconductor switch 90 In the conducting state, the semiconductor switch 90 causes a short circuit of the upper and lower DC link potential of the converter. So a quick unloading of the
  • the semiconductor switch 90 has a residual conductivity and heats up accordingly. In this way, the electrical energy is converted into heat. In order to avoid overheating of the semiconductor switch 90, it is not permanently replaced in the conductive state but only in sections. For this purpose it is a clocked
  • a signal electronics which is preferably pulse width modulated.
  • a model value for the temperature is determined in the signal electronics. The closer the temperature approaches a threshold value, the shorter the pulse widths of the pulses causing the conductive state.
  • the resistors 30 and 31 of FIGS. 2 to 8 are each replaced by a controllable semiconductor arrangement 90.
  • the control signals are preferably via a galvanic isolation to the
  • a series circuit of a controllable semiconductor switch and a braking resistor is connected in parallel directly in the figures 1 to 9. In this way, an additional deceleration can be achieved if the generator-generated power is at least partially made available to the AC-side terminal of the inverter 21 and thus voltage is provided on the DC side terminal of the inverter 21 in particular and the voltage applied to the capacitor C voltage exceeds a threshold.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Drive having a synchronous motor and a converter, wherein the motor phases of the synchronous motor, that is to say in particular the three supply connections of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, can be supplied with power from the AC voltage-side connection of the inverter, wherein, in particular when the synchronous motor is operated as a generator, the three-phase motor voltage, in particular the three motor phases, of the synchronous motor can be supplied to a star point, in particular can be short-circuited, via respective first resistors by means of a controllable switch, and/or wherein, in particular when the synchronous motor is operated as a generator, each motor phase is connected to a respective first connection of a respective first resistor by means of a controllable switch, and the respective second connections of the first resistors can be connected to one another, in particular in the form of a star point.

Description

Antrieb, aufweisend einen Synchronmotor und einen Umrichter  Drive comprising a synchronous motor and a converter
Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Antrieb, aufweisend einen Synchronmotor und einen Umrichter. Description: The invention relates to a drive comprising a synchronous motor and a converter.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Synchronmotor von einem Umrichter speisbar ist, welcher dem Synchronmotor ein Drehspannungssystem zur Verfügung stellt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Synchronmotor einfach betreibbar zu machen. It is well known that a synchronous motor can be fed by a converter, which provides a three-phase voltage system to the synchronous motor. The invention is therefore based on the object to make a synchronous motor easy to operate.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Synchronmotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. According to the invention the object is achieved in the synchronous motor according to the features specified in claim 1.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind, dass der Antrieb einen Synchronmotor und einen Umrichter aufweist, wobei aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters die Motorphasen des Synchronmotors, insbesondere also die drei Versorgungsanschlüsse der Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors, versorgbar sind, wobei insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters die dreiphasige Motorspannung, insbesondere die drei Motorphasen, des Important features of the invention in the drive are that the drive has a synchronous motor and a converter, from the AC-side terminal of the inverter, the motor phases of the synchronous motor, ie in particular the three supply terminals of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, can be supplied, in particular in generator mode operated synchronous motor, by means of a controllable switch, the three-phase motor voltage, in particular the three motor phases of the
Synchronmotors über jeweilige erste Widerstände einem Sternpunkt zuführbar ist, Synchronous motor via respective first resistors is fed to a neutral point,
insbesondere kurzschließbar ist, und/oder wobei insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor mittels eines steuerbaren Schalters jede Motorphase mit einem jeweiligen ersten Anschluss eines jeweiligen ersten Widerstands verbunden ist und die jeweiligen zweiten Anschlüsse der ersten Widerstände miteinander verbindbar ist, insbesondere als Sternpunkt. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Schalters mehrere elektrische Leitungen auftrennbar oder verbindbar sind. Diese mehrpolige Ausführung des Schalters ermöglicht, dass beim Aktivieren des Schalters die Anschlüsse des Motors, also die Motorphasen, über die ersten Widerstände jeweils mit einem Sternpunkt verbunden werden. Somit wird die Motorspannung, also die an den Anschlüssen des Motors anliegende Drehspannung, nicht direkt mittels eines Sternpunkts kurzgeschlossen sondern über zwischengeordnete erste Widerstände. An jedem der ersten Widerstände liegt also eines der Motorphasenpotentiale an. Somit liegt an jedem der ersten Widerstände bezogen auf den Sternpunkt eine der Motorphasenspannungen an. Vorzugsweise sind die Widerstände derart ausgeführt, dass ihr Widerstandswert mit zunehmender Temperatur abfällt. Dabei ist eine Ausführung als NTC oder als getaktet und/oder pulsweitenmoduliert angesteuerter Halbleiterschalter vorteilhaft. Mittels der ersten Widerstände ist somit eine Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Synchronmotors erreichbar, die in einem weiten Drehzahlbereich im Wesentlichen konstant verläuft. Dadurch ist beim Bremsen mit abnehmender Drehzahl zunehmendes Drehmoment vermeidbar, also auch eine Ruckreduzierung. Da der Antrieb ein vom Synchronmotor antreibbares Getriebe aufweist und dieses bei sehr kleiner Drehzahl ein reibungsbedingtes großes Drehmoment erzeugt, ist der sich an den konstanten Bereich anschließende niedrigere Drehzahlbereich der Kennlinie des Synchronmotors selbst unerheblich. Das reibungsbedingt erzeugte Drehmoment des is short-circuited in particular, and / or wherein in particular in generator-operated synchronous motor by means of a controllable switch each motor phase is connected to a respective first terminal of a respective first resistor and the respective second terminals of the first resistors is connected to each other, in particular as a neutral point. The advantage here is that by means of the switch a plurality of electrical lines are separable or connectable. This multi-pole design of the switch allows that when activating the switch, the connections of the motor, so the motor phases, are connected via the first resistors each with a neutral point. Thus, the motor voltage, that is, the voltage applied to the terminals of the motor three-phase voltage, not directly short-circuited by means of a star point but via interposed first resistors. At each of the first resistors is thus one of the motor phase potentials. Thus, one of the motor phase voltages is applied to each of the first resistors with respect to the neutral point. Preferably, the resistors are designed such that their resistance decreases with increasing temperature. In this case, an embodiment as an NTC or as a clocked and / or pulse width modulated controlled semiconductor switch is advantageous. By means of the first resistors is thus a torque-speed characteristic of the synchronous motor can be reached, which is substantially constant over a wide speed range. As a result, when braking with decreasing speed increasing torque is avoidable, so a jerk reduction. Since the drive has a drive drivable by the synchronous motor and this generates a large torque due to friction at very low speed, the lower speed range of the characteristic curve of the synchronous motor itself, which adjoins the constant range, is irrelevant. The friction caused by the torque of
Getriebes bestimmt also diesen niedrigeren Bereich wesentlich. Transmission thus determines this lower range significantly.
Im generatorischen Betrieb wirkt das Drehmoment des Synchronmotors als Bremsmoment. In regenerative mode, the torque of the synchronous motor acts as a braking torque.
Wichtig ist also bei dem erfindungsgemäßen Antrieb, aufweisend Umrichter und So it is important in the drive according to the invention, comprising inverter and
Synchronmotor, dass beim Abbremsen die Motorphasen über Widerstände mit einem Synchronous motor, that when braking the motor phases through resistors with a
Sternpunkt verbunden sind. Die Widerstände sind vorzugsweise als NTC-Widerstände ausgeführt. Somit weist insbesondere bei Verwendung handelsüblicher NTC die Drehmoment- Drehzahl-Kennlinie beim Abbremsen einen im Wesentlichen konstanten Bereich auf, so dass bei abfallender Drehzahl zunächst konstantes Bremsmoment erzeugt wird. Star point are connected. The resistors are preferably designed as NTC resistors. Thus, especially when using commercially available NTC, the torque-speed characteristic during braking to a substantially constant range, so that when declining speed initially constant braking torque is generated.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter einen Gleichrichter auf, dessen gleichspannungsseitiger Anschluss mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss eines Wechselrichters verbindbar ist und/oder aus dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters der In an advantageous embodiment, the inverter has a rectifier whose DC side terminal is connectable to the DC side terminal of an inverter and / or from the DC side terminal of the rectifier of the
gleichspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Gleichrichter von einem Wechselstromversorgungsnetz speisbar ist und eine Zwischenkreisspannung dem Wechselrichter zur Verfügung stellbar macht. DC-side connection of the inverter can be supplied. The advantage here is that the rectifier can be fed by an AC power supply network and an intermediate circuit voltage makes the inverter available adjustable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters der Synchronmotor versorgbar, insbesondere also die Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors. Von Vorteil ist dabei, dass der Wechselrichter drei parallel geschaltete Halbbrücken aufweist, wobei diese Parallelschaltung aus der am In an advantageous embodiment of the synchronous motor can be supplied from the AC-side terminal of the inverter, in particular so the rotating field winding of the stator of the synchronous motor. The advantage here is that the inverter has three parallel-connected half-bridges, this parallel circuit of the am
gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Gleichspannung versorgbar ist, wobei jede der Halbbrücken als Reihenschaltung aus jeweils zwei steuerbaren Halbleiterschaltern zusammengesetzt ist, wobei jedem Halbleiterschalter eine Diode parallel zugeschaltet ist. Somit ist durch pulsweitenmoduliertes Ansteuern der Halbleiterschalter ein dreiphasiges Wechselspannungssystem für den Motor bereit stellbar, wobei im DC-side terminal of the inverter applied DC voltage can be supplied, each of the half-bridges is composed as a series circuit of two controllable semiconductor switches, each semiconductor switch, a diode is connected in parallel. Thus, by pulsweitenmoduliertes driving the semiconductor switch, a three-phase AC voltage system for the engine can be set, wherein in
generatorischen Betrieb die vom Motor erzeugte Leistung zum gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters fließt. Wenn allerdings mittels Öffnen des mehrpoligen Schalters der Leistungsfluss vom Motor zum Wechselrichter verhindert wird, wird der regenerative operation, the power generated by the motor flows to the DC-side connection of the inverter. However, if by opening the multi-pole switch the power flow from the motor to the inverter is prevented, the
Leistungsfluss über die durch zum Öffnen gleichzeitiges Schließen anderer Pole des Schalters bewirkte Verbindungen zu den ersten Widerständen transportiert und somit in Wärme verwandelt. Power flow through the opening caused by the simultaneous closing of other poles of the switch caused connections to the first resistors and thus transformed into heat.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter ein Wechselschalter, insbesondere so dass in einer ersten Schalterstellung der Wechselrichter die Motorspannung bereit stellt, insbesondere also die drei Motorphasen mit den drei Phasen des Wechselrichters verbunden sind, und in einer zweiten Schalterstellung die Motorspannung über die In an advantageous embodiment of the switch is a changeover switch, in particular so that in a first switch position, the inverter provides the motor voltage, ie in particular the three motor phases are connected to the three phases of the inverter, and in a second switch position, the motor voltage over the
insbesondere drei erste Widerstände einem Sternpunkt als Kurzschluss zugeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter mit weniger Polen auskommt, da die drei mit den In particular, three first resistors is supplied to a neutral point as a short circuit. The advantage here is that the switch manages with fewer poles, since the three with the
Motorphasen verbundenen Polen nur wahlweise mit drei Polen verbindbar sind, welche mit dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters verbunden sind, oder alternativ mit den drei Polen verbindbar sind, welche jeweils mit einem der drei ersten Motor phases connected poles are selectively connectable only with three poles, which are connected to the AC-side terminal of the inverter, or alternatively connectable to the three poles, each with one of the first three
Widerstände verbunden sind. Resistors are connected.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter mehrstückig ausgeführt, also aus zwei oder mehr zwei- oder mehrpoligen voneinander beabstandeten, insbesondere separat voneinander angeordneten, Schaltern ausgeführt, insbesondere wobei die separat In an advantageous embodiment of the switch is made in several pieces, so spaced from two or more two- or multi-pole, in particular separately arranged from each other, switches executed, in particular where the separately
angeordneten Schalter gleichzeitig angesteuert werden und/oder jeweils zwei- oder mehrpolig ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter aus solchen separat angeordneten Einzelschaltern zusammensetzbar ist, wobei diese Einzelschalter voneinander separat angeordnet sind aber gleichzeitig angesteuert werden. Somit findet der Schaltvorgang, also das Schließen beziehungsweise Öffnen gleichzeitig statt. arranged switches are driven simultaneously and / or are each carried out two or more poles. The advantage here is that the switch from such separately arranged individual switches can be assembled, these individual switches are arranged separately from each other but are controlled simultaneously. Thus, the switching operation, ie the closing or opening takes place simultaneously.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird abhängig von einem Steuersignal ein zweiter Widerstand aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Spannung versorgt, insbesondere so dass das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstands und das untere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss des zweiten Widerstands verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass auch im Zwischenkreis ein Widerstand vorsehbar ist, welcher generatorisch erzeugte Leistung in Wärme umwandelt. Somit ist die Kennlinie bei zunehmender Drehzahlmit größerem Drehmoment ausführbar. In an advantageous embodiment, depending on a control signal, a second resistor is supplied from the voltage present at the DC voltage side of the inverter, in particular so that the upper potential of the DC side terminal of the inverter to the first terminal of the second resistor and the lower potential of the DC side terminal of the inverter is connected to the second terminal of the second resistor. The advantage here is that even in the intermediate circuit, a resistance is providable, which converts generated power into heat. Thus, the characteristic is executable with increasing torque with greater torque.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als Thermistor oder NTC-Widerstand ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Ausführung ermöglicht ist. Allerdings ist die Kennlinie bei In an advantageous embodiment, the first resistors and / or the second resistor are each designed as a thermistor or NTC resistor. The advantage here is that a cost-effective design is possible. However, the characteristic is at
Verwendung handelsüblicher NTC dadurch auch festgelegt. Use of commercial NTC thereby also determined.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt, insbesondere wobei demIn an advantageous embodiment, the first resistors and / or the second resistor are each designed as a controllable semiconductor switch, in particular wherein the
Halbleiterschalter pulsweitenmodulierte Ansteuersignale zugeführt werden, insbesondere über eine galvanische Kopplung. Von Vorteil ist dabei, dass der Verlauf der Kennlinie steuerbar ist durch entsprechende Ansteuerung der Halbleiterschalter. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist insbesondere abhängig vom Steuersignal einerSemiconductor switch pulse width modulated drive signals are supplied, in particular via a galvanic coupling. The advantage here is that the course of the characteristic is controllable by appropriate control of the semiconductor switch. In an advantageous embodiment, in particular depends on the control signal of a
Ansteuerung für den Schalter der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar mittels des Schalters vom Motoranschluss. Von Vorteil ist dabei, dass der mehrpolig ausgeführte Schalter nicht nur die Motorphasen über die ersten Widerstände mit dem Sternpunkt verbindbar macht sondern auch der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar ist vom Motor. Activation for the switch The AC-side connection of the inverter can be disconnected by means of the switch from the motor connection. The advantage here is that the multi-pole executed switch not only the motor phases over the first resistors with makes the star point connectable but also the AC-side terminal of the inverter is disconnected from the engine.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist insbesondere abhängig vom Steuersignale einer Ansteuerung für den Schalter der gleichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters abtrennbar mittels des Schalters vom gleichspannungsseitigen Anschluss des In an advantageous embodiment, in particular depending on the control signals of a control for the switch, the DC voltage side terminal of the rectifier can be separated by means of the switch from the DC side terminal of
Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass der mehrpolig ausgeführte Schalter nicht nur die Motorphasen über die ersten Widerstände mit dem Sternpunkt verbindbar macht sondern auch der gleichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters abtrennbar ist vom Inverter. The advantage here is that the multi-pole executed switch not only makes the motor phases connectable via the first resistors to the star point but also the DC voltage side connection of the rectifier is separable from
Zwischenkreis, also vom gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters. Dadurch ist auch die Sicherheit erhöhbar. Denn durch die mehreren Auftrennungen ist die Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Anlaufen des Motors verbessert. DC link, ie from the DC-side connection of the inverter. As a result, the security can be increased. Because of the multiple separations, the safety against unintentional startup of the engine is improved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels des Schalters auch der In an advantageous embodiment of the switch is also the
wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar von den Motorphasen. Von Vorteil ist dabei, dass ein unbeabsichtigtes Anlaufen des Motors verhindert ist. Denn selbst wenn der Wechselrichter fehlerhafterweise an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss ein Drehspannungssystem bereit stellt, das in der Lage wäre den Motor motorisch zu betreiben, ist dies verhindert durch das Abtrennen, also auftrennen der entsprechenden elektrischen Leitungen. AC-side connection of the inverter separable from the motor phases. The advantage here is that an unintentional start of the engine is prevented. Because even if the inverter erroneously provides at its AC-side terminal a three-phase voltage system that would be able to operate the motor motor, this is prevented by the separation, so disconnect the corresponding electrical lines.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter mehrpolig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter kompakt ausführbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter als Schütz, insbesondere In an advantageous embodiment of the switch is designed multipolar. The advantage here is that the switch is compact executable. In an advantageous embodiment of the switch as a contactor, in particular
Mehrfachschütz, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Schalter kostengünstig ist.  Multiple contactor, executed. The advantage here is that the switch is inexpensive.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the expert, further meaningful combination options of claims and / or individual arise
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert: Claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task by comparison with the prior art task. The invention will now be explained in more detail with reference to schematic illustrations:
In der Figur 1 sind drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinien eines Antriebs mit In the figure 1 are speed-dependent torque characteristics of a drive with
generatorisch betriebenem Synchronmotor gezeigt, wobei ein Abbremsen mittels Kurzschluss oder Widerstand erfolgt. shown powered generator synchronous motor, wherein a deceleration takes place by means of short circuit or resistance.
In der Figur 2 ist der Antrieb schematisch skizziert dargestellt, wobei mittels einer Ansteuerung 23 ein Schalter 22 ansteuerbar ist, mittels dessen die drei Motorphasen des Synchronmotors M kurzschließbar sind. In the figure 2 the drive is shown schematically outlined, wherein by means of a control 23, a switch 22 is controlled, by means of which the three motor phases of the synchronous motor M are short-circuited.
In der Figur 3 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem im Unterschied zur Figur 2 in jeder Motorphase ein zusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist. Außerdem ist auch weiterer Widerstand 30 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen. FIG. 3 shows a drive according to the invention in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase. In addition, another resistor 30 is provided for discharging the DC link.
In der Figur 4 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem im Unterschied zur Figur 2 in jeder Motorphase ein zusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist, wobei zusätzlich ein Auftrennen des Zwischenkreises ermöglicht ist. In der Figur 5 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem im Unterschied zur Figur 2 in jeder Motorphase ein zusätzlicher Widerstand 31 angeordnet ist. FIG. 4 shows a drive according to the invention, in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase, wherein additionally a separation of the intermediate circuit is made possible. FIG. 5 shows a drive according to the invention in which, in contrast to FIG. 2, an additional resistor 31 is arranged in each motor phase.
In der Figur 6 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem ein Widerstand 30 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen ist und ein Abtrennen des Gleichrichters 20 des den Synchronmotor M speisenden Umrichters ermöglicht ist. In the figure 6, an inventive drive is shown, in which a resistor 30 is provided for discharging the intermediate circuit and a separation of the rectifier 20 of the synchronous motor M feeding inverter is possible.
In der Figur 7 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb dargestellt, bei welchem ein Abtrennen des Wechselrichters 21 des den Synchronmotor M speisenden Umrichters ermöglicht ist und gleichzeitig ein Kurzschließen bei vorhandenen zusätzlichen Widerständen 31 in den In the figure 7, an inventive drive is shown, in which a disconnection of the inverter 21 of the synchronous motor M feeding converter is possible and at the same time a short-circuit in the presence of additional resistors 31 in the
Motorphasen. Motor phases.
In der Figur 8 ist ein Wechselschalter aufweisender Motorschütz vorgesehen, mit welchem wahlweise der Wechselrichter 21 den Motor M speist oder alternativ ein Kurzschließen bei vorhandenen zusätzlichen Widerständen 31 in den Motorphasen ermöglicht ist. In der Figur 9 ist eine Halbleiteranordnung 90 zur Entladung des Zwischenkreises vorgesehen, wobei der Gleichrichter 20 abtrennbar ist. Wie in Figur 1 gezeigt, weist der Synchronmotor bei direktem Kurzschluss seiner Motorphasen eine Drehzahl-abhängige Drehmoment-Kennlinie 1 auf, die im Vergleich zu einer bei vorhandenen Widerständen im Kurzschlussstrompfad bewirkten Drehzahl-abhängige In FIG. 8, a motor contactor having a changeover switch is provided, with which either the inverter 21 feeds the motor M or, alternatively, short circuiting with existing additional resistors 31 in the motor phases is made possible. FIG. 9 shows a semiconductor arrangement 90 for discharging the intermediate circuit, wherein the rectifier 20 can be disconnected. As shown in FIG. 1, in the case of a direct short circuit of its motor phases, the synchronous motor has a speed-dependent torque characteristic 1 which, in comparison to a speed-dependent effect in the short-circuit current path when resistors are present
Drehmoment-Kennlinie 2 kein Plateau aufweist. Bei von einer Nenndrehzahl abnehmender Drehzahl weist Kennlinie 1 ein zunehmendesTorque characteristic 2 has no plateau. When decreasing speed from a rated speed, characteristic 1 is an increasing
Drehmoment auf, das ein Maximum bei einer sehr niedrigen Drehzahl erreicht und dann erst gegen Null abfällt. Torque that reaches a maximum at a very low speed and then drops to zero.
Im Gegensatz dazu weist die Kennlinie 2 ein im Wesentlichen konstantes Drehmoment auf, also in weitem Drehzahlbereich von der Drehzahl unabhängiges Drehmoment auf. In contrast, the characteristic curve 2 has a substantially constant torque, that is to say torque that is independent of the rotational speed over a wide rotational speed range.
Somit wird bei Kennlinie 2 beginnend von einer hohen Nenndrehzahl beim Abbremsen ein konstantes Drehmoment erzeugt, das kurz vor Stillstand auf Nullabfällt. Da der Synchronmotor allerdings nicht direkt sondern über ein Getriebe eine Last antreibt, wird im niedrigen Drehzahlbereich die Reibungskraft des Getriebes wirksam und der Verlauf des vom Motor erzeugten Drehmoments ist dann unerheblich. Thus, in characteristic curve 2, starting from a high rated speed during braking, a constant torque is generated which drops to zero shortly before the standstill. However, since the synchronous motor does not drive a load directly but via a transmission, the frictional force of the transmission becomes effective in the low speed range, and the course of the torque generated by the motor is insignificant.
In der Figur 2 ist ein Antrieb schematisch skizziert, welcher einen von einem Umrichter gespeisten Synchronmotor M aufweist. In the figure 2, a drive is schematically outlined, which has a fed by a converter synchronous motor M.
Dabei wird ein mit dem Öffentlichen Wechselstromversorgungsnetz dreiphasig verbundener Gleichrichter 20 zur Bereitstellung einer unipolaren Spannung eingesetzt. Am In this case, a three-phase connected to the public AC power supply rectifier 20 is used to provide a unipolar voltage. At the
gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters 20 ist ein Kondensator vorgesehen, der somit parallel zum gleichspannungsseitigen Anschluss eines Wechselrichters 21 geschaltet ist. DC voltage side terminal of the rectifier 20, a capacitor is provided, which is thus connected in parallel to the DC side terminal of an inverter 21.
Dieser Wechselrichter 21 weist drei parallel geschaltete Halbbrücken auf, welche aus der unipolaren Spannung versorgt sind und jeweils eine Reihenschaltung aus zwei steuerbaren Halbleiterschaltern aufweisen, die vorzugsweise pulsweitenmoduliert angesteuert werden. Jedem der Halbleiterschalter ist eine Diode parallel geschaltet. This inverter 21 has three parallel-connected half-bridges, which are supplied from the unipolar voltage and in each case a series connection of two controllable Have semiconductor switches, which are preferably controlled pulse width modulated. Each of the semiconductor switches is connected in parallel with a diode.
Mittels eines von einer Ansteuerung 23 ansteuerbaren Schalters 22 sind zwei der By means of a controllable by a driver 23 switch 22 are two of
Motorphasen mit einer dritten der drei Motorphasen verbindbar und somit ein direkter Motor phases with a third of the three motor phases connectable and thus a direct
Kurzschluss bewirkbar, welcher zur Kennlinie 1 führt. Short circuit can be effected, which leads to the characteristic curve 1.
Wie in Figur 3 gezeigt, ist im Unterschied zur Figur 2 das Kurzschließen bewirkbar, indem in jeder der Motorphasen jeweils ein Widerstand 31 angeordnet ist. Somit wird das vom As shown in FIG. 3, in contrast to FIG. 2, the short-circuiting can be effected by arranging a respective resistor 31 in each of the motor phases. Thus, that of the
Synchronmotor im generatorischen Betrieb erzeugte Drehspannungssystem nicht nur dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters 21 sondern auch über die zwischengeordneten Widerstände 31 einem Sternpunkt zugeführt, wenn die Ansteuerung 23 den Schalter zum Schließen ansteuert und somit der Sternpunkt wirksam ist. Dabei bewirken die Dioden des Wechselrichters ein Gleichrichten des erzeugten Synchronous motor generated in regenerative operation generated three-phase voltage not only the AC-side terminal of the inverter 21 but also via the intermediate resistors 31 a neutral point when the driver 23 drives the switch to close and thus the star point is effective. The diodes of the inverter cause a rectification of the generated
Drehspannungssystems und stellen somit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters 21 Gleichspannung zur Verfügung.  Three-phase voltage system and thus provide the DC side terminal of the inverter 21 DC voltage available.
Von der Ansteuerung 23 ist zwar ein Abtrennen des Gleichrichters 20 bewirkt, jedoch steigt somit bei generatorischem Betrieb die Spannung am Kondensator C, also auch am Although the drive 23 causes a disconnection of the rectifier 20, the voltage at the capacitor C thus increases during regenerative operation, that is to say also at the time of operation
gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters 21 an. DC side terminal of the inverter 21 at.
Daher ist ein zusätzlicher Widerstand 30 zur Entladung des Kondensators C von der Therefore, an additional resistor 30 for discharging the capacitor C from the
Ansteuerung zuschaltbar. Bei generatorischem Betrieb wird dieses Zuschalten ausgeführt und gleichzeitig das Abtrennen des Gleichrichters 20. Activation switchable. In regenerative operation of this connection is performed and at the same time disconnecting the rectifier 20th
Als Widerstände 31 und auch 30 werden vorzugsweise Thermistoren und/oder NTC As resistors 31 and 30 are preferably thermistors and / or NTC
Widerstände verwendet. Der Widerstandswert des jeweiligen Widerstands (30, 31 ) nimmt also mit zunehmender Temperatur ab. Resistors used. The resistance value of the respective resistor (30, 31) thus decreases with increasing temperature.
Im Unterschied zur Figur 3 wird in Figur 4 nur der Gleichrichter 20 abgetrennt und die In contrast to Figure 3, only the rectifier 20 is separated in Figure 4 and the
Vernichtung der generatorisch erzeugten Leistung nur über die in den Motorphasen angeordneten Widerstände 31 und den den Kurzschluss darstellenden Sternpunkt bewirkt. Das Kurzschließen des Sternpunktes und das Abtrennen des Gleichrichters 20 wird gleichzeitig angesteuert. Destruction of the regenerative power generated only via the arranged in the motor phases resistors 31 and the short circuit representing star point. The short-circuiting of the star point and the disconnection of the rectifier 20 is controlled simultaneously.
Wie in Figur 5 gezeigt, ist im Unterschied zur Figur 4 ein Abbremsen auch nur durch den bewirkten Sternpunkt und die der jeweiligen Motorphase zugeordneten Widerstände 31 ermöglicht. As shown in FIG. 5, in contrast to FIG. 4, deceleration is also enabled only by the effected star point and the resistors 31 assigned to the respective motor phase.
Wie in Figur 6 gezeigt, ist ein Abbremsen durch zum Kondensator C zugehöriges As shown in FIG. 6, deceleration by the capacitor C is included
Parallelschalten eines Widerstands 30 ermöglicht. Parallel connection of a resistor 30 allows.
Wie in Figur 7 gezeigt, ist beim Kurzschließen der Motorphasen über die zwischengeordneten Widerstände 31 ein Abtrennen des Wechselrichters 21 vorteilhaft. Somit wird der Kondensator C nicht über einen unzulässig hohen Spannungswert hin aufgeladen. In Figur 8 ist statt der beiden dreiphasigen Schalter nach Figur 7 ein dreiphasiger As shown in FIG. 7, when the motor phases are short-circuited via the intermediate resistors 31, disconnection of the inverter 21 is advantageous. Thus, the capacitor C is not charged via an inadmissibly high voltage value. In Figure 8, instead of the two three-phase switch of Figure 7 is a three-phase
Wechselschalter vorgesehen, so dass ein geringerer Aufwand notwendig ist. Changeover switch provided, so that a lesser effort is necessary.
In Figur 9 ist im Unterschied zur Figur 6 der Widerstand 30 der Figur 6, welcher zur Entladung des Kondensators C vorgesehen ist, ersetzt durch einen steuerbaren Halbleiterschalter 90. Im leitenden Zustand bewirkt der Halbleiterschalter 90 einen Kurzschluss des oberen mit dem unteren Zwischenkreispotentials des Umrichters, also ein schnelles Entladen des In FIG. 9, in contrast to FIG. 6, the resistor 30 of FIG. 6, which is provided for discharging the capacitor C, is replaced by a controllable semiconductor switch 90. In the conducting state, the semiconductor switch 90 causes a short circuit of the upper and lower DC link potential of the converter. So a quick unloading of the
Kondensators C. Dabei weist der Halbleiterschalter 90 einen Restleitwert auf und erhitzt sich entsprechend. Auf diese Weise wird die elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Um ein Überhitzen des Halbleiterschalters 90 zu vermeiden wird er nicht dauerhaft in den leitenden Zustand ersetzt sondern nur zeitabschnittsweise. Hierzu wird ihm ein getaktetes Condenser C. In this case, the semiconductor switch 90 has a residual conductivity and heats up accordingly. In this way, the electrical energy is converted into heat. In order to avoid overheating of the semiconductor switch 90, it is not permanently replaced in the conductive state but only in sections. For this purpose it is a clocked
Ansteuersignal von einer Signalelektronik zugeführt, das vorzugsweise pulsweitenmoduliert ist. Dabei wird in der Signalelektronik ein Modellwert für die Temperatur bestimmt. Je näher die Temperatur an einen Schwellwert herankommt, desto kürzer sind die Pulsweiten der den leitenden Zustand bewirkenden Pulse. Vorzugsweise wird zusätzlich zur Erhöhung der Sicherheit eine Temperatur des Halbleiterschalters 90 erfasst, so dass auch bei Störungen, wie beispielsweise verschlechterter Wärmeübergang zur Umgebung hin, entsprechend das Temperaturmodell entsprechend berichtigbar ist. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die Widerstände 30 und 31 der Figuren 2 bis 8 jeweils durch eine steuerbare Halbleiteranordnung 90 ersetzt. Die Steuersignale werden dabei vorzugsweise über eine galvanische Trennung an den Drive signal supplied by a signal electronics, which is preferably pulse width modulated. In the process, a model value for the temperature is determined in the signal electronics. The closer the temperature approaches a threshold value, the shorter the pulse widths of the pulses causing the conductive state. Preferably, in addition to increasing the safety of a temperature of the semiconductor switch 90 is detected, so that even in case of disturbances, such as deteriorated heat transfer to the environment, according to the temperature model is correctable accordingly. In further exemplary embodiments according to the invention, the resistors 30 and 31 of FIGS. 2 to 8 are each replaced by a controllable semiconductor arrangement 90. The control signals are preferably via a galvanic isolation to the
Halbleiterschalter 90 herangeführt. Semiconductor switch 90 introduced.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist in den Figuren 1 bis 9 zusätzlich dem Kondensator C jeweils eine Reihenschaltung aus einem steuerbaren Halbleiterschalter und einem Bremswiderstand direkt parallel zugeschaltet. Auf diese Weise ist ein zusätzliches Abbremsen erreichbar, wenn die generatorisch erzeugte Leistung zumindest teilweise dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters 21 bereit gestellt wird und somit am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters 21 Spannung bereit gestellt wird insbesondere und die am Kondensator C anliegende Spannung einen Schwellwert überschreitet. In further embodiments of the invention, in addition to the capacitor C in each case a series circuit of a controllable semiconductor switch and a braking resistor is connected in parallel directly in the figures 1 to 9. In this way, an additional deceleration can be achieved if the generator-generated power is at least partially made available to the AC-side terminal of the inverter 21 and thus voltage is provided on the DC side terminal of the inverter 21 in particular and the voltage applied to the capacitor C voltage exceeds a threshold.
Außerdem ist auf diese Weise die Sicherheit weiter erhöht. In addition, the safety is further increased in this way.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinie für direkten Kurzschluss, also ohne Widerstand 2 Drehzahlabhängige Drehmoment-Kennlinie bei vorhandenem Widerstand 1 Speed-dependent torque characteristic curve for direct short circuit, ie without resistance 2 Speed-dependent torque characteristic curve with existing resistance
20 Gleichrichter  20 rectifiers
21 Wechselrichter  21 inverters
22 Schalter  22 switches
23 Ansteuerung  23 control
30 zweiter Widerstand 30 second resistor
31 erster Widerstand 31 first resistance
90 Halbleiteranordnung 90 semiconductor device

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Antrieb, aufweisend einen Synchronmotor und einen Umrichter, wobei aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters die Motorphasen des Synchronmotors, insbesondere also die drei Versorgungsanschlüsse der Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors, versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters die dreiphasige Motorspannung, insbesondere die drei Motorphasen, des 1 . Drive, comprising a synchronous motor and a converter, wherein from the AC-side terminal of the inverter, the motor phases of the synchronous motor, in particular so the three supply terminals of the rotating field winding of the stator of the synchronous motor, are supplied, characterized in that in particular in generator-operated synchronous motor, by means of a controllable switch the three - phase motor voltage, in particular the three motor phases of the
Synchronmotors über jeweilige erste Widerstände einem Sternpunkt zuführbar ist, Synchronous motor via respective first resistors is fed to a neutral point,
insbesondere kurzschließbar ist, und/oder dass insbesondere bei generatorisch betriebenem Synchronmotor, mittels eines steuerbaren Schalters jede Motorphase mit einem jeweiligen ersten Anschluss eines jeweiligen ersten Widerstands verbunden ist und die jeweiligen zweiten Anschlüsse der ersten Widerstände miteinander verbindbar ist, insbesondere als Sternpunkt. is short-circuited in particular, and / or that in particular in generator-operated synchronous motor, by means of a controllable switch each motor phase is connected to a respective first terminal of a respective first resistor and the respective second terminals of the first resistors is connected to each other, in particular as a neutral point.
2. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 2. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Umrichter einen Gleichrichter aufweist, dessen gleichspannungsseitiger Anschluss mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss eines Wechselrichters verbindbar ist und/oder dass aus dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters der the inverter has a rectifier whose DC side terminal is connectable to the DC side terminal of an inverter and / or that from the DC side terminal of the rectifier of
gleichspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters versorgbar ist DC-side connection of the inverter can be supplied
3. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 3. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters der Synchronmotor versorgbar ist, insbesondere also die Drehfeldwicklung des Stators des Synchronmotors. . from the AC-side terminal of the inverter of the synchronous motor can be supplied, in particular so the rotating field winding of the stator of the synchronous motor. ,
4. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 4. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schalter ein Wechselschalter ist, insbesondere so dass in einer ersten Schalterstellung der Wechselrichter die Motorspannung bereit stellt, insbesondere also die drei Motorphasen mit den drei Phasen des Wechselrichters verbunden sind, und in einer zweiten Schalterstellung die Motorspannung über die the switch is a changeover switch, in particular so that in a first switch position, the inverter provides the motor voltage, ie in particular the three motor phases are connected to the three phases of the inverter, and in a second switch position the motor voltage over the
insbesondere drei erste Widerstände einem Sternpunkt als Kurzschluss zugeführt wird. In particular, three first resistors is supplied to a neutral point as a short circuit.
5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5. Drive according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schalter mehrstückig ausgeführt ist, also aus zwei oder mehr zwei- oder mehrpoligen voneinander beabstandeten, insbesondere separat voneinander angeordneten, Schaltern ausgeführt ist, insbesondere wobei die separat angeordneten Schalter gleichzeitig angesteuert werden und/oder jeweils zwei- odermehrpolig ausgeführt sind. the switch is made in several pieces, that is made of two or more two- or multi-pole spaced apart, in particular arranged separately, switches is executed, in particular wherein the separately arranged switches are driven simultaneously and / or each two- or mehrpolig executed.
6. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 6. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
abhängig von einem Steuersignal ein zweiter Widerstand aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Spannung versorgt wird, insbesondere so dass das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstands und das untere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss des zweiten Widerstands verbunden ist. depending on a control signal, a second resistor is supplied from the voltage present at the DC voltage side terminal of the inverter, in particular so that the upper potential of the DC side terminal of the inverter to the first terminal of the second resistor and the lower potential of the DC side terminal of the inverter to the second terminal the second resistor is connected.
7. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 7. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als Thermistor oder NTC- Widerstand ausgeführt ist oder sind, oder dass die ersten Widerstände und/oder der zweite Widerstand jeweils als steuerbarer the first resistors and / or the second resistor is or are each designed as a thermistor or NTC resistor, or that the first resistors and / or the second resistor are each controllable
Halbleiterschalter ausgeführt ist oder sind, insbesondere wobei dem Halbleiterschalter pulsweitenmodulierte Ansteuersignale zugeführt werden, insbesondere über eine galvanische Kopplung.  Semiconductor switch is designed or are, in particular wherein the semiconductor switch pulse width modulated drive signals are supplied, in particular via a galvanic coupling.
8. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 8. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
insbesondere abhängig vom Steuersignale einer Ansteuerung für den Schalter der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar ist mittels des Schalters vom Motoranschluss. in particular depending on the control signals of a control for the switch of the AC-side terminal of the inverter can be separated by means of the switch from the motor connection.
9. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 9. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
insbesondere abhängig vom Steuersignale einer Ansteuerung für den Schalter der gleichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters abtrennbar ist mittels des Schalters vom gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters. In particular, depending on the control signals of a control for the switch, the DC voltage side terminal of the rectifier can be separated by means of the switch from the DC voltage side terminal of the inverter.
10. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 10. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
mittels des Schalters auch der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters abtrennbar ist von den Motorphasen. By means of the switch also the AC-side connection of the inverter can be separated from the motor phases.
1 1 . Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 1 1. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schalter mehrpolig ausgeführt ist. the switch is designed multipolar.
12. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, 12. Drive according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Schalter als Schütz, insbesondere Mehrfachschütz, ausgeführt ist. the switch is designed as a contactor, in particular a multiple contactor.
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