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Elektrischer Antrieb

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021558D
Original Publication Date: 2004-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Feb-25
Document File: 2 page(s) / 40K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Es soll ein drehzahlveraenderbarer elektrischer Antrieb geschaffen werden, welcher sich gegenueber dem Netz wie ein Motor mit fester Drehzahl verhaelt und insbesondere die Moeglichkeit bietet, Energie der Last in das Netz zurueckzuspeisen. Die Einrichtung zur Drehzahlstellung soll dabei so in den Motor implementiert sein, dass der Antrieb vom Anwender wie ein einfacher Motor gehandhabt werden kann. Im Folgenden wird die Realisierung eines kompakten, drehzahlvariablen und rueckspeisefaehigen elektrischen Antriebs skizziert. Dieser Vorschlag loest das technische Problem in der Weise, dass ein elektrischer Motor mit einer Ansteuerung versehen wird, welche die Netz- als auch die Motorleitungen wechselweise auf ein Knotenpaar schaltet und dadurch die energetische Kopplung zweier Drehfelder (Netz- und Motorfeld) mit verschiedener Frequenz ermoeglicht. Das Knotenpaar besitzt dabei keine energiespeichernden Elemente, wodurch sich diese Anordnung von der eines Zwischenkreisumrichters unterscheidet. Zur Aufrechterhaltung der Funktionsweise ist es lediglich notwendig, dass sich das Netz kapazitiv und der Motor induktiv verhaelt. Dieses Verhalten kann durch entsprechendes Einfuegen kapazitiver oder induktiver Schaltelemente in den entsprechenden Teil der Schaltung erzwungen werden. Bei Einfuegen netzseitiger kapazitiver Schaltelemente ergibt sich ausserdem die Moeglichkeit, diese als Filter und als Stromversorgung zu nutzen. Weiterhin ist der netzseitige Teil der Ansteuerung rueckspeisefaehig auszulegen und anzusteuern. Derartige netzseitige Schaltungen sind als netzgefuehrte Gleichrichter bekannt.

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S

Elektrischer Antrieb

Idea: Dr. Torsten Franke, DE-Erlangen; Hans-Dieter Heining, DE-Erlangen; Dr. Karl Niedermeier, DE-Bad Neustadt/Saale; Klaus Zink, DE-Bad Neustadt/Saale

Es soll ein drehzahlveraenderbarer elektrischer Antrieb geschaffen werden, welcher sich gegenueber dem Netz wie ein Motor mit fester Drehzahl verhaelt und insbesondere die Moeglichkeit bietet, Energie der Last in das Netz zurueckzuspeisen. Die Einrichtung zur Drehzahlstellung soll dabei so in den Motor implementiert sein, dass der Antrieb vom Anwender wie ein einfacher Motor gehandhabt werden kann.

Im Folgenden wird die Realisierung eines kompakten, drehzahlvariablen und rueckspeisefaehigen elektrischen Antriebs skizziert. Dieser Vorschlag loest das technische Problem in der Weise, dass ein elektrischer Motor mit einer Ansteuerung versehen wird, welche die Netz- als auch die Motorleitungen wechselweise auf ein Knotenpaar schaltet und dadurch die energetische Kopplung zweier Drehfelder (Netz- und Motorfeld) mit verschiedener Frequenz ermoeglicht. Das Knotenpaar besitzt dabei keine energiespeichernden Elemente, wodurch sich diese Anordnung von der eines Zwischenkreisumrichters unterscheidet. Zur Aufrechterhaltung der Funktionsweise ist es lediglich notwendig, dass sich das Netz kapazitiv und der Motor induktiv verhaelt. Dieses Verhalten kann durch entsprechendes Einfuegen kapazitiver oder induktiver Schaltelemente in den entsprechenden Teil der Schaltung erzwungen werden. Bei Einfuegen netzseitiger kapazitiver Schaltelemente ergibt sich ausserdem die Moeglichkeit, diese als Filter und als Stromversorgung zu nutzen. Weiterhin ist der netzseitige Teil der Ansteuerung rueckspeisefaehig auszulegen und anzusteuern. Derartige netzseitige Schaltungen sind als netzgefuehrte Gleichrichter bekannt.

Durch die angegebene Schaltung kann ein kompakter rueckspeisefaehiger Aufbau realisiert werden, welcher sich gegenueber dem Netz wie ein nicht drehzahlvariabler Motor verhaelt. Energie aus dem generatorischen Betrieb kann ins Netz zurueckgespeist werden und erhoeht deshalb die Verlustleistungs- bzw. Waermebilanz nicht. Die mechanische Einheit von Motor und Ansteuerung kann z.B. durch Nutzung des Anschlusskastens, der Gehaeusewand bzw. des Luefterkastens zur Aufnahme der Steuerung hergestellt werden. In einer besonders vorteilhaften Variante ist die Kuehlun...