[发明专利]用于对带有多个线圈系统的传动机馈电的电路

说明书

本发明涉及一种用于为带有多个、优选两个线圈系统、尤其是三相电流线圈系统的传动机馈电的电路，其中给每个线圈系统分配有专用的变流器、优选为脉宽调制的三相电流变流器(Drehstrom-Umrichter)，其带有电压中间回路和连接在前的二极管整流器。

在多种情况中，在传动系统的情况下可靠性是最重要的。例如，目前在船只中所谓的柴电传动装置得到非常广泛的应用，其中一个或者多个柴油发电机等等为一个或者多个船载电网馈电，除了其他的用电器之外，一个或者多个电传动马达从这些船载电网中获得其能量。如果一个或多个传动马达故障，则不能保证有关的船只达到其目的地，而是陷于海难并且导致一系列费时的并且花费大的救援措施。

通常，在船上(然而也在飞机、工业设备等等中)有多个不同的、彼此独立的电网可供使用。如果其中之一故障，则所有依赖于其的用电器不能提供其服务。因此，例如在具有多个柴油发电机和多个船用螺旋桨的船只情况下，每个传动支路按照可能性连接到不同的电网上。如果在这种船只中一个电网故障(例如由于在相关的发电机的故障)，则连接到其上的传动马达停止。在两个电网和两个传动马达的情况下，由此最多还有一个传动马达可供使用，即最大传动功率的50％，即使所涉及的发电机可以产生更高的功率。由此，可实现的航行速度大约降低到一般的速度，并且航行持续时间提高到大约两倍的值。

虽然为了提高传动系统的可用性已知的是，设计带有两个线圈系统、尤其是三相电流线圈系统的传动马达，其中给每个线圈系统分配有专用的变流器、优选为脉宽调制的三相电流变流器，其带有电压中间回路和连接在前的二极管整流器。然而两个与相同的马达耦合的变流器通常连接到相同的船载电网上，使得当所涉及的船载电网不再可用时传动马达完全故障。即使两个传动马达的两个线圈例如分别与不同的船载电网耦合，在一个船载电网故障时——由于通过连接到另外的电网上的变流器的有限的功率——传动功率必然降低到原始值的大约一半。

基于所描述的现有技术的这些缺点，产生得出本发明的初始问题，即找到一种如何将传动系统的可靠性或者可用性进一步提高的可能性。

该问题通过如下方式成功解决：为传动马达的线圈馈电的至少一个变流器可以在输入侧与不同的、未被同步的电压网络连接。

在此，本发明基于一种具有至少一个传动装置的结构，该传动装置通过变流器、尤其是通过耦合到至少一个(三相电流)中压网络的变流器借助电压中间回路和(二极管)整流器在输入端以及优选在脉宽调制的输出端上得到其功率。用于提高可用性的第一措施是使用至少一个传动马达，其带有两个(三相电流)线圈系统，连同各进行馈电的变流器。此外，本发明使用至少两个彼此独立的电压网络。然而与现有技术不同，并非所有变流器都在输入侧分别恰好分配有一个电压网络，而是至少一个变流器构建为可以从一个电压网络切换到另一个。这具有的优点是，由其馈电的线圈系统在多个(优选两个)电压网络中的仅仅之一故障时在任何情况下可以继续被驱动，即在相应地尚未被影响的电压网络上，确切地说，与电压网络的哪个发生故障无关。当所有要进行馈电的线圈系统被划分为两个不同的电压系统上的相同部分时，则这导致本来线圈系统的50％通常可以继续被驱动(即耦合到保持未受影响的电压系统上的线圈系统)，而现在其余的至少一部分由于本发明而同样可以被提供电压。由此，可用性提高到明显大于50％的值。如果例如分别带有两个线圈系统的两个传动马达连接到两个不同的电压网络上，使得两个马达的至少各一个线圈构建为可切换，则在电压网络中电压故障的情况下总是还有传动功率的75％可用，使得例如船只的航行时间在最坏情况下提高大约三分之一，而不像目前那样加倍。

证明为有利的是，至少一个变流器和/至少一个电压网络多相地、尤其是三相地被构建。三相的传动马达具有的优点是几乎无谐波的转矩，使得被驱动的装置要求较低。

用于实现本发明的一个可能性在于，至少一个变流器可以在输入侧通过至少一个开关装置与不同的、未被同步的电压网络相连。这种开关装置提供的优点是，分别被闭合的连接将电流几乎无损耗地传送。

开关装置应当构建为使得同时将所连接的变流器与两个电压网络相连是不可能的，以便避免在未被同步的电压网络之间的短路以及由此避免它们的崩溃。

在本发明的改进方案中规定，开关装置具有闭锁装置，其只有当所有其他开关接触部断开时才允许连接。在此，涉及一种用于相关的电压网络的纯粹的保护措施。

开关装置的闭锁装置可以通过机械方式来实现。