[发明专利]用于排除网络中的故障的调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减少网络中的电故障、特别是颤动的调节装置，这些故障是通过电动机的力矩波动引起的。本发明还涉及一种具有这种调节装置的系统以及一种用于借助这种调节装置减少网络中由电动机的力矩波动引起的电故障、特别是颤动的方法。

背景技术

网络中的故障、例如颤动的起因是与网络电连接的驱动装置的力矩波动。在驱动装置中，经由整流器供给的电动机与机械负载或者与机械源耦合。当机械负载、例如活塞式压缩机，或者机械源、例如内燃机，具有波动的力矩变化曲线时，可能形成故障。这导致网络电流中的波动，然后这些波动可能引起网络中的故障。电动机不仅可以作为马达运行，使得它将电能转换成机械能以便借此驱动负载，并且当其将机械能转换成电能以便借此产生电能时，它还可以发动机式地运行。整流器用于控制能量流。属于整流器的有整流器调节系统，此外还用于接收额定值信号。该整流器调节系统可以位于紧邻整流器的附近，特别是位于整流器的同一个开关柜中，或者在空间上分开布置。马达转轴上的例如因为活塞压缩机运行引起的不均匀的机械负荷导致网络的不均匀的电负荷，这可以以网络故障形式、例如颤动体现出来。电动机的不均匀的机械负荷由此可以得到缓冲并减少，即，在马达转轴上使用大旋转质量。该旋转质量减少了对电动机的电方面上的干扰性影响。然而，旋转质量增大了构造体积、重量并且因此也甚至部分地明显增加了马达单元的成本。

发明内容

本发明的目的在于，以简单的并且低成本的方式将电故障最小化或以理想化的方式将其排除，这些电故障是通过经由与网络连接的整流器供给的电动机上的负载或电源运行时的力矩波动引起的。

该目的通过一种用于减少网络中的电故障、特别是颤动的调节装置来实现，这些电故障通过至少一个电动机的力矩波动引起，其中，该调节装置具有：用于输送输入信号的至少一个第一输入端，该输入信号包含适合用于通过力矩波动测定的网络负荷的信息；并且具有用于将输出信号输送给供给电动机的至少一个整流器的至少一个输出端，用于减少通过电动机的力矩波动在网络中引起的电故障。

该目的进一步地通过一种具有权利要求6所述特征的系统以及一种具有权利要求11和16所述特征的方法得以实现。

本发明的基本认识是，通过处理关于通过力矩波动造成的网络负荷的信息以惊人的方式将网络中的故障最小化或者说甚至将其排除。

在此，调节装置干涉到机械能和电能的协同作用中，其中，在该布置中，整流器用作执行机构。为此，调节装置获得关于网络负荷的相应信息作为输入参量。为了对网络负荷起反作用，根据输入信号生成相应的输出信号并且传输给作为执行机构的整流器。这种调节系统的主要优点是，能够消除或者至少减少旋转质量。因此，除了重量更小并且成本更低以外，同时实现了驱动件的高动态。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的构造方案。

在有利的构造方案中，输入信号包含关于由至少一个电动机从网络中获取的或者馈入的电功率的信息或者关于施加在电动机上的电流和/或电压的信息。这些参量特别适合用于通过力矩波动测定网络负荷。例如可以通过计算或者估计实现测定。这些参量的优点是，能够比较简单地通过合适的测量装置提供这些参量。当系统中已经存在用于其他的调节、控制或监控任务的相应的测量装置时，这种构造方式特别有利，使得能够将相应的参量简单地输送给调节装置。

在另一个有利的构造方案中，调节装置具有用于输送另一个输入信号的至少一个另外的输入端，该另外的输入端包含从电动机中推导出来的、特别是关于转数和/或关于转子角度的机械信息。从该信息中能够获取网络负荷和转子角度之间的关系。然后可以利用这个关系来频率选择性地影响调节。这还有一个显著的优点，即，为了能够用来最有效地抵抗故障的频率部分利用调节动态。

在另一个有利的构造方案中，调节系统具有用于分析频率的器件，其设计用于处理这些输入信号。这还有一个显著的优点，即，为能够用来最有效地抵抗故障的频率部分利用调节动态。

在另一个有利的构造方案中，输出信号包含关于额定力矩的信息和/或关于整流器的电压的信息。这种构造方案的优点是，调节装置能够简单地连接到整流器调节系统上，因为整流器调节系统经常具有用于力矩额定值的输入端。这些电压输出端的优点在于，分开地构造不同存在的调节回路，从而也能够分开优化这些调节回路。在此例如转数调节系统利用整流器调节系统的用于力矩额定值的输入端，而该调节装置为了减少在网络中的故障而作用于整流器的电压。因此能够分开这些调节任务，并且能够分别分开优化各个任务。