[发明专利]用于单轴或多轴布置的变流器装置和运行方法

说明书

本发明涉及一种用于单轴或多轴布置的变流器装置，以便在弱磁区域中也能更安全地运行多轴系统，该装置具有直流电压中间电路(ZW)；多个逆变器(MM1至MMn)，其能分别一方面连接在直流电压中间电路(ZW)上并且另一方面连接在各一个电动机(M1至Mn)上；和控制装置(S)，利用其能够使逆变器中的每个短路。此外变流器装置具有测量装置，用于测量在逆变器(MM1至MMn)中的每个处的各一个电参量。通过控制装置(S)能够为逆变器中的每个彼此独立地根据相应所测量的电参量直接或间接地确定，涉及的逆变器是否使能量馈入到直流电压中间电路中。当是该情况时，使该逆变器(MM1至MMn)独立于其他逆变器地短路。此外，提供一种相应的运行方法。

技术领域

本发明涉及一种用于单轴或多轴布置的变流器装置，具有直流电压中间电路；多个逆变器，其分别能够一方面连接在直流电压中间电路上并且另一方面连接在各一个电动机上；和控制装置，利用控制装置能够短路逆变器中的每一个。此外，本发明涉及一种用于运行这种变流器装置的方法。

背景技术

永磁激励同步电动机(本申请不局限于这种同步电动机)在大多数情况下在变频器或逆变器上运行。在此，如下地设计多个电动机，使得其在高转速时在弱磁区域中运行。在此，通过适当的额定电流预设来降低电动机的与转速相关的端子反向电压，而且降低至使得实际的、未补偿的反向电压高于所连接的中间电路变流器的最大允许的中间电路电压。如果在这种运行点中切断变频器，那么电动机基于高的反向电压通过逆变器二极管将功率回馈到中间电路中。如果该电动机功率不能够从中间电路中导出(例如主动馈入或制动斩波器)，那么中间电路的电压持续上升。这能最终导致变流器的损坏。

目前对于在同步电动机中于弱磁区域中限制中间电路电压存在两种方案：

“电压保护”模块(“Voltage Protection”-Module VPM)：

称作VPM的附加模块与同步电机的三个电动机线路相连。在模块内部，这三个相通过二极管桥来整流，并且在需要时通过晶闸管来短路。当整流的电压已经达到不能导致中间电路损害的极值时，接通晶闸管。VPM模块必须能够可靠地引导由同步电机提供的短路电流。在多极连接中、即在分别具有各自的电动机的变流器模块组中，在弱磁区域中必须为同步电机的每个变流器分配一个VPM模块。VPM具有必须使用附加模块的缺点。

内部的“电压保护”(Interne“Voltage Protection”iVP)：

在该方法中，变频器自身承担VPM功能。通过针对性地接通所有上方或下方的功率半导体，同样能够实现全部三个电动机相位的短路。对于触发机构而言，一方面必须探测是否存在电枢短路的边界条件、即同步电机位于弱磁区域中并且回馈的能量不能由中间电路接收。电枢短路的触发如在VPM模块中一样从中间电路电压的一定的极值起才进行。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于单轴或多轴布置的变流器装置，其中能够更安全地切断逆变器。

根据本发明，该目的通过用于单轴或多轴布置的变流器装置来实现，变流器装置具有直流电压中间电路；多个逆变器，其分别能够一方面连接在直流电压中间电路上并且另一方面连接在各一个电动机上；和控制装置，利用控制装置能够短路逆变器中的每一个；以及具有测量装置，以用于测量在逆变器中的每一个处的各一个电参量，其中通过控制装置能够为逆变器中的每一个彼此独立地根据相应的所测量的电参量直接或间接地确定，所涉及的逆变器是否将能量馈入到直流电压中间电路中，并且，当是这种情况时，该逆变器独立于其他逆变器地短路。