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DE4327162C1 - Mains reactive power compensation for inverter-fed sync machine - Google Patents

Mains reactive power compensation for inverter-fed sync machine

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DE4327162C1
DE4327162C1 DE4327162A DE4327162A DE4327162C1 DE 4327162 C1 DE4327162 C1 DE 4327162C1 DE 4327162 A DE4327162 A DE 4327162A DE 4327162 A DE4327162 A DE 4327162A DE 4327162 C1 DE4327162 C1 DE 4327162C1
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DE
Germany
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control
converter
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power factor
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Hoang-Minh Dr Dao
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Alstom Anlagen und Automatisierungstechnik GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

The sync machine (6) is supplied with AC from a mains rectifier (3), intermediate circuit choke (4) and controllable machine inverter (5). The rectifier is connected by transformer (1) to three-phase mains (19), with a static VAR compensator (2) at its input.Current control is superimposed upon rotational speed control in a loop with a tachometer (7) and two controlling amplifiers (8, 9). The invertor is adjusted (11) in accordance with the discrepancy between actual and desired mains power factors, divided (14) by the actual rotational speed. The quotient is corrected (12) for max. control angle and multiplied (18) by the output of the speed control amplifier (8).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist durch die DE-OS 29 35 320 bekannt.The invention relates to a method according to the Oberbe handle of claim 1. Such a method is by the DE-OS 29 35 320 known.

Der Blindleistungssollwert wird dabei von einem Sollwertgeber als Kon­ stante vorgegeben, die der vom Umrichter einschließlich der Maschine zum Zeitpunkt des Betriebes bei Nennleistung verbrauchten Blindleistung entspricht. Diese wird im wesentlichen durch die Kompensationseinrich­ tung aufgebracht, so daß das Netz durch den Betrieb der umrichterge­ speisten Synchronmaschine nicht mit Blindleistung belastet ist. Änderun­ gen der Netzverhältnisse (Spannungsschwankungen) werden bei diesem Ver­ fahren jedoch nicht berücksichtigt.The reactive power setpoint is used as a con constant specified by that of the converter including the machine reactive power consumed at the time of operation at nominal power corresponds. This is essentially through the compensation device tion applied so that the network through the operation of the converter synchronous machine is not loaded with reactive power. Change against the grid conditions (voltage fluctuations), this ver drive is not taken into account.

Insbesondere wenn die Maschine in einem Drehzahlbereich mit wechselndem Drehmoment betrieben wird, ist es erwünscht, daß eine Anpassung an die sich einstellenden Belastungsverhältnisse erfolgen kann. Das ist mit einer Schonzeitregelung möglich, wie sie in "ETZ" Bd. 102 (1981) Heft 1, Sei­ ten 14 bis 18 beschrieben ist. Dieses Verfahren zielt darauf ab, beim Ma­ schinenstromrichter die Maschine im Teillastbereich mit möglichst großem Leistungsfaktor zu betreiben. Der Zwischenkreisstrom wird möglichst klein, die Zwischenkreisspannung möglichst groß gehalten. Dadurch stellt sich jedoch die netzseitige Blindleistung drehzahl- und belastungsabhängig ein, was zu entsprechenden Spannungsschwankungen führt. Eine Kompen­ sation der auftretenden Blindleistung ist nur sehr aufwendig mit dynami­ schen Kompensationseinrichtungen durchführbar.Especially when the machine is in a speed range with changing Torque is operated, it is desirable that an adaptation to the occurring load conditions can occur. That is with one Closed season regulation possible, as described in "ETZ" Vol. 102 (1981) No. 1, Sc 14 to 18 is described. This procedure aims at the Ma machine converter in the partial load range with the largest possible Power factor to operate. The intermediate circuit current is as possible small, the DC link voltage kept as large as possible. This poses  However, the grid-side reactive power depends on the speed and load a, which leads to corresponding voltage fluctuations. A compen sation of the reactive power that occurs is only very complex with dynami compensation devices feasible.

Die DE-PS 32 04 673 gibt ein Verfahren an, durch das ein optimaler Be­ trieb der umrichtergespeisten Synchronmaschine hinsichtlich des Netzlei­ stungsfaktors in allen Betriebsbereichen bei schwankenden Netzverhält­ nissen sichergestellt wird. Dazu wird der Blindleistungssollwert in Abhän­ gigkeit von der Netzspannung und der Grundschwingungsreaktanz der Kom­ pensationseinrichtung vorgegeben. Bei einer Schonzeitregelung, durch die der Maschinenstromrichter gesteuert ist, erfolgt eine Vorgabe der Regel­ abweichung des Blindleistungsistwerts vom Blindleistungssollwert bis zur minimal zulässigen Schonzeit als zusätzliche Führungsgröße. Abgesehen davon, daß die Realisierung dieses bekannten Verfahrens einen hohen Auf­ wand erfordert, weist die Netzleistungsfaktorregelung eine drehzahlabhän­ gige Regeldynamik auf. Während bei Nenndrehzahl die Ausregelung opti­ mal erfolgt, ist bei kleinen Drehzahlen wegen der geringen Verstärkung im Regelkreis nur eine langsame Ausregelung möglich. Zusätzlich ergibt sich prinzipbedingt bei Änderungen der Aussteuerung des Maschinenstrom­ richters eine Änderung des Motormomentes und damit eine Drehzahl­ schwankung.DE-PS 32 04 673 specifies a method by which an optimal loading drive of the converter-fed synchronous machine with regard to the network performance factor in all operating areas with fluctuating network conditions nissen is ensured. The reactive power setpoint is dependent on this of the mains voltage and the fundamental vibration reactance of the com specified pension facility. With a closed season regulation, through which the machine converter is controlled, the rule is specified Deviation of the reactive power actual value from the reactive power setpoint to minimum permitted closed season as an additional guide variable. Except of the fact that the implementation of this known method is high on wall power requirement, the grid power factor control is speed-dependent control dynamics. While the regulation opti at nominal speed times, is at low speeds because of the low gain only a slow adjustment is possible in the control loop. Additionally results changes in the control of the machine current a change in engine torque and thus a speed fluctuation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebene Ver­ fahren derart auszugestalten, daß eine gleichbleibende Regelgüte der Netzleistungsfaktorregelung bei Drehzahl- und Laständerungen sowie bei Netzspannungsschwankungen erreicht wird.The invention has for its object the Ver specified drive in such a way that a constant control quality of the Mains power factor control for speed and load changes as well as for Mains voltage fluctuations is reached.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.This object is characterized according to the invention by the in claim 1 features resolved.

Mit der drehzahlabhängigen Einstellung des Steuerwinkels des Maschinen­ stromrichters wird vorteilhafterweise der vorgegebene Netzleistungsfaktor einer in unterschiedlichem Betriebszustand arbeitenden umrichtergespeisten Synchronmaschine unabhängig von Netzspannungsschwankungen konstant ge­ halten. Das Regelungskonzept sieht zum einen eine adaptive Netzleistungs­ faktor- Regelung zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Regeldynamik im gesamten Drehzahlbereich durch eine selbständige Drehzahlanpassung vor und entkoppelt zum anderen den Drehzahlregelkreis vom Netzleistungs­ faktorregelkreis durch eine Korrektur des Stromsollwertes, um den stö­ renden Einfluß des arbeitenden Netzleistungsfaktorreglers auf den Dreh­ zahlregelkreis zu unterbinden.With the speed-dependent adjustment of the steering angle of the machine converter is advantageously the predetermined network power factor a converter-fed operating in different operating conditions Synchronous machine constant regardless of mains voltage fluctuations  hold. On the one hand, the control concept sees adaptive network performance factor control to ensure constant control dynamics in the entire speed range through an independent speed adjustment and decouples the speed control loop from the mains power factor control loop by correcting the current setpoint to reduce the disturbance influence of the working network power factor controller on the rotation prevent the control loop.

Der Netzleistungsfaktor wird meßtechnisch erfaßt und mit dem vorgege­ benen Wert verglichen. Bei auftretender Abweichung des Netzleistungsfaktor-Istwertes vom -Sollwert regelt der Netzleistungsfaktorregler den Maschinensteuerwinkel so lange, bis die Abweichung verschwindet.The network power factor is measured and measured with the preceding compared value. If there is a deviation in the actual network power factor The network power factor controller regulates the setpoint Machine control angle until the deviation disappears.

Ist der Netzleistungsfaktor nicht direkt durch Messung verfügbar, dafür aber die gemessene Wirkleistung P und die gemessene Blindleistung Q, so kann der Netzleistungsfaktor xcos ϕ entsprechend der BeziehungIf the grid power factor is not directly available through measurement, but instead the measured active power P and the measured reactive power Q, then the grid power factor x cos ϕ can correspond to the relationship

ermittelt werden.be determined.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahren nach der Erfindung sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the method according to the invention are shown in marked the remaining claims.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung für ein Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert werden. Die Zeichnungsfigur zeigt ein Prinzip­ schaltbild einer über einen Gleichstromzwischenkreis-Umrichter betrie­ benen Synchronmaschine mit einer Netzleistungsfaktorregelung nach der Erfindung.The invention will be based on the drawing for an Ausfüh Example are explained. The drawing figure shows a principle Circuit diagram of one operated via a DC link converter ben synchronous machine with a network power factor control according to Invention.

Gemäß Fig. 1 besteht der Gleichstromzwischenkreis-Umrichter aus einem Netzstromrichter 3, einer Zwischenkreisdrossel 4 und einem Maschinen­ stromrichter 5, an den die Synchronmaschine 6 angeschlossen ist. Der Netzstromrichter 3 ist über einen Umrichtertransformator 1 an ein drei­ phasiges Netz 19 gelegt. An den Eingang des Netzstromrichters 3 ist eine statische Blindleistungskompensationsanlage 2 geschaltet, die den überwiegenden Teil der beim Betrieb der Synchronmaschine 6 über den Gleichstromzwischenkreis-Umrichter auftretenden Blindleistung kompen­ sieren soll.According to Fig. 1 of the direct current intermediate circuit converter consists of a power converter 3, a DC reactor 4 and a machine converter 5, is connected to the synchronous machine 6. The line converter 3 is connected via a converter transformer 1 to a three-phase network 19 . At the input of the mains converter 3 , a static reactive power compensation system 2 is connected, which is to compensate for the major part of the reactive power occurring during the operation of the synchronous machine 6 via the DC link converter.

Die Synchronmaschine 6 wird von dem Umrichter mit variabler Frequenz und Spannung gespeist. Beim Maschinenstromrichter 5 wird dazu die Um­ schaltung der stromführenden Zweige von der Stellung des Polrads der Synchronmaschine 6 abgeleitet. Der Maschinenstromrichter 5 arbeitet last­ geführt, die Kommutierung wird durch die induzierte Spannung am Anker der Synchronmaschine 6 ermöglicht. Der Blindleistungsbedarf des Maschi­ nenstromrichters 5 wird damit von der übererregten Synchronmaschine 6 gedeckt.The synchronous machine 6 is fed by the converter with variable frequency and voltage. In the machine converter 5 , the order of the current-carrying branches is derived from the position of the magnet wheel of the synchronous machine 6 . The machine converter 5 operates under load, the commutation is made possible by the induced voltage at the armature of the synchronous machine 6 . The reactive power requirement of the machine converter 5 is thus covered by the overexcited synchronous machine 6 .

Der Netzstromrichter 3 wird von der Frequenz des speisenden Netzes 19 geführt, indem die vorzugsweise als Thyristoren ausgebildeten Halbleiter­ schalter des Stromrichtersatzes mit einer Phasenanschnittsteuerung ge­ zündet werden. Der Netzstromrichter 3 arbeitet als gesteuerter Gleich­ richter und bezieht somit die Blindleistung von der Blindleistungskompen­ sationsanlage 2 sowie vom Netz 19. Der überwiegende Teil der vom Netz­ stromrichter 3 aufgenommenen Blindleistung ist die Steuerblindleistung, die durch seinen Steuerwinkel α bestimmt wird. Hinzu kommt die Kommu­ tierungsblindleistung, die jedoch gegenüber der Steuerblindleistung vernach­ lässigbar klein ist. Ein weiterer Blindleistungsanteil ist die von Ober­ schwingungsströmen hervorgerufene Verzerrungsleistung, die von der Puls­ zahl des Stromrichters abhängig ist.The line converter 3 is guided by the frequency of the supplying network 19 by the semiconductor switches of the converter set, which are preferably designed as thyristors, are ignited with a phase control. The line converter 3 works as a controlled rectifier and thus draws the reactive power from the reactive power compensation system 2 and from the network 19 . The major part of the reactive power consumed by the power converter 3 is the control reactive power, which is determined by its control angle α. Added to this is the commutation reactive power, which, however, is negligibly small compared to the control reactive power. Another reactive power component is the distortion power caused by harmonic currents, which is dependent on the pulse number of the converter.

Gemäß der Zeichnungsfigur wird der Steuerwinkel α des Netzstromrichters 3 durch eine Drehzahlregelung mit unterlagerter Stromregelung bestimmt. An der Welle der Synchronmaschine 6 ist ein Drehzahlmesser 7 angeschlos­ sen, der den Drehzahl-Istwert xn liefert. Dieser wird mit einem vorgese­ henen Drehzahlsollwert wn verglichen. Die Regelabweichung wird über einen Drehzahlregelverstärker 8 geführt, an dessen Ausgang ein Sollwert für die unterlagerte Stromregelung ansteht. In einem Multiplizierer 18 erfolgt eine (weiter unten im Zusammenhang mit der Erfindung noch näher erläuterte) Multiplikation mit einer Größe d. Das Produkt ist ein Stromsollwert wi, der mit einem aus dem Zwischenkreis abgegriffenen Stromistwert xi verglichen wird. Die sich dabei ergebende Regelabweichung ist über einen Stromregel­ verstärker 9 geführt, an dessen Ausgang der gewünschte Steuerwinkel α für die Steuerung des Netzstromrichters 3 ansteht. Der Steuerwinkel α wird in einem Netzstromrichter-Steuersatz 10 in geeignete Impulse zur Ansteuerung der Thyristoren des Netzstromrichters 3 umgesetzt.According to the drawing figure, the control angle α of the line converter 3 is determined by speed control with subordinate current control. On the shaft of the synchronous machine 6 , a tachometer 7 is ruled out, which supplies the actual speed value x n . This is compared with a provided speed setpoint w n . The control deviation is carried out via a speed control amplifier 8 , at the output of which a setpoint for the subordinate current control is present. In a multiplier 18 there is a multiplication (to be explained in more detail below in connection with the invention) by a quantity d. The product is a current setpoint w i , which is compared with a current actual value x i tapped from the intermediate circuit. The resulting control deviation is guided via a current control amplifier 9 , at the output of which the desired control angle α is present for the control of the mains converter 3 . The control angle α is converted in a line converter control set 10 into suitable pulses for controlling the thyristors of the line converter 3 .

Der Steuerwinkel des Netzstromrichters 3 ist sowohl von der Drehzahl n als auch von dem Steuerwinkel β des Maschinenstromrichters bestimmt.The control angle of the line converter 3 is determined both by the speed n and by the control angle β of the machine converter.

Bei Betrieb des Maschinenstromrichters 5 in seiner Wechselrichterendlage, was der anzustrebenden minimalen Steuerblindleistung des Maschinenstrom­ richters 5 entspricht, ist der maximal (mögliche Steuerwinkel βmax durchWhen operating the machine converter 5 in its inverter end position, which corresponds to the desired minimum control reactive power of the machine converter 5 , the maximum (possible control angle β max

βmax = 180° [Löschwinkel + (2·π·Frequenz·Kommutierungszeit)max]β max = 180 ° [extinguishing angle + (2 · π · frequency · commutation time) max ]

gegeben. Der Löschwinkel ist im wesentlichen von der Frequenz und der Schonzeit abhängig. Die beim Betrieb des Maschinenstromrichters 5 mit dem Steuerwinkel βmax aufgenommene Blindleistung ist von der Drehzahl n der Synchronmaschine 6 abhängig.given. The extinguishing angle is essentially dependent on the frequency and the closed season. The reactive power consumed during operation of the machine converter 5 with the control angle β max is dependent on the speed n of the synchronous machine 6 .

Bei einer netzleistungsfaktorgeregelten Synchronmaschine 6 ist der Soll­ wert der vom Netz aufgenommenen Blindleistung q abhängig von dem vor­ gegebenen Netzleistungsfaktor cos ϕ, von der Wirkleistung p (entsprechend dem Produkt auf Drehmoment m und der Drehzahl n der Synchronma­ schine 6) und von der installierten Blindleistung qK der Blindleistungs­ kompensationsanlage 2. Es gilt q = qK + m · n · tan ϕ.In the case of a network power factor-controlled synchronous machine 6 , the target value of the reactive power q consumed by the network is dependent on the predetermined network power factor cos ϕ, on the active power p (corresponding to the product on torque m and the speed n of the synchronous machine 6 ) and on the installed reactive power q K of the reactive power compensation system 2 . The following applies: q = q K + m · n · tan ϕ.

Während die Belastung und die Drehzahl hinreichend erfaßbar sind, kann die von der Blindleistungskompensationsanlage 2 gelieferte Blindleistung wegen der quadratischen Abhängigkeit von der Netzspannung nicht als Konstante angesehen werden. Zur Ermittlung des Steuerwinkels β des Maschinenstromrichters ist außerdem der lastabhängige Blindleistungsbe­ darf des Umrichtertransformators 1 zu berücksichtigen.While the load and the speed are sufficiently detectable, the reactive power supplied by the reactive power compensation system 2 cannot be regarded as a constant because of the quadratic dependence on the mains voltage. To determine the control angle β of the machine converter, the load-dependent reactive power requirement of the converter transformer 1 must also be taken into account.

Die genannten Probleme entfallen, wenn der Netzleistungsfaktor meßtech­ nisch erfaßt (oder wie zuvor beschrieben durch Rechnung über die ge­ messenen Wirkleistung und Blindleistung bestimmt) und durch Verstellen des Maschinensteuerwinkels β auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. The problems mentioned do not apply if the network power factor is measured nically recorded (or as described above by invoice via the ge measured active power and reactive power) and by adjusting of the machine control angle β is regulated to a predetermined value.  

Gemäß der Zeichnungsfigur wird der Istwert xcos ϕ des Netzleistungsfak­ tors cos ϕ erfaßt und mit einem vorgegebenen Sollwert wcos ϕ verglichen. Die Regelabweichung wird über einen Netzleistungsfaktor-Regelverstärker 13 geführt.According to the drawing figure, the actual value x cos ϕ of the line power factor cos ϕ is recorded and compared with a predetermined target value w cos ϕ . The control deviation is carried out via a network power factor control amplifier 13 .

Bekanntermaßen ist der Netzleistungsfaktor cos ϕ von dem Produkt aus der Drehzahl n und dem Maschinenleistungsfaktor cos β abhängig. Um ein dreh­ zahlunabhängiges Regelverhalten zu erreichen, wird gemäß der Erfindung die Ausgangsgröße a des Netzleistungsfaktor-Regelverstärkers (cos ϕ-Re­ glers) 13 in einem Dividierer 14 durch den Drehzahlistwert xn dividiert. Die derart linearisierte, modifizierte Stellgröße b am Ausgang des Divi­ dierers 14 wird durch einen an sich bekannten Steilheitsbegrenzer 15 in ihrer Anstiegssteilheit begrenzt. In einem linearen Anpassungsglied 16 wird die Ausgangsgröße des Steilheitsbegrenzers 15 zur Anpassung an die von einem Meßwertumformer 12 bereitgestellte Größe des maximalen Steuerwinkels βmax des Maschinenstromrichters 5 zu einem Zusatzsteuer­ winkel βZusatz umgewandelt. Der Maschinensteuerwinkel ß des Maschinen­ stromrichters 5 ist dann die Differenz zwischen der im Meßwertumformer 12 errechneten Wechselrichterendlage (Steuerwinkel βmax) und dem im Anpassungsglied 16 ermittelten Zusatzsteuerwinkel βZusatz. Der Meßwert­ umformer selbst ermittelt den maximalen Steuerwinkel βmax in Abhängig­ keit von der Maschinenfrequenz (Drehzahlistwert xn) der Hauptfeldspannung, dem Zwischenkreisstrom und der einzuhaltenden Schonzeit der eingesetzten Thyristoren im Maschinenstromrichter 5. Die Bestimmung der Wechsel­ richterendlage β = βmax, bei der der Maschinenstromrichter 5 die minimale Blindleistung q = qmin aufnimmt, ist bei dem eingangs erwähnten Stand der Technik üblich. Mit 11 ist der durch den Steuerwinkel β beaufschlagte Steuersatz für den Maschinenstromrichter 5 bezeichnet.As is known, the network power factor cos ϕ depends on the product of the speed n and the machine power factor cos β. In order to achieve a speed-independent control behavior, according to the invention, the output variable a of the network power factor control amplifier (cos ϕ regulator) 13 is divided in a divider 14 by the actual speed value x n . The linearized, modified manipulated variable b at the output of the divider 14 is limited in its steepness of rise by a steepness limiter 15 known per se. In a linear adaptation element 16 , the output variable of the steepness limiter 15 is converted to an additional control angle β addition to adapt to the size of the maximum control angle β max of the machine converter 5 provided by a transducer 12 . The machine control angle β of the machine converter 5 is then the difference between the inverter end position (control angle β max ) calculated in the transducer 12 and the additional control angle β addition determined in the adaptation element 16 . The transducer itself determines the maximum control angle β max as a function of the machine frequency (actual speed x n ), the main field voltage, the intermediate circuit current and the protective time of the thyristors used in the machine converter 5 . The determination of the inverter end position β = β max , at which the machine converter 5 consumes the minimum reactive power q = q min , is common in the prior art mentioned at the beginning. The control rate for the machine converter 5 , which is acted upon by the control angle β, is designated by 11 .

Beim Betrieb mit der zuvor erläuterten cos ϕ-Regelung stellt sich die Stellgröße βZusatz so ein, daß mit dem Steuerwinkel des Maschinenstrom­ richters 5 β = βmax - βZusatz die Regeldifferenz xcos ϕ - wcos ϕ zu Null wird.When operating with the previously explained cos ϕ control, the manipulated variable β addition is set such that the control difference x cos ϕ - w cos ϕ becomes zero with the control angle of the machine power converter 5 β = β max - β addition .

Das von der Synchronmaschine erzeugte Drehmoment m ist dem Produkt aus dem Zwischenkreisstrom i und dem Maschinenleistungsfaktor cos β propor­ tional. Das heißt durch Verstellen des Maschinenwinkels von βmax auf β bei Konstanthalten des Zwischenkreisstromes i = i* nimmt das vom Motor erzeugte Drehmoment um den Wert (cos β - cos βmax)·i* ab, der bei einer vorgegebenen Last der Synchronmaschine 6 zu einer Drehzahlabsen­ kung führt. Um die Drehmomentsabnahme als Folge der Verstellung des Steuerwinkels β des Maschinenstromrichters 5 zu vermeiden, wird deshalb gemäß der Erfindung gleichzeitig zu der Maschinensteuerwinkelverstellung über die Ausgangsgröße c des Steilheitsbegrenzers 15 auch der Stromsoll­ wert wi so verstellt, daß die Beziehung wi · cos β = wi* · cos βmax gilt. In einem Funktionsbaustein 17 wird in Abhängigkeit von der Stellgröße c und der Wechselrichterendlage βmax das Verhältnis d = cos βmax/cos β ge­ bildet. Wie zuvor schon erwähnt, wird dann die Ausgangsgröße des Dreh­ zahlregelverstärkers 8 in dem Multiplizierer 18 mit der Stellgröße d am Ausgang des Funktionsbausteines 17 multipliziert. Das Ergebnis ist der Strom­ sollwert wi der oben beschriebenen unterlagerten Stromregelung.The torque m generated by the synchronous machine is the product of the intermediate circuit current i and the machine power factor cos β propor tional. That is, by adjusting the machine angle from β max to β while keeping the intermediate circuit current i = i * constant, the torque generated by the motor decreases by the value (cos β - cos β max ) · i *, which increases for a given load of the synchronous machine 6 a speed reduction leads. In order to avoid the decrease in torque as a result of the adjustment of the control angle β of the machine converter 5 , the current setpoint value w i is therefore adjusted according to the invention at the same time as the machine control angle adjustment via the output variable c of the steepness limiter 15 such that the relationship w i · cos β = w i * · cos β max applies. The ratio d = cos β max / cos β ge is formed in a function block 17 as a function of the manipulated variable c and the inverter end position β max . As previously mentioned, the output variable of the speed control amplifier 8 is then multiplied in the multiplier 18 by the manipulated variable d at the output of the function block 17 . The result is the current setpoint w i of the lower-level current control described above.

Die Korrektur im Funktionsbaustein 17 wird entsprechend der FunktionThe correction in the function block 17 is made according to the function

gebildet.educated.

Claims (3)

1. Verfahren zur Regelung des Netz-Leistungsfaktors eines an einem eine Blindleistungs- Kompensationseinrichtung aufweisenden Netz lie­ genden, aus einem steuerbaren Netzstromrichter, einem Gleich­ stromzwischenkreis und einem steuerbaren Maschinenstromrichter auf­ gebauten, eine Synchronmaschine speisenden Umrichters, bei dem der Netzstromrichter über einen Drehzahlregelkreis mit unterlagerter Stromregelung gesteuert wird und bei dem der Maschinenstromrichter in Abhängigkeit von der Regelabweichung eines Leistungsfaktorist­ werts am Netz von einem Leistungsfaktorsollwert gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelabweichung des Netzleistungsfaktoristwerts vom Netz­ leistungsfaktorsollwert durch den Drehzahlistwert der Synchronmaschine dividiert wird,
daß diese durch die Division gewonnene Größe einerseits durch einen von einem vorgegebenen maximalen Steuerwinkel des Maschinenstrom­ richters abhängigen Wert korrigiert und sodann mit dem vom Dreh­ zahlregler vorgegebenen Wert multipliziert als Stromführungsgröße der unterlagerten Stromregelung vorgegeben wird und
daß diese durch die Division gewonnene Größe andererseits für die Steuerung des Maschinenstromrichters von dem vorgegebenen maxima­ len Steuerwinkel als Zusatzsteuerwinkel abgezogen wird.
1.Procedure for regulating the network power factor of a network located on a network having a reactive power compensation device, consisting of a controllable network converter, a direct current intermediate circuit and a controllable machine converter, and a converter feeding a synchronous machine, in which the network converter uses a speed control loop with a subordinate one Current control is controlled and in which the machine converter is controlled as a function of the control deviation of a power factor actual value on the network from a power factor setpoint, characterized in that
that the control deviation of the actual network power factor from the network power factor setpoint is divided by the actual speed of the synchronous machine,
that this size obtained by the division is corrected on the one hand by a value dependent on a predetermined maximum control angle of the machine current rectifier and then multiplied by the value specified by the speed controller as the current control variable of the underlying current control and
that this size obtained by the division, on the other hand, is subtracted as an additional control angle for the control of the machine converter from the predetermined maximum control angle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der durch die Division gewonnenen Größe c entsprechend der Funktion erfolgt, wobei βmax der vorgegebene maximale Steuerwinkel des Ma­ schinenstromrichters ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the correction of the size obtained by the division c according to the function takes place, where β max is the predetermined maximum control angle of the machine converter. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Division gewonnene Größe in ihrer Anstiegssteil­ heit begrenzt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized, that the size gained by the division in its rising part is limited.
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