Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und ein Antriebssystem, aufweisend mehrere Wechselrichter.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Antriebssystem ermöglicht, Elektromotoren drehzahlgeregelt oder drehmomentgeregelt zu betreiben.

Aus der US 2012 / 0235617 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Antriebssystem bekannt.

Aus der DE 102016 008 951 A1 ist ein Verfahren zur Regelung eines Spannungszwischenkreises bekannt.

Aus der DE 102018210244 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem weiterzubilden, wobei die Standzeit erhöht werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei dem Antriebssystem nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems sind, dass das Antriebssystem mehrere, insbesondere mehr als zwei, Wechselrichter, insbesondere und einen Datenbus, aufweist, wobei ein jeweiliger Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des jeweiligen Wechselrichters gespeist wird, wobei die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der jeweiligen Wechselrichter zueinander parallelgeschaltet sind und diese Parallelschaltung mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss eines Gleichrichters, insbesondere steuerbaren und/oder rückspeisefähigen Gleichrichters, insbesondere mittels Stromschienen, verbunden ist, wobei der jeweilige Wechselrichter jeweilige, gemäß einer jeweiligen Pulsweitenmodulation angesteuerte Halbleiterschalter aufweist, wobei die Wechselrichter als Busteilnehmer eines Datenbusses ausgeführt sind, an welchem auch ein als Master ausgeführtes Modul angeschlossen ist, insbesondere wobei das Modul den Gleichrichter umfasst, wobei in einem ersten Verfahrensschritt, insbesondere bei Initialisierung oder Inbetriebnahme des Antriebssystems, jedem Wechselrichter eine jeweilige Busadresse zugeteilt wird und danach in einem zweiten Verfahrensschritt jedem Wechselrichter ein auf ein Synchronisationssignal bezogener Zeitversatz der ersten Schaltflanke, also ein Startzeitpunkt t_i, seiner Pulsweitenmodulation, insbesondere seines Pulsweitenmodulationsverfahrens, vorgegeben wird.

Von Vorteil ist dabei, dass die ersten Schaltflanken an unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden und somit die dabei entstehenden Ableitströme, welche die Standzeit der Y- Kondensatoren verringern, vermindert werden. Somit wird die Standzeit vergrößert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jeder Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken auf, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des jeweiligen Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen gemäß der Pulsweitenmodulation des Wechselrichters und ihrer Polarität angesteuert werden. Von Vorteil ist dabei, dass dem Motor die zur Drehzahlregelung oder Drehmomentregelung jeweils aktuell notwendige Spannung bereitstellbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Startzeitpunkt t_1 , insbesondere also zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode des ersten Wechselrichters, der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen, insbesondere wobei der obere Schalter mit dem oberen Potential der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Spannung verbunden ist und wobei der untere Schalter mit dem unteren Potential der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Spannung verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein definiertes Anfangsverhalten vorhanden ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind vom Master ausgehend, die Wechselrichter entlang des Datenbusses als Reihe angeordnet, wobei im ersten Verfahrensschritt vom Master ausgehend, insbesondere sukzessiv, jeder Wechselrichter seinem in der Reihe nachfolgenden Wechselrichter eine Busadresse zuteilt, bis ein Wechselrichter durch das Scheitern einerweiteren Zuteilung einer Busadresse sich als letzter in der Reihe erkennt und daraufhin. Von Vorteil ist dabei, dass eine zentrale Adressvergabe ermöglicht ist. Somit ist es auch ermöglicht, dass der Master die Startzeitpunkte, also die jeweiligen Zeitversätze zurZeitbasis, dem jeweiligen Wechselrichter übermittelt. Zuvor ist der Mater in der Lage, die Zeitversätze optimal zu bestimmen. Statt eines Masters ist aber auch eine zentrale Steuerung mit dem Datenbus verbindbar und die Adressvergabe von dieser ausführbar sowie auch die genannte optimale Bestimmung der Zeitversätze und deren Übermittlung an die als Busteilnehmer ausgeführten Wechselrichter.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die an die Wechselrichter des Antriebssystems übermittelten Zeitversätze, insbesondere Startzeitpunkte, regelmäßig vom Synchronisationssignal beabstandet, insbesondere also über die Zeitdauer einer Pulsweitenmodulationsperiode gleichverteilt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die beim jeweiligen Startzeitpunkt ausgelösten Ableitströme möglichst gleichverteilt sind und somit die Y-Kondensatoren möglichst gering belastet werden, also die Standzeit erhöht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden je zwei der Wechselrichter ein Paar und wird dem jeweiligen Paar ein jeweiliger Zeitversatz zugeordnet, wobei die Polarität der Pulsweitenmodulation eines ersten Wechselrichters des Paares invertiert ist zur Polarität der Pulsweitenmodulation des anderen Wechselrichters des Paars, insbesondere wobei jedem Paar jeweils ein von den anderen Paaren zugeordneten Zeitversätzen unterschiedlicher Zeitversatz zugeordnet wird. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Wechselrichter eines Paars zwar denselben Zeitversatz, aber unterschiedliche Polarität, aufweisen dürfen und somit die von den einzelnen Wechselrichtern des Paars ausgelösten Ausgleichsströme sich gegen seitig im Wesentlichen annullieren. Die Y- Kondensatoren werden somit möglichst gering belastet und die Standzeit somit möglichst hoch.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vom jeweiligen Wechselrichter l_i eine maximale Leistung P_i dem von diesem Wechselrichter l_i gespeisten Elektromotor M_i bereit stellbar, wobei, insbesondere innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiodendauer nach dem Synchronisationssignal, mit zunehmender Leistung P_i der zeitliche Abstand zwischen dem Startzeitpunkt t_i des jeweiligen Wechselrichters l_i und dem dazu zeitlich nächstbenachbarten Startzeitpunkt (t_i+1 und/oder t_i-1) eines anderen Wechselrichters (l_i+1 und/oder l_i-1) streng monoton ansteigt. Von Vorteil ist dabei, dass bei Wechselrichtern unterschiedlicher Leistungsgröße die Startzeitpunkte derart verteilt werden innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiodendauer nach dem Synchronisationssignal, dass die Ableitströme, insbesondere das zeitliche Integral der Ableitströme oder deren über eine Pulsweitenmodulationsperiode gebildete Mittelwert, möglichst klein ist. Dabei durchläuft i die Zahlen von 1 bis n, wobei n die Anzahl der Wechselrichter des Antriebssystems ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Gleichspannung am gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzgespeisten Gleichrichters, insbesondere AC/DC-Wandlers, zur Verfügung gestellt, insbesondere wobei der Gleichrichter, insbesondere an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss, aus einem Wechselspannungsnetz insbesondere mit Drehspannung, versorgt wird, insbesondere wobei der gleichstromseitige Anschluss des Gleichrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters und zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und kostengünstige Bereitstellung einer Gleichspannung ausführbar ist. Dabei ist am wechselspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters, insbesondere also am netzseitigen Gleichrichter, ein Netzfilter angeordnet, das Y-Kondensatoren, insbesondere zur Entstörung, aufweist. Durch die erfindungsgemäß gleichmäßigere Entnahme von Leistung aus dem Zwischenkreis mittels der Wechselrichter, ist die Standzeit erhöhbar, weil die Belastung der Y-Kondensatoren erhöht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen die Pulsweitenmodulationssignale des ersten Wechselrichters zu den Pulsweitenmodulationssignalen eines zweiten Wechselrichters asynchron, insbesondere sind nicht synchronisiert. Von Vorteil ist dabei, dass eine zeitlich bessere Verteilung der Belastung erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt der Beginn der Pulsweitenmodulationsperioden des ersten und zweiten Wechselrichters asynchron und/oder nicht zeitgleich. Von Vorteil ist dabei, dass somit die Belastung durch Ausgleichsströme, also Ableitströme, verringerbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist innerhalb einer jeden Pulsweitenmodulationsperiode die erste Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters invertiert und/oder erfolgt invers zur ersten Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass eine Paarbildung bei den Wechselrichtern ermöglicht ist, so dass die Startzeitpunkte der Wechselrichter eines Paars zeitgleich erfolgen, also die Zeitversätze gleich groß sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also oberer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Wechselrichter einfach herstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also unterer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Wechselrichter einfach herstellbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter einer ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen und der obere Schalter einer zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Polarität in einfacher Weise festlegbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wire das Synchronisationssignal, insbesondere das Synchronisationsimpulse aufweisende Synchronisationssignal, auf Stromschienen aufmoduliert, welche die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter miteinander und mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbinden, oder dass das Synchronisationssignal, insbesondere das Synchronisationsimpulse aufweisende Synchronisationssignal, vom Master als Broadcasttelegramm zeitlich wiederkehrend mittels des Datenbusses an alle Wechselrichter gesendet wird, insbesondere wobei abhängig vom Synchronisationssignal als Zeitbasis um den jeweiligen Zeitversatz verzögert die Startzeitpunkte t_i der Pulsweitenmodulation der jeweiligen Wechselrichter l_i festgelegt werden. Von Vorteil ist dabei, dass die Synchronisierung ohne besonderen Aufwand ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung unterscheidet sich die Polarität der Pulsweitenmodulation eines ersten der Wechselrichter von der Polarität der Pulsweitenmodulation eines zweiten der Wechselrichter, insbesondere so, dass die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten der Wechselrichter gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten der Wechselrichter ausgeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Paarbildung mit zueinander gegengetaktet betriebenen Pulsweitenmodulationen ausführbar ist. Somit sind vom Paar keine oder nur geringe Ableitströme, insbesondere Ausgleichsströme, erzeugbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters, am wechselspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters, an einem mit dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters angeschlossenen Netzfilter und/oder am Elektromotor Y-Kondensatoren angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine Entstörung einfach und kostengünstig ausgeführt ist, wobei erfindungsgemäß eine nur geringe Belastung durch Ableitströme, insbesondere Ausgleichströme, erfolgt und somit eine hohe Standzeit erreichbar ist.

Wichtige Merkmale bei dem Antriebssystem zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens sind, dass der gleichspannungsseitige Anschluss der Wechselrichter parallelgeschaltet ist.

Von Vorteil ist dabei, dass ein einziger Gleichrichter allen Wechselrichtern eine Gleichspannung zur Verfügung stellt. Außerdem ist nur ein einziges am Gleichrichter netzseitig angeordnete Netzfilter notwendig für die Versorgung aller Wechselrichter.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein Antriebssystem mit Wechselrichtern (l_1, l_2, l_n) schematisch dargestellt.

In der Figur 2 ist ein zeitversetztes Betreiben der Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) des Antriebssystems schematisch dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist das Antriebssystem Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) auf, deren gleichspannungsseitiger Anschluss zueinander parallelgeschaltet ist und aus dem gleichspannungsseitigen Anschluss eines Gleichrichters versorgt ist, der an seinem wechselspannungsseitigen Anschluss über ein Netzfilter mit dem Wechselspannungsnetz AC verbunden ist.

Dabei stellt der geichspannungsseitige Anschluss des Gleichrichters jedem Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) eine Gleichspannung über eine Zwischenkreisverschienung DC-Link zur Verfügung. Die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) sind hierzu parallelgeschaltet. In der Figur 1 ist zwar für den ersten Wechselrichter l_1 die selbe Darstellung wie für den zweiten Wechselrichter l_2 ausgeführt; jedoch sind diese Wechselrichter auch unterschiedlich ausführbar, insbesondere mit unterschiedlich großer Nennleistung.

Das Netzfilter (L_1 , CY_2) weist Y-Kondensatoren CY_2 auf, insbesondere zur Entstörung.

Aus jedem wechselspannungsseitigen Anschluss des jeweiligen Wechselrichters (l_1, l_2, l_n) ist ein jeweiliger Elektromotor M gespeist, insbesondere mit einem jeweiligen vom jeweiligen Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) zur Verfügung gestellten Drehspannungssystem, wobei die Elektromotoren M vorzugsweise als Drehstrommotoren ausgeführt sind.

Auch die Versorgungsleitungen des jeweiligen Elektromotors sind mit Kondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, versehen, so dass jede Phasenleitung über jeweils einem Kondensator (CS_1, CS_2, CS_n) gegen elektrisch Erde verbunden ist. Ebenso ist auch der jeweilige Elektromotor M über einen jeweiligen Kondensator (CM_1,

CM_2, CM_n) gegen elektrisch Erde verbunden.

Jeder der Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) weist jeweils drei parallel geschaltete Reihenschaltungen auf, wobei jede Reihenschaltung zwei steuerbare, in Reihe angeordnete Halbleiterschalter aufweist. Am Verbindungsknoten der beiden steuerbaren Halbleiterschalter einer jeweiligen Reihenschaltung wird somit eine jeweilige Phasenspannung dem Elektromotor zur Verfügung gestellt.

Vorzugsweise ist der wechselspannungsseitige Anschluss des Wechselrichters dreiphasig ausgeführt, so dass also jeder Wechselrichter (l_1 , l_2) jeweils drei dieser Reihenschaltungen aufweist und somit drei Phasenspannungen dem Motor zur Verfügung gestellt werden.

Jeder Wechselrichter (l_1, l_2) weist jeweils eine als Signalelektronik ausgeführte elektronische Schaltung auf, welche pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des Wechselrichters (l_1, l_2) erzeugt.

Von einer zentralen Einheit wird das Synchronisationssignal an jeden der Wechselrichter (l_1 , l_2, l_n) übertragen. Jedem Wechselrichter (l_1, l_2, l_n) wird eine jeweilige Zeitspanne (t1, t2, tn) zugeordnet, zu der die Pulsweitenmodulationsperiode seiner Ansteuersignale beginnt. Diese Zeitspannen (t1, t2, tn) sind entweder unterschiedlich oder weisen, wenn zwei der Wechselrichter eine gleiche Zeitspanne aufweisen, unterschiedliche Polarität auf. Dies bedeutet, dass die erste Schaltflanke des oberen steuerbaren Halbleiterschalters des ersten der beiden Wechselrichter mit der gleichen Zeitspanne, invertiert ist zu der ersten Schaltflanke des oberen steuerbaren Halbleiterschalters des anderen der beiden Wechselrichter mit der gleichen Zeitspanne. Bei diesen invertierten Ansteuersignalen ist also die Polarität des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals unterschiedlich.

Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme, insbesondere Ableitströme, verringert werden und das am Gleichrichter netzseitiger Netzfilter samt seiner Y-Kondensatoren somit eine längere Standzeit aufweist.

Die Zeitspanne (t1, t2, tn) ist also ein Zeitversatz zu einem Synchronisationssignal, das allen Wechselrichtern als Zeitbasis dient. Erfindungsgemäß sind also die ersten Schaltflanken der verschiedenen Wechselrichter an unterschiedlichen Zeitpunkten angeordnet. Ausnahme hiervon ist ein jeweiliges Paar von Wechselrichtern, deren Pulsweitenmodulationsperioden zwar zeitlich synchron sind, aber unterschiedliche Polarität aufweisen.

Jeder Elektromotor M wird von dem ihm zugeordneten jeweiligen Wechselrichter mit einem Drehspannungssystem, also mit drei Phasenspannungen, gespeist.

Zur Erzeugung eines jeweiligen Wertes an Phasenspannung durch den ersten Wechselrichter l_1 wird das Pulsweitenmodulationsverhältnis innerhalb einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode vorgegeben. Hierbei wird zu Beginn der Pulsweitenmodulationsperiode der untere Halbleiterschalter der jeweiligen, der jeweiligen Phasenspannung zugeordneten Reihenschaltung geschlossen und der obere Halbleiterschalter dieser Reihenschaltung geöffnet.

Dabei wird also der Anschluss für die Phasenspannung mit dem unteren Potential der Gleichspannung, also der Zwischenkreisspannung U_z, verbunden. Nach Ablauf eines Viertels der Periodendauer der Pulsweitenmodulationsperiode wird der untere Halbleiterschalter geöffnet und der obere geschlossen, so dass nun der Anschluss für die Phasenspannung mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden ist, wobei dies die halbe Periodendauer andauert.

Erfindungsgemäß wird der zweite Wechselrichter l_2 mit relativ zum ersten Wechselrichter l_1 invertierten Schaltflanken betrieben. In Figur 2 wird beispielhaft ein

Pulsweitenmodulationsverhältnis von 50% gewählt. Hierbei wird jedoch in der Reihenschaltung des zweiten Wechselrichters l_2 zu Beginn der Pulsweitenmodulationsperiode der obere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geschlossen und der untere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geöffnet. Dabei wird also der Anschluss für die zu dieser Reihenschaltung zugehörige Phasenspannung des zweiten Wechselrichters 2 mit dem oberen Potential der Gleichspannung, also Zwischenkreisspannung U_z, verbunden. Nach Ablauf eines Viertel der Periodendauer der Pulsweitenmodulationsperiode wird der obere Halbleiterschalter geöffnet und der untere geschlossen, so dass nun der Anschluss für die Phasenspannung mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden ist, wobei dies die halbe Periodendauer andauert. Wenn statt der 50% in den Reihenschaltungen andere Pulsweitenmodulationsverhältnisse angesteuert werden, wird die jeweilige Schaltflanke zeitlich ins Plus + oder Minus geschoben, also zeitlich innerhalb der Pulsweitenmodulationsperiode vorverlegt oder zurückverlegt. Somit schalten dann die Halbleiterschalter der Halbbrücke des ersten Wechselrichters l_1 nicht exakt gleichzeitig mit der Halbbrücke des zweiten Wechselrichters l_2, wenn dort ein anderes Pulsweitenmodulationsverhältnis vorgegeben ist.

Erfindungsgemäß werden aber Ausgleichsströme im Zwischenkreis, also zwischen den gleichspannungsseitigen Anschlüssen der Wechselrichter (l_1, l_2) zumindest verringert oder sogar ganz vermieden.

Besonders wichtig ist dieser erfindungsgemäße Vorteil, wenn vom wechselspannungsseitigen Anschluss des jeweiligen Wechselrichters (l_1 , l_2) zum jeweiligen Elektromotor sehr lange Kabel verwendet werden. Denn dann liegen hohe Erdkapazitäten der Kabel und Motoren vor, so dass ein gemeinsames Netzfilter, das an dem die Gleichspannung zur Verfügung stellenden netzgespeisten Gleichrichter angeordnet ist, hohen Ableitströmen ausgesetzt ist.

Wenn die erste Schaltflanke innerhalb der Pulsweitenmodulationsperiode zum oberen Potential hinspringt, weist die Pulsweitenmodulation eine positive Polarität auf. Wenn die erste Schaltflanke innerhalb der Pulsweitenmodulationsperiode zum unteren Potential hinspringt, weist die Pulsweitenmodulation eine negative Polarität auf.

Um die Pulsweitenmodulation der beiden Wechselrichter (l_1, l_2) miteinander zu synchronisieren wird ein Synchronisationssignal SYNC an beide Wechselrichter (l_1, l_2) übertragen. Vorzugsweise ist hierzu die Signalelektronik des ersten Wechselrichters l_1 mit der Signalelektronik des zweiten Wechselrichters l_2 über eine Datenbusverbindung verbunden. Im einfachsten Fall ist diese Datenbusverbindung kabelgebunden ausgeführt, insbesondere in einem geschirmten Kabel.

Alternativ wird das Synchronisationssignal auf die gleichspannungsseitige Verbindung der Wechselrichter (l_1, l_2) aufmoduliert, insbesondere also auf die Zwischenkreisverbindung oder Zwischenkreisverschienung. Da das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des ersten Wechselrichters l_1 mit dem obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des zweiten Wechselrichters l_2 vorzugsweise mittels einer Stromschiene verbunden ist, um das Durchleiten eines starken Stroms zu ermöglichen, wird also das Synchronisationssignal auf den in der Stromschiene vorhandenen Strom aufmoduliert. Die Einkoppelung des mittelfrequenten oder hochfrequenten Synchronisationssignals zur Stromschiene hin erfolgt im ersten Wechselrichter l_1 über eine Kapazität; die Auskoppelung des Signals im zweiten Wechselrichter l_2 erfolgt ebenfalls über eine Kapazität. Alternativ wäre zwar eine induktive und somit sichere und potentialfreie Ein- und Auskoppelung ermöglicht, was aber zu einem höheren Aufwand führt.

Zwischen dem Pulsweitenmodulationsverfahren des ersten Wechselrichters l_1 und des zweiten Wechselrichters l_2 ist also eine Invertierung der Polarität bewirkt.

Diese Invertierung der Polarität entspricht aber einem Zeitversatz um einen Bruchteil, insbesondere der Hälfte oder bei einem symmetrisierten Verfahren einem Vierteil, der Pulsweitenmodulationsperiode T.

Wie in Figur 2 dargestellt, wird weiteren Wechselrichtern ein jeweiliger Zeitversatz zugeordnet.

Vorzugsweise werden also Paare der Wechselrichter gebildet, wobei die Pulsweitenmodulationsverfahren der Wechselrichter eines jeweiligen Paars zueinander unterschiedliche, insbesondere also invertierte, Polarität aufweisen. Jedes Paar und bei einer ungeraden Anzahl von Wechselrichtern der keinem Paar zugeordnete, übrige Wechselrichter bekommt einen jeweiligen Zeitversatz zugeordnet. Diese Zeitversätze gleichen einander nicht. Insbesondere unterscheiden die Zeitversätze sich auch nicht nur um die Hälfte oder ein Viertel der Pulsweitenmodulationsdauer, so dass der unterschiedliche Zeitversatz nicht einfach nur eine invertierte Polarität bedeutet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die beschriebene Invertierung des Pulsweitenmodulationssignals beim zweiten Wechselrichter 2 nur so lange betrieben, solange der Betrag der Differenz der beiden Pulsweitenmodulationsverhältnisse kleiner als 50% beträgt. Bei Überschreitung dieser 50% wird die Invertierung aufgehoben und ein synchrones gleichgetaktetes Pulsweitenmodulationssignal verwendet. Alternativ ist als Kriterium auch der Quotient der beiden Pulsweitenmodulationsverhältnisse verwendbar. Wenn dieser Quotient den Betrag 1 überschreitet, wird die oben beschriebene Invertierung angewendet und ansonsten nicht.

Auf diese Weise ist auch bei sehr unterschiedlichen Arbeitspunkten der beiden Wechselrichter (l_1, l_2) eine Verringerung der Ausgleichsströme erreichbar. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der erste Wechselrichter l_1 eine hohe Phasenspannung, insbesondere also ein nahe am oberen Potential der Gleichspannung liegendes Potential, und der zweite Wechselrichter l_2 eine niedrige Phasenspannung, insbesondere also ein nahe am unteren Potential der Gleichspannung liegendes Potential, erzeugt. Ein Beispiel für eine hohe Phasenspannung ist 0,9 U_z und ein Beispiel für eine niedrige Phasenspannung ist 0,1 * U_z.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel weist ein zweites Antriebssystem einen Datenbus auf, über welches ein als Master ausgeführtes Versorgungsmodul mit Wechselrichtern zum Datenaustausch verbunden sind.

Das Versorgungsmodul weist einen netzgespeisten Gleichrichter auf, aus dessen gleichspannungsseitigen Anschluss die genannten Wechselrichter gespeist sind. Hierzu sind die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter parallel am gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters angeschlossen.

Vorzugsweise ist der Gleichrichter rückspeisefähig ausgeführt, insbesondere also als AC/DC- Wandler, der bei überwiegend motorischer Leistung des Antriebssystems elektrische Leistung des Wechselspannungsversorgungsnetzes gleichrichtet und den Wechselrichtern am gleichspannungsseitigen Anschluss als Zwischenkreisspannung zur Verfügung stellt und bei überwiegend generatorischer Leistung des Antriebssystems elektrische Leistung vom gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters ins Wechselspannungsnetz rückspeist.

Außerdem vergibt das als Master ausgeführte Versorgungsmodul bei Inbetriebnahme des Antriebssystems zunächst die Busadressen an die als Busteilnehmer ausgeführten, bezüglich des Datenbus seriell angeordneten Wechselrichter.

Hierzu vergibt der Master an den in der seriellen Anordnung vom Master aus gesehen ersten Wechselrichter eine erste Busadresse. Dies erfolgt dadurch, dass der Master ein Spannungssignal erzeugt, das dem ersten, also mit einer elektrischen Leitung direkt verbundenen Wechselrichter signalisiert, dass dieser die im nächsten, vom Master gesendeten Broadcasttelegramm enthaltene Busadresse als eigene Busadresse übernimmt. Danach erzeugt der erste Wechselrichter für den zweiten Wechselrichter ebenso ein Spannungssignal, so dass die im nächsten Broadcasttelegramm enthaltene Busadresse vom zweiten Wechselrichter übernommen wird. Dieses Verfahren zur Adressvergabe wird bis zum letzten als Busteilnehmer ausgeführte Wechselrichter fortgesetzt.

Nach oder bei Abschluss der Adressvergabe sendet der Master einen vorgegebenen Zeitversatz, insbesondere eine vorgegebene Polarität, der Pulsweitenmodulation an einen jeweiligen Busteilnehmer.

Der Master berechnet also voraus, welcher Wechselrichter welchen Zeitversatz bekommt und vergibt die Zeitversatze zentral.

In einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel nach der Adressvergabe an die Busteilnehmer vom jeweiligen Wechselrichter die Nennleistung ermittelt und davon abhängig dann der Zeitversatz vergeben, so dass die Leistungsentnahme im Laufe der Zeit möglichst wenig schwankt, also nach Möglichkeit über die Pulsweitenmodulationsperiode gleichverteilt ist.

Der zweite Wechselrichter weist zwei wechselspannungsseitige Anschlüsse auf, so dass ein zweiter Elektromotor und ein dritter Elektromotor jeweils mit einer pulsweitenmodulierten Spannung versorgbar sind. Hierbei wird die gleiche Polarität und der gleiche Zeitversatz bei den beiden Pulsweitenmodulationen verwendet, da die beiden Pulsweitenmodulationen im gleichen Gerät, also innerhalb desselben Gehäuses ausgeführt werden.

Wichtig ist bei dem Antriebssystem auch, dass zwischen dem vorzugsweise als Drehspannungsnetz ausgeführten Wechselspannungsversorgungsnetz und dem wechselspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters des Versorgungsmoduls ein Netzfilter angeordnet ist. Dieses Netzfilter weist drei Kapazitäten auf, die an ihrem ersten Anschluss miteinander elektrisch verbunden sind und an ihrem anderen Anschluss mit einer jeweiligen Phase des wechselspannungsseitigen Anschlusses des Gleichrichters des Versorgungsmoduls verbunden sind. Somit ist ein Sternpunkt am jeweiligen ersten Anschluss gebildet. Dieser Sternpunkt ist mit einem Schutzleiter und/oder mit elektrisch Erde galvanisch verbunden.

An dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters ist ein aus zwei in Reihe geschalteten Kapazitäten gebildeter Spannungsteiler gebildet, dessen Verbindungsknoten, insbesondere also, dass durch die Herabteilung der Zwischenkreisspannung entstandene Potential, mit dem Sternpunkt, insbesondere also auch mit dem Schutzleiter und/oder mit elektrisch Erde, galvanisch verbunden.

Des Weiteren sind auch drei weitere Kapazitäten vorgesehen, die an ihrem ersten Anschluss miteinander elektrisch verbunden sind und an ihrem anderen Anschluss mit einer jeweiligen Motorphase verbunden sind. Somit ist auch an deren erstem Anschluss ein Sternpunkt gebildet, der mit dem vorgenannten Sternpunkt elektrisch verbunden ist.

Der Wechselrichter weist wiederum drei zueinander parallel aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Wechselrichters anliegenden Gleichspannung versorgte Halbbrücken auf, deren Verbindungsknoten, insbesondere also

Brückenabzweigung, mit den Motorphasenverbunden sind. Jede der Halbbrücken weist eine Reihenschaltung aus einem oberen und einem unteren steuerbaren Halbleiterschalter auf.

Bezugszeichenliste

SYNC Synchronisationssignal

CY_1 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CY_2 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CS_1 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CS_2 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CS_n Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CM_1 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CM_2 Kondensator, insbesondere Entstörkondensator CM_n Kondensator, insbesondere Entstörkondensator l_1 Wechselrichter l_2 Wechselrichter l_n Wechselrichter

M Elektromotor, insbesondere Drehstrommotor AC Wechselspannungsquelle L_1 Induktivität eines Netzfilters DC_Link Zwischenkreisspannung

T_1 erster Zeitpunkt, insbesondere Phasenwert, in der Pulsweitenmodulationsperiode T_2 zweiter Zeitpunkt, insbesondere Phasenwert, in der Pulsweitenmodulationsperiode T_3 dritter Zeitpunkt, insbesondere Phasenwert, in der Pulsweitenmodulationsperiode