Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Anlage, aufweisend ein Netz, insbesondere also elektrisches Versorgungsnetz, einen Filter und einen oder mehrere Antriebe.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Filter zum Unterdrücken von störenden Stromanteilen bei elektrischen Anlagen verwendet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage in möglichst kompakter Weise weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage sind, dass sie ein Netz, insbesondere also elektrisches Versorgungsnetz, einen Filter und einen oder mehrere Antriebe aufweist, wobei das Filter einerseits, insbesondere eingangsseitig, mit dem Netz und andererseits, insbesondere ausgangsseitig, zumindest eine elektrische Leitung mit den Antrieben verbunden ist, wobei jeder Antrieb eine mit der elektrischen Leitung verbundene Zusatzkapazitätsanordnung aufweist, welche am Wechselspannungsanschluss eines Wechselrichters angeordnet ist, dessen Gleichspannungs-Anschluss mit dem Gleichspannungsanschluss eines motorseitigen Wechselrichters verbunden ist, dessen Wechselspannungsausgang einen Elektromotor speist, insbesondere so dass die zwischen der Zusatzkapazitätsanordnung und dem Motor angeordneten beiden Wechselrichter als Direktumrichter fungieren.

Von Vorteil ist dabei, dass das Filter zusammen mit der Zusatzkapazitätsanordnung störende Stromanteile unterdrückt. Dabei ist die Zusatzkapazitätsanordnung nahe am Direktumrichter, bestehend aus dem motorseitigen und dem netzseitigen Wechselrichter, anordenbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Filter in jeder der Netzphasen jeweils eine Filterinduktivität L _N auf, wobei zwischen jeweils zwei der Netzphasen jeweils eine Filterkapazität C _F angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Tiefpass mit der Filterkapazität C _F gebildet ist, so dass pulsfrequente Leistungsanteile des Wechselrichters gedämpft werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung das Filter in jeder der Netzphasen jeweils eine

Filterinduktivität L _N aufweist, wobei zwischen einem Sternpunkt und jeder der Netzphasen jeweils eine Filterkapazität C _F angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass statt der vorgenannten Dreieckschaltung eine Sternschaltung mit entsprechenden Spannungswerten ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zusatzkapazitätsanordnungen filterseitig parallel geschaltet, insbesondere also alle Zusatzkapazitätsanordnungen gemeinsam aus dem oder einem Filter gespeist sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein einziges Filter zur Versorgung der Antriebe genügt, da die Wechselspannungsanschlüsse der netzseitigen Wechselrichter elektrisch parallel geschaltet sind und somit diese Parallelschaltung aus dem Filter direkt versorgbar ist beziehungsweise die rückzuspeisende Leistung aus dieser Parallelschaltung über das Filter ins Netz rückzuspeisen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Zusatzkapazitätsanordnung zwischen jeweils zwei der Netzphasen jeweils eine Zusatzkapazität C _s auf. Von Vorteil ist dabei, dass

Schaltüberspannungen begrenzt werden, insbesondere diejenigen, welche aufgrund parasitärer Induktivitäten erzeugt werden.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung weist die Zusatzkapazitätsanordnung zwischen einem Sternpunkt und jeder der Netzphasen jeweils eine Zusatzkapazität C _s auf. Von Vorteil ist dabei, dass statt der vorgenannten Dreieckschaltung eine Sternschaltung mit entsprechenden Spannungswerten ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Zusatzkapazität C _s zwischen dreimal und neunmal kleiner als die Filterkapazität C _F . Von Vorteil ist dabei, dass die Schaltüberspannungen nahe am Wechselrichter abdämpfbar sind. Somit ist nur ein Filter für alle Antriebe ausreichend. Denn das Filter dämpft die pulsfrequenten Leistungsanteile, insbesondere also Stromanteile, ab. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in jeder Netzphase die Leitungsinduktivität zwischen Zusatzkapazitätsanordnung und jeweils elektrisch verbundenem Halbleiterschalter des netzseitigen Wechselrichters kleiner als die Leitungsinduktivität zwischen

Zusatzkapazitätsanordnung und Filter. Von Vorteil ist dabei, dass eine große Entfernung mittels der Leitung überbrückbar ist. Somit ist die Zusatzkapazitätsanordnung integrierbar in den Motor, also in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Stator des Motors anordenbar, wobei der Anschlusskasten zum Motorgehäuse gehört. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung treibt einer der Antriebe eine Schwungmasse an, insbesondere so dass dieser Antrieb als Schwungmassenspeicher ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass weniger Leistung ins Netz zurückzuspeisen ist sondern mehr Leistung zwischen den Antrieben austauschbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Entfernung der Zusatzkapazitäten C _s zum

Umrichter, insbesondere zu den Halbleiterschaltern des netzseitigen Wechselrichters des Umrichters, kleiner als die Entfernung zu den Filterkapazitäten C _F und/oder zu den

Filterinduktivitäten L _F . Von Vorteil ist dabei, dass das Filter weit entfernt von dem Umrichter anordenbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind auf der vom Netz abgewandten Ausgangsseite des Filters Sicherungen vorgesehen, insbesondere wobei jeder der ausgangsseitigen Phasen jeweils zumindest eine Sicherung zugeordnet ist, insbesondere wobei in jeder der ausgangsseitigen Phasen jeweils zumindest eine Sicherung angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass Sicherungen am Umrichter vorsehbar sind und ebenso am Filter. Jeweils sind die Sicherungen integrierbar ins Filter oder ins

Motorgehäuse. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eingangsseitig, also auf der dem Filter zugewandten

Seite der jeweiligen Zusatzfilteranordnung des jeweiligen Umrichters, in jeder Netzphase jeweils zumindest eine Sicherung angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Sicherheit erhöht ist und die Sicherungen sowohl nahe am Filter, insbesondere integriert im Gehäuse des Filters, als auch nahe am Motor, insbesondere integriert im Gehäuse des Motors, angeordnet sind. 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 Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein erster erfindungsgemäßer Antrieb gezeigt- In der Figur 2 ist ein System mit erfindungsgemäßen Antrieben gezeigt-

In der Figur 3 ist ein weiteres System mit erfindungsgemäßen Antrieb gezeigt.

Wie in Figur 1 gezeigt, weist der Antrieb einen Elektromotor 4 auf der aus einem Umrichter 3 gespeist wird, welcher aus einem Netz 1 , insbesondere Drehstromversorgungsnetz, versorgt ist oder in dieses Netz rückspeist.

Hierbei ist der Umrichter 3 als Direktumrichter ausgeführt, welcher motorseitig einen

Wechselrichter und netzseitig ebenfalls einen Wechselrichter aufweist, insbesondere wobei letzterer als rückspeisefähiger Gleichrichter ausgeführt ist. Die ausgangsseitigen Anschlüsse des motorseitigen Wechselrichters sind mit den Anschlüssen des Motors 4, insbesondere mit den Anschlüssen der Statorwicklung des Motors 4, elektrisch verbunden, die eingangsseitigen Anschlüsse des motorseitigen Wechselrichters sind mit einem netzseitigen Wechselrichter direkt verbunden, insbesondere an dessen Gleichspannungsanschluss.

Somit ist die bei generatorischem Betrieb vom Motor 4 erzeugte elektrische Leistung vom motorseitigen Wechselrichter an den ebenfalls angeschlossenen netzseitigen Wechselrichter abführbar. Dieser netzseitige Wechselrichter ist mit seinem vom motorseitigen Wechselrichter abgewandten Anschlüssen über ein Filter 2 mit dem Netz 1 verbunden.

Bei motorischem Betrieb des Motors 4 arbeitet der netzseitige Wechselrichter als Gleichrichter. Denn jedem seiner Leistungsschalter ist jeweils eine Diode, insbesondere als Freilaufdiode, parallel zugeschaltet. Diese Dioden bilden dann also einen Drehstrombrückengleichrichter. Aus dem von diesem als Gleichrichter im motorischen Betrieb des Motors 4 arbeitenden Wechselrichter wird die elektrische Leistung direkt dem motorseitigen Wechselrichter zugeführt, der den Motor mit einer Drehspannung versorgt, deren Frequenz von einer die Wechselrichter ansteuernden Signalelektronik bestimmt ist. Die Signalelektronik steuert die in Halbbrücken zusammengeschalteten Halbleiterschalter der Wechselrichter mit

pulsweitenmodulierten Steuersignalen an. Das zwischen dem netzseitigen Wechselrichter und dem Netz 1 angeordnete Filter 2 weist drei Filterinduktivitäten L _F auf, wobei jede der drei Netzphasen durch jeweils eine der

Filterinduktivitäten L _F geführt ist. Jede der drei Filterinduktivitäten L _F ist gleich groß,

insbesondere wenn keine fertigungsbedingten Toleranzen berücksichtigt werden.

Zwischen einer ersten der Netzphasen und einer zweiten der Netzphasen ist eine erste Filterkapazität C _F und eine erste Zusatzkapazität C _s angeordnet, so dass diese beiden

Kapazitäten unter Vernachlässigung der Leitungsinduktivitäten parallel geschaltet wären.

Zwischen einer zweiten der Netzphasen und einer dritten der Netzphasen ist eine zweite Filterkapazität C _F und eine zweite Zusatzkapazität C _s angeordnet, so dass diese beiden Kapazitäten unter Vernachlässigung der Leitungsinduktivitäten parallel geschaltet wären. Zwischen der ersten der Netzphasen und der dritten der Netzphasen ist eine dritte

Filterkapazität C _F und eine dritte Zusatzkapazität C _s angeordnet, so dass diese beiden

Kapazitäten unter Vernachlässigung der Leitungsinduktivitäten parallel geschaltet wären.

Somit ist also sowohl eine Dreieckschaltung mit der Filterkapazität C _F als auch eine

Dreieckschaltung mit der Zusatzkapazität C _s vorgesehen.

Die erste, zweite und dritte Filterkapazität C _F sind jeweils gleich groß bemessen, insbesondere wenn keine fertigungsbedingten Toleranzen berücksichtigt werden. Die erste, zweite und dritte Zusatzkapazität C _s sind jeweils gleich groß bemessen,

insbesondere wenn keine fertigungsbedingten Toleranzen berücksichtigt werden.

Die Summe der beiden Kapazitätswerte C _F und C _s ist derart bemessen, dass der aus dieser Kapazität sowie der Netzinduktivität L _N und der Filterinduktivität L _F gebildete Tiefpass pulsfrequente Leistungsanteile des Umrichters, insbesondere des motorseitigen

Wechselrichters, sowie Spannungseinbrüche aufgrund der Kommutierung des netzseitigen Wechselrichters hinreichend gedämpft und somit vom Netz 1 und anderen, mit dem Netz 1 verbundenen Verbrauchern im Wesentlichen fern gehalten werden. Außerdem werden durch die Zusatzkapazitäten C _s Schaltüberspannungen, die aufgrund parasitärer Induktivitäten entstehen, begrenzt und somit die Halbleiterschalter geschützt und eine sichere Funktion auf diese Weise gewährleistet. Diese Zusatzkapazitäten C _s werden derart angeordnet, dass sie sich möglichst nahe am Umrichter befinden. Somit sind sie möglichst niederinduktiv angebunden. Die Entfernung der Zusatzkapazitäten C _s zum Umrichter, insbesondere zu den Halbleiterschaltern des netzseitigen Wechselrichters des Umrichters, ist kleiner als die Entfernung zu den Filterkapazitäten C _F und/oder zu den Filterinduktivitäten L _F . Somit ist auch in jeder der Netzphasen die Leitungsinduktivität zwischen den Zusatzkapazitäten C _s und den Halbleiterschaltern des netzseitigen Wechselrichters kleiner, insbesondere mindestens zehnmal kleiner, als die Leitungsinduktivität zwischen den Zusatzkapazitäten C _s und den Filterkapazitäten C _F .

Der jeweilige Betrag einer jeweiligen Zusatzkapazität C _s ist zwischen dreimal und neunmal kleiner als der jeweilige Betrag einer jeweiligen Filterkapazität C _F .

Im Folgenden wird die Anordnung der drei Zusatzkapazitäten C _s an den drei Netzphasen als Zusatzkapazitätsanordnung bezeichnet.

Die Anordnung der drei Filterinduktivitäten L _N in den drei Netzphasen zusammen mit den zwischen den Netzphasen angeordneten Filterkapazitäten C _F wird im Folgenden als Filter 2 bezeichnet.

Das aus Filter 2 und Zusatzkapazitätsanordnung gebildete Gesamtfilter ist somit ein passives Filter.

Wie in Figur 2 gezeigt, sind mehrere Umrichter über ein einziges Filter 2 mit dem Netz 1 verbunden oder aus dem Netz 1 versorgbar.

Jedem Umrichter ist jeweils eine Zusatzkapazitätsanordnung vorgeschaltet. Vorzugsweise wird die Zusatzkapazitätsanordnung hierbei baulich verbunden, insbesondere im Gehäuse des jeweiligen Umrichters angeordnet und/oder integriert.

Über diese Zusatzkapazitätsanordnungen sind die Umrichter somit parallel aus dem Filter 2 gespeist. Somit ist nur ein einziges Filter 2 für mehrere Umrichter notwendig. Dabei ist einer der Motoren auch als Schwungmassenantrieb ausführbar.

Dies ist in Figur 3 näher dargestellt. Dabei ist einer der Antriebe, insbesondere der Motor dieses Antriebs, mit einer Schwungmasse ausgeführt. Da die Umrichter über die

Zusatzkapazitätsanordnungen parallel geschaltet sind, ist auch Energie zwischen dem als Schwungmassenspeicher ausgeführten Antrieb und den anderen Antrieben, insbesondere Umrichtern, austauschbar. Wenn also die Motoren der anderen Antriebe motorisch betrieben werden, wird dem Schwungmassenspeicher Energie entnommen und den anderen Umrichtern zugeführt. Wird jedoch von den Motoren der anderen Antriebe mehr Leistung generatorisch erzeugt als motorisch verbraucht, ist dieser Überschuss an elektrischer Leistung dem

Schwungmassenspeicher zuführbar, solange dieser noch nicht vollgeladen ist, also seine Ladekapazitätsgrenze noch nicht erreicht hat.

Vorteil ist hiermit, dass der Leitungsquerschnitt der aus dem Netz 1 versorgenden Leitungen gering haltbar ist und außerdem das Filter 2 nur für geringe Stromwerte ausgelegt sein muss.

Auf der vom Netz 1 abgewandten Ausgangsseite des Filters 2 sind Sicherungen 6 vorsehbar. Dabei ist jeder der Ausgangsphasen jeweils zumindest eine Sicherung 6 zuordenbar. Zusätzlich sind Schalter vorsehbar.

Auch eingangsseitig, also auf der dem Filter 2 zugewandten Seite der jeweiligen

Zusatzfilteranordnung des jeweiligen Umrichters sind in jeder Netzphase jeweils zumindest eine Sicherung 6 angeordnet. Zusätzlich sind Schalter vorsehbar. In den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 bis 3 ist jeweils der Umrichter mit dem Motor 4 als bauliche Einheit ausführbar, also der Umrichter innerhalb des Gehäuses des Motors 4 anordenbar. Dabei umfasst das Gehäuse des Motors 4 auch den Anschlusskasten des Motors, so dass der Umrichter 3 auch innerhalb des Anschlusskastens anordenbar ist. Somit ist dann das Filter 2 über elektrische Leitungen verbunden mit dem im Gehäuse des Motors

angeordneten Umrichter 3.

In den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 bis 3 ist jeder Antrieb als Direktantrieb ausgeführt, weist also einen netzseitigen, insbesondere mit der Zusatzkapazitätsanordnung verbundenen Wechselrichter aufweist, einen Elektromotor und einen motorseitigen Wechselrichter auf, wobei der Gleichspannungsanschluss des netzseitigen Wechselrichters direkt mit dem Gleichspannungsanschluss des motorseitigen Wechselrichters verbunden ist, wobei der Motor am Wechselspannungsanschluss des motorseitigen Wechselrichters angeschlossen ist, wobei die Zusatzkapazitätsanordnung am Wechselspannungsanschluss des netzseitigen Wechselrichters angeschlossen ist.

Statt der genannten Dreieckschaltungen wäre bei weiteren erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispielen jeweils auch eine Sternschaltung ausführbar, wobei der Aufwand zum Herstellen für die zugehörigen Verbindungen hierbei größer sein kann, weil ein jeweiliger Sternpunkt vorzusehen ist.

Bezugszeichenliste

1 Netz, insbesondere Drehstromversorgungsnetz

2 Filter

3 Direktumrichter, umfassend rückspeisefähiger Gleichrichter, also netzseitigen Wechselrichter, und motorseitigen Wechselrichter

4 Elektromotor

5 Schwungmasse

6 Sicherung

L _N Netzinduktivität

L _F Filterinduktivität

C _F Filterkapazität

C _s Zusatzkapazität