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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A DRIVE SYSTEM, AND DRIVE SYSTEM FOR CARRYING OUT THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/161696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a drive system, having a first inverter and a second inverter, and to a drive system for carrying out the method. A first electric motor is supplied from the alternating voltage-side connection of the first inverter, and a second electric motor is supplied from the alternating voltage-side connection of the second inverter. The direct voltage-side connection of the first inverter is connected in parallel to the direct voltage-side connection of the second inverter, said parallel circuit being supplied with a direct voltage. The first inverter has half-bridges which are connected in parallel to one another and are supplied with the direct voltage and each of which is designed in the form of a series circuit of at least two controllable semiconductor switches, and the second inverter has half-bridges which are connected in parallel to one another and are supplied with the direct voltage and each of which is designed in the form of a series circuit of at least two controllable semiconductor switches. The semiconductor switches of the first inverter are actuated using pulse width-modulated actuation signals, and the semiconductor switches of the second inverters are actuated using pulse width-modulated actuation signals, wherein the pulse width modulation of the actuation signals for the controllable semiconductor switches of the first inverter is designed to be clocked counter-synchronously to the pulse width modulation of the actuation signals for the controllable semiconductor switches of the second inverter.

Inventors:
NIKOLA JOACHIM (DE)
HETTEL NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/085956
Publication Date:
August 04, 2022
Filing Date:
December 15, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SEW EURODRIVE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H02M1/12; H02M1/00; H02M1/14; H02M7/23; H02M7/493; H02P27/08
Foreign References:
JP2019149864A2019-09-05
US20120153882A12012-06-21
Other References:
HAIZHONG YE ET AL: "Reduced-parts three-phase inverters: A comparative study", TRANSPORTATION ELECTRIFICATION CONFERENCE AND EXPO (ITEC), 2012 IEEE, IEEE, 18 June 2012 (2012-06-18), pages 1 - 6, XP032204797, ISBN: 978-1-4673-1407-7, DOI: 10.1109/ITEC.2012.6243455
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Claims:
Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters ausgeführt wird.

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2. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem - 20 -

Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 21 -

3. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, wobei ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des

Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem - 22 -

Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 23 -

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung am gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzgespeisten Gleichrichters zur Verfügung gestellt wird, 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.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulationssignale des ersten Wechselrichters zu den Pulsweitenmodulationssignalen des zweiten Wechselrichters synchron verlaufen, insbesondere synchronisiert sind, und/oder dass der Beginn der Pulsweitenmodulationsperioden des ersten und zweiten Wechselrichters synchron erfolgt und/oder zeitgleich erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer jeden Pulsweitenmodulationsperiode die erste Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters invertiert ist und/oder invers erfolgt zur ersten Schaltflanke eines Ansteuersignals für einen oberen Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters. - 24 -

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also oberer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden ist, und/oder dass einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also unterer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem unteren Potential der Gleichspannung verbunden ist.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter einer ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter einer zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist.

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9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem

Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 26 -

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist. - 27 -

11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Synchronisationssignal, insbesondere ein Synchronisationsimpulse aufweisendes Synchronisationssignal, auf Stromschienen aufmoduliert wird, welche die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter miteinander und mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbinden.

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12. Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter mittels Stromschienen miteinander und mit dem geichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbunden sind.

Description:
Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems und Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens.

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

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

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antriebssystem nach den in Anspruch 1 , 2 oder 3 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters gegensynchron getaktet zur Pulsweitenmodulation der Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters ausgeführt wird.

Von Vorteil ist dabei, dass gleichspannungsseitige Ableitströme, insbesondere Ausgleichsströme, verringerbar oder verhinderbar sind. Somit ist auch die Belastung eines Netzfilters verringerbar und somit auch dessen Standzeit erhöhbar, also auch die Standzeit des gesamten Antriebssystems.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren nach Anspruch 2 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem

Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist.

Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren nach Anspruch 3 zum Betreiben eines Antriebssystems, aufweisend einen ersten Wechselrichter und einen zweiten Wechselrichter, sind, dass ein erster Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters gespeist wird, wobei ein zweiter Elektromotor aus dem wechselspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters gespeist wird, wobei der gleichspannungsseitige Anschluss des ersten Wechselrichters parallel geschaltet ist zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters und diese Parallelschaltung aus einer Gleichspannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, versorgt werden, insbesondere mittels Stromschienen, wobei der erste Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei der zweite Wechselrichter zueinander parallel geschaltete, aus der Gleichspannung gespeiste Halbbrücken aufweist, die jeweils als Reihenschaltung zumindest zweier steuerbarer Halbleiterschalter ausgeführt sind, wobei die Halbleiterschalter des ersten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Halbleiterschalter des zweiten Wechselrichters mit pulsweitenmodulierten Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist, und dass, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen ist und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geöffnet ist und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters geschlossen ist.

Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Gleichspannung am gleichspannungsseitigen Anschluss eines netzgespeisten Gleichrichters 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 geichspannungsseitigen Anschluss des ersten Wechselrichters und zum gleichspannungsseitigen Anschluss des zweiten Wechselrichters. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen die Pulsweitenmodulationssignale des ersten Wechselrichters zu den Pulsweitenmodulationssignalen des zweiten Wechselrichters synchron, insbesondere synchronisiert. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt der Beginn der Pulsweitenmodulationsperioden des ersten und zweiten Wechselrichters synchron und/oder zeitgleich. Von Vorteil ist dabei, dass Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

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 Ausgleichsströme verringert werden und somit die Belastung des Netzfilters verringert wird und dadurch dessen Standzeit erhöht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der steuerbaren Halbleiterschalter, also oberer Halbleiterschalter, einer jeweiligen Halbbrücke mit dem oberen Potential der Gleichspannung verbunden.

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 die Halbbrücke, also ein Brückenzweig, aus der Gleichspannung versorgbar ist und die Halbbrücke als Reihenschaltung zweiter Halbleiterschalter, insbesondere IGBT oder MODFET, ausführbar 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 ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet. Von Vorteil ist dabei, dass durch die zueinander invertierte Taktung der beiden Pulsweitenmodulationen der beiden Wechselrichter die Ausgleichsströme möglichst verringert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 1, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet, und, solange der Quotient aus dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 1, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen.

Von Vorteil ist dabei, dass die invertierte Taktung nur dann ausgeführt wird, wenn der Schwellwert unterschritten ist. Somit sind die Ausgleichsströme möglichst verringert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters kleiner als ein Schwellwert, insbesondere 50%, ist, ist zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet, und, solange die Differenz zwischen dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine erste Halbleiterbrücke des ersten Wechselrichters und dem Pulsweitenmodulationsverhältnis des Ansteuersignals für eine zweite Halbleiterbrücke des zweiten Wechselrichters größer als der Schwellwert, insbesondere 50%, ist, zu Beginn einer jeweiligen Pulsweitenmodulationsperiode ist der obere Schalter der ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters geöffnet und der untere Schalter dieser ersten Halbbrücke des ersten Wechselrichters ist geschlossen und der obere Schalter der zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geöffnet und der untere Schalter dieser zweiten Halbbrücke des zweiten Wechselrichters ist geschlossen.

Von Vorteil ist dabei, dass die invertierte Taktung nur dann ausgeführt wird, wenn der Schwellwert unterschritten ist. Somit sind die Ausgleichsströme möglichst verringert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Synchronisationssignal, insbesondere ein Synchronisationsimpulse aufweisendes Synchronisationssignal, auf Stromschienen aufmoduliert, welche die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter miteinander und mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbinden. Von Vorteil ist dabei, dass die Pulsweitenmodulationsfrequenz des ersten Wechselrichters mit der des zweiten Wechselrichters synchronisiert ist und somit die inverse Taktung synchronisiert ausführbar ist. Das Synchronisationssignal ist über eine Datenbusverbindung übertragbar, welche die Signalelektroniken der beiden Wechselrichter verbindet. Alternativ ist aber auch eine Aufmodulation auf die Stromschienen ausführbar, so dass keine weitere Kommunikationsverbindung zwischen den Wechselrichtern vorgesehen werden muss.

Wichtige Merkmale bei dem Antriebssystem zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren sind die gleichspannungsseitigen Anschlüsse der Wechselrichter mittels Stromschienen miteinander und mit dem geichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters verbunden.

Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Verbindung ermöglicht ist.

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 sind die Phasenspannungen an einem ersten wechselspannungsseitigen Anschluss eines ersten Wechselrichters 1 und an einem ersten wechselspannungsseitigen Anschluss eines ersten Wechselrichters 2 dargestellt.

In der Figur 2 sind die Phasenspannungen gegen Erdpotential dargestellt.

Wie in den Figuren gezeigt, weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem einen ersten Wechselrichter 1 und einen zweiten Wechselrichter 2 auf, die mit ihrem gleichspannungsseitigen Anschluss parallel von einer Gleichspannung versorgt werden.

Vorzugsweise wird diese Gleichspannung von einem netzgespeisten Gleichrichter zur Verfügung gestellt.

Vorzugsweise weist jeder der beiden Wechselrichter (1, 2) an seinem gleichspannungsseitigen Anschluss einen Glättungskondensator, insbesondere einen mehrstückig ausgeführten Glättungskondensator, auf.

Jeder der beiden Wechselrichter (1, 2) weist jeweils drei parallel geschaltete Reihenschaltungen auf, wobei jede Reihenschaltung zwei steuerbare 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 (1 , 2) jeweils drei dieser Reihenschaltungen aufweist und somit drei Phasenspannungen dem Motor zur Verfügung gestellt werden.

Jeder Wechselrichter (1 , 2) weist jeweils eine als Signalelektronik ausgeführte elektronische Schaltung auf, welche pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiterschalter des Wechselrichters (1 , 2) erzeugt. Wie in Figur 1 gezeigt, wird zur Erzeugung eines jeweiligen Wertes an Phasenspannung, das Pulsweitenmodulationsverhältnis innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiode vorgegeben. In der Figur 1 ist ein Pulsweitenmodulationsverhältnis von 50% dargestellt. Hierbei wird zu Beginn der Pulsweitenmodulationsperiode der untere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geschlossen und der obere Halbleiterschalter der Reihenschaltung geöffnet.

Dabei wird also der Anschluss für die Phasenspannung mit dem unteren Potential der Gleichspannung, also Zwischenkreisspannung U_z, verbunden. Nach Ablauf eines Viertel 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 2 mit relativ zum ersten Wechselrichter invertierten Schaltflanken betrieben. In Figur 1 wird beispielhaft wiederum ein Pulsweitenmodulationsverhältnis von 50% gewählt. Hierbei wird jedoch in der Reihenschaltung des zweiten Wechselrichters 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 ins Plus + oder Minus - verschoben, wie aus der Figur 1 ersichtlich. Somit schalten die Halbleiterschalter der Halbbrücke des ersten Wechselrichters 1 nicht exakt gleichzeitig mit der Halbbrücke des zweiten Wechselrichters 2

Auf diese Weise werden Ausgleichsströme im Zwischenkreis, also zwischen den gleichspannungsseitigen Anschlüssen der Wechselrichter (1, 2) zumindest verringert oder sogar ganz vermieden. Besonders wichtig ist dieser erfindungsgemäße Vorteil, wenn vom wechselspannungsseitigen Anschluss des jeweiligen Wechselrichters (1, 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.

Um die Pulsweitenmodulation der beiden Wechselrichter (1, 2) miteinander zu synchronisieren wird zeitlich wiederkehrend ein Synchronisationssignal übertragen. Vorzugsweise ist hierzu die Signalelektronik des ersten Wechselrichters 1 mit der Signalelektronik des zweiten Wechselrichters 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 (1 , 2) aufmoduliert. Da das obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des ersten Wechselrichters 1 mit dem obere Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des zweiten Wechselrichters 1 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 1 über eine Kapazität; die Auskoppelung des Signals im zweiten Wechselrichter 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.

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 (1 , 2) eine Verringerung der Ausgleichsströme erreichbar. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der erste Wechselrichter 1 eine hohe Phasenspannung, insbesondere also ein nahe am oberen Potential der Gleichspannung liegendes Potential, und der zweite Wechselrichter 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.

Bezugszeichenliste

1 erster Wechselrichter 2 zweiter Wechselrichter