Strom- Und Drehzahlregelung; Funktionsübersicht - Metronix DIS-2 48/10 Benutzerhandbuch

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Strom- und Drehzahlregelung

5.1 Funktionsübersicht
Die Strom- und Drehzahlregelung ist als eine kaskadenförmige Regelstruktur mit einem inneren
Stromregelkreis und einem überlagerten Drehzahlregelkreis aufgebaut. Diese Regler sind als PI-
Regler ausgeführt. Über die Sollwertselektoren können Sollwerte aus unterschiedlichen Quellen auf
die entsprechenden Regler geschaltet werden (siehe Kaptitel 5.4 Sollwertvorgabe über Sollwert-
selektoren).
Der prinzipielle Aufbau ist im Blockschaltbild auf der nächsten Seite verdeutlicht.
Bei der rotororientierten Regelung werden zwei Phasenströme und die Rotorlage gemessen. Diese
Ströme werden zunächst mit der Clark-Transformation in einen imaginären und einen reellen Teil über-
führt und anschließend mit der Park-Transformation in die Rotorkoordinaten transformiert. So können
die Rotorströme mit PI-Reglern zu entsprechenden Rotorspannungen geregelt und wiederum in das
Statorsystem rücktransformiert werden. Die Treibersignalgenerierung arbeitet mit symmetrischer
Pulsweitenmodulation für die Leistungsstufe in Sinuskommutierung mit der 3. Harmonischen Oberwel-
le.
Ein Integrator überwacht das Strom²-Zeit-Integral des Reglers. Wird ein Maximalwert (Maximalstrom
für 1s) überschritten, so kommt es zu einer Warnmeldung, und der Strom wird auf den Nennstrom
begrenzt.
Die wesentlichen Vorteile der Rotororientierten Stromregelung wurden bereits im Kapitel 1.2.3 Leis-
tungsmerkmale des DIS-2 unter den Leistungsmerkmalen zusammengefasst.
Im drehmomentengeregelten Betrieb wird ein Stromsollwert i_soll für den Wirkstromregler vorgege-
ben. In diesem Betriebsfall ist nur der Stromregler im Servopositionierregler aktiv. Da das auf der Mo-
torwelle erzeugte Drehmoment annähernd proportional zum Wirkstrom im Motor ist, ist es berechtigt,
vom drehmomentgeregelten Betrieb zu sprechen.
Die Güte der Drehmomentregelung wird im wesentlichen vom Motor und der Sensorik für
die Rotorlageerfassung bestimmt.
Mit einer guten Synchronmaschine, einem hochauflösenden Drehgeber (SINCOS-Geber)
und einer guten Reglereinstellung ist mit dem DIS-2 eine Drehmomentwelligkeit im Be-
reich von 1% bis 3% bezogen auf den Maximalstrom resp. das zugehörige Maximalmo-
ment des Motors erreichbar.
Im drehzahlgeregelten Betrieb wird eine bestimmte Solldrehzahl vorgegeben. Der Servopositionierreg-
ler DIS-2 ermittelt über die Geberauswertung die aktuelle Istdrehzahl n_ist. Zur Einhaltung der Soll-
drehzahl wird der Stromsollwert i_soll bestimmt.
Benutzerhandbuch "DIS-2 48/10"
Version 2.0