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Anhang A: Trägheitskompensation
A.1
AUSWIRKUNG DER TRÄGHEIT BEI MOTORPRÜFUNGEN
Mit dem DSP7000-Controller und einer Leistungsbremse können Motoren kontinuierlich
vom Leerlauf bis zum fest gebremsten Rotor ausmessen zu können. Dadurch, dass die
Messwerterfassung schnell erfolgt, bleiben I2R-Motorverluste minimal. Die Belastung simuliert
realistisch Betriebszustände, wie sie bei den Kunden angetroffen werden können.
Wird ein Motor beschleunigt oder verzögert, setzt sich das gemessene Drehmoment aus der
Summe des wirklichen Motordrehmoments und des Trägheitsmoments zusammen, welches von
der gespeicherten, kinetischen Energie des Systems herrührt. Zum Beispiel bei einem Rampentest
und ohne Kompensation beeinflusst das Trägheitsmoment die Motorenmessdaten.
Dieser Messfehlertyp kann zu fragwürdigen Prüfresultaten führen. Wird der Motor zum Beispiel
schnell verzögert, können wegen der Systemträgheit scheinbare Wirkungsgrade von mehr als 1,0
ermittelt werden. Dieser Messfehler entsteht dadurch, dass Ausgangs- durch Eingangsleistung
ohne Berücksichtigung der im System gespeicherten Energie dividiert werden.
Der "Trägheitseffekt" macht sich nur bei Drehzahländerungen bemerkbar. Weiter ist das
Trägheitsmoment proportional zur Beschleunigung. Der Trägheitswert kann somit in der
gewählten Drehmomenteinheit pro Drehzahldifferenz in einer gegebenen Zeitspanne ausgedrückt
werden. Da korrekt eingestellte PID-Werte konstante Beschleunigungen hervorrufen, kann das
Trägheitsmoment ebenfalls als konstant betrachtet werden.
A.2
TRÄGHEITSKOMPENSATION
1. Bestimmung des Trägheitskompensationsfaktors (Correction Factor, CF):
•
•
2. Mit dem «Program Down»-Befehl (PD#) Motor auf 75% seiner Leerlaufdrehzahl
herunterfahren.
3. Wahl eines Betriebspunkts auf der Leistungskurve, welcher ungefähr bei 78% der
Leerlaufdrehzahl liegt. Dieser wird als dynamischer Drehzahl-Drehmoment-Wert
bezeichnet..
4. Sofort dem DSP6001 eine Drehzahl eingeben, welche dem dynamischen Drehzahlwert
entspricht (Nddddd). Nach Stabilisierung der Drehzahl entspricht das resultierende
Drehmoment dem statischen Drehmomentwert.
Rampen-Drehmomentmesswerte können nun durch Subtraktion von CF entsprechend korrigiert
werden.
PID-Regelkreis optimal einstellen
Motor mit einem, dem Trägheitsmoment gleichwertigen Moment belasten.
CF = Dynamisches Drehmoment - Statisches Drehmoment
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