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B.1.1 Servokonfiguration
Die Servokonfiguration ist die Standardkonfiguration für den Antrieb, bei der das
Motorregelsystem als Drehmoment-Controller, Geschwindigkeits-Controller oder Positions-
Controller arbeitet. Diese Konfiguration besteht aus 3 verschachtelten Regelschleifen, einer
Stromstärkeregelschleife, einer Geschwindigkeitsregelschleife und einer Positionsregel-
schleife, wie in Abbildung 64 dargestellt.
Die Universalencoder-Schnittstelle liest die Rotorposition vom Encoder ab und schätzt die
Geschwindigkeit. Der Kommutierungsblock verwendet die Position zur Berechnung des
elektrischen Winkels des Rotors. Das Stromstärke-Erkennungssystem misst die Stromstärke
der Phasen U und V. Diese werden in einen Stromumrichtungsblock eingespeist, der sie in
Größen umwandelt, die den drehmoment-erzeugenden und magnetisierenden Stromstärken
entsprechen (die „Vektor"-Stromstärken, die mit dem Läufer verbunden sind).
In der Stromstärkeregelschleife bilden die Werte für Stromstärkebedarf und endgültige
gemessene Stromstärke die Eingänge zu einem PI-Regelsystem (proportional, integral).
Dieses Regelsystem erzeugt einen Satz von Spannungsbedarfssignalen, die in den PWM-
Block (Impulsbreitenmodulation) eingespeist werden.
Spannungsbedarfssignale anhand der Raumvektor-Modulationsmethode in eine Folge von
U-, V- und W-Phasenschaltungssignalen, die an die Ausgangsbrücke des Antriebs angelegt
werden. Der PWM-Block verwendet die gemessene Gleichstrombusspannung zum
Ausgleich der Schwankungen in der Spannungsversorgung.
Der Drehmoment-Controller konvertiert einen Drehmomentbedarf in einen Strombedarf und
gleicht verschiedene lastabhängige Nichtlinearitäten aus. Ein zweistufiger Sperr- oder
Tiefpassfilter ermöglicht es, die Effekte der Lastkonformität zu vermindern. Zur Vermeidung
von Motorschäden werden eine benutzerdefinierte Anwendungsstromgrenze sowie einzelne
positive und negative Drehmomentgrenzen angewendet.
In der Geschwindigkeitsregelschleife bilden die Werte für Geschwindigkeitsbedarf und
gemessene Geschwindigkeit die Eingänge zu einem PI-Regelsystem. Der Ausgang des
Regelsystems
Geschwindigkeits-Controllers den Eingang zur Stromstärkeregelschleife bildet.
Abschließend bilden die Werte für Positionsbedarf und gemessene Position in der
Positionsregelschleife die Eingänge zu einem PID-Regelsystem (proportional, integral,
differenzial), das Geschwindigkeitsrückführung, Geschwindigkeit-Vorwärtszustellung und
Beschleunigung-Vorwärtszustellung umfasst. Der Ausgang des Positionsregelsystems ist
ein Geschwindigkeitsbedarf, der bei Funktion des Antriebs als Positions-Controller den
Eingang zur Geschwindigkeitsregelschleife bildet.
B-2 Regelsystem
ist
ein
Drehmomentbedarf,
Der PWM-Block konvertiert diese
der
bei
Funktion
des Antriebs
als
MN1942WDE
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