Taktfrequenz; Betrieb Im Feldschwächbereich (Konstante Leistung) - Emerson Unidrive m300 Betriebsanleitung

Sicherheitsin- Produktinfor- Mechanische
formationen mationen Installation
8.5

Taktfrequenz

Der Standardwert für die Taktfrequenz des Umrichters beträgt 3 kHz
(6 kHz im Servomodus). Dieser Wert kann jedoch durch Setzen von
Pr 05.018 auf einen Maximalwert von 16 kHz (abhängig von der
Umrichterbaugröße) erhöht werden. Die verfügbaren Taktfrequenzen
sind wie folgt:
Tabelle 8-1 Verfügbare Taktfrequenzen
Umrichter- Gerä- 0,667 1
baugröße tetyp kHz kHz
1 bis 6 Alle  
Eine Erhöhung der Taktfrequenz über 3 kHz hinaus hat folgende
Auswirkungen:
1. Erhöhte Wärmeverluste im Umrichter. Aus diesem Grund muss der
Nennwert des Ausgangsstromes reduziert werden.
Einzelheiten finden Sie in den Tabellen zur Leistungsreduzierung für
Taktfrequenzen und Umgebungstemperaturen in Abschnitt 11.1.1
Nennleistungen und -ströme (Leistungsreduzierung je nach
Taktfrequenz und Temperatur) auf Seite 167.
2. Eine verringerte Erwärmung des Motors aufgrund eines geringen
Oberwellenanteils im Strom.
3. Weniger durch den Motor erzeugte akustische Geräusche.
4. Kürzere Abtastzeiten in der Drehzahl- und der Stromregelung.
Im Hinblick auf die erforderliche Abtastzeit muss zwischen Motor-
und Umrichtererwärmung sowie den jeweils notwendigen
Parametern für den jeweiligen Anwendungsfall ein Kompromiss
gefunden werden.
Tabelle 8-2 Abtastzeiten verschiedener Regelkreise für die
einzelnen Taktfrequenzen
0,667 3 6 12
2, 4, 8, 16 kHz
1 kHz kHz
2 kHz = 250 s
4 kHz = 125 s
250 s 167 s 8 kHz = 125 s
Ebene 1
250 s
Ebene 2
Ebene 3 1 ms
Ebene 4 4 ms
Background
8.5.1 Betrieb im Feldschwächbereich
(konstante Leistung)
Der Umrichter kann verwendet werden, um eine Asynchronmaschine
oberhalb der Nenndrehzahl, im Bereich konstanter Leistung,
zu betreiben. In diesem Fall reduziert sich das verfügbare Drehmoment
an der Antriebswelle mit steigender Drehzahl. In den folgenden
Abbildungen ist der Verlauf von Drehmoment und Ausgangsspannung
bei Drehzahlen über dem Nennwert dargestellt.
102
Elektrische Bedienung und Basispara-
Installation Softwarestruktur
2 3 4 6 8 12
kHz kHz kHz kHz kHz kHz
     
Open Loop-
RFC-A
Modus
Spitzen-
Stromregler
grenzwert
16 kHz =
125 s
Stromgrenze Drehzahlregler
und Rampen und Rampen
Spannungsregler
Zeitkritische
Anwenderschnittstelle
Nicht zeitkritische
Anwenderschnittstelle
Inbetrieb-
Optimierung NV-Medienkarte
meter nahme
Abbildung 8-3 Drehmoment und Nennspannung als Funktion der
Drehzahl
Dreh-
moment
16
kHz

Nenn-
spannung
Das oberhalb der Nenndrehzahl verfügbare Drehmoment muss noch für
die jeweilige Anwendung ausreichen.
Die während des Autotune im RFC-A-Modus ermittelten Stützpunkte der
Magnetisierungskennlinie (Pr 05.029, Pr 05. 030, Pr 05.062 und
Pr 05.063) stellen sicher, dass sich der Magnetisierungsstrom je nach
Motortyp um den angemessenen Betrag verringert. (Im Open
Loop-Modus wird der Magnetisierungsstrom nicht aktiv geregelt.)
8.5.2 Höchstfrequenz
In allen Betriebsarten ist die maximale Ausgangsfrequenz auf 550 Hz
beschränkt.
8.5.3 Übermodulation (nur Open-Loop)
Der maximal zulässige Ausgangsspannungspegel des Umrichters wird
normalerweise auf einen Wert, der der Differenz aus Umrichter-
Eingangsspannung minus (im Antrieb auftretende) Spannungsabfälle
entspricht begrenzt. (Zur Aufrechterhaltung der Stromregelung benötigt
der Antrieb normalerweise einen zusätzlichen geringen Prozentsatz an
Spannung.) Wenn die Motornennspannung ungefähr der Netzspannung
entspricht, kann ein Löschen von Impulsen auftreten, wenn sich die
Ausgangsspannung des Umrichters der Nennspannung annähert.
Wenn Pr 05.020 (Übermodulation aktivieren) auf 1 gesetzt ist, erlaubt
der Modulator eine gewisse Übermodulation, so dass, wenn die
Ausgangsfrequenz die Nennfrequenz überschreitet, die Spannung
ebenfalls über die Nennspannung hinaus steigt. Die Modulation geht
über Modulationstiefe 1 hinaus, so dass zuerst trapezoide und dann
quasiblockförmige Signalverläufe erzeugt werden.
Solche Verläufe sind beispielsweise nützlich
• zum Erzielen hoher Ausgangsfrequenzen mit einer niedrigen
Taktfrequenz, die bei einer auf Modulationstiefe 1 begrenzten
Raumvektormodulation normalerweise nicht möglich wären,
oder
• zum Aufrechterhalten einer höheren Ausgangsspannung bei
niedriger Netzspannung.
Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der Motorstrom verzerrt
wird, wenn die Modulationstiefe über 1 steigt, und die
Ausgangsgrundfrequenz einen beträchtlichen Anteil ungeradzahliger
Oberwellen niederer Ordnung enthält. Diese zusätzlichen Oberwellen
verursachen erhöhte Verluste und Erwärmung im Motor.
Erweiterte Technische Fehlerdia-
Parameter Daten gnose
Drehzahl
Nenndrehzahl
Drehzahl
Betriebsanleitung Unidrive M300
Ausgabenummer: 7
Hinweise zur
UL-Listung