Vektorregelung - Siemens SINAMICS G120 Betriebsanleitung

Funktionen
8.23 Steuerung und Regelung - Übersicht
8.23.2

Vektorregelung

Beschreibung
Die feldorientierte Vektorregelung (als Vektorregelung bezeichnet) verbessert die
Drehmomentregelung im Vergleich zu der U/f-Regelung signifikant. Das Prinzip der
Vektorregelung beruht auf der Tatsache, dass für eine bestimmte Belastung oder ein
benötigtes Drehmoment der erforderliche Motorstrom bezüglich des Motormagnetflusses so
aufgeprägt wird, dass das geeignete Drehmoment entsteht. Wird der Ständerstrom in einem
umlaufenden Koordinatensystem emuliert, das mit dem Läuferfluss Φ gekoppelt ist, dann
kann er in die Magnetisierungsstromkomponente i
Motormagnetfluss phasengleich ist, und in eine das Drehmoment erzeugende
Stromkomponente i
korrigiert, indem sie ihren Sollwerten im Stromregler nachgeführt werden, wofür eigene PI-
Regler verwendet werden, und sie sind im stationären Betrieb gleiche Größen.
Bild 8-76
Im stationären Zustand ist die Magnetisierungskomponente i
Drehmoment dem Produkt aus i
M ~ Φ * i
Φ ~ i
M ~ i
Gegenüber der U/f-Steuerung hat die Vektorregelung folgende Vorteile:
• Stabilität bei Last– und Sollwertänderungen
• Kurze Anstiegszeiten bei Sollwertänderungen (→ besseres Regelverhalten)
• Kurze Anstiegszeiten bei Laständerungen (→ besseres Geräusch-/Störungsverhalten)
• Beschleunigen und Bremsen sind mit einstellbarem Maximaldrehmoment möglich
• Der Motor und die angetriebene Maschine sind sowohl im motorischen als auch im
• Das Antriebs- und das Bremsmoment werden unabhängig von der Drehzahl geregelt
• Bei der Drehzahl 0 ist volles Drehmoment möglich.
Diese Vorteile werden unter bestimmten Umständen bereits ohne Verwendung der
Drehzahlrückführung erreicht.
Die Vektorregelung ist deshalb sowohl mit als auch ohne Drehzahlgeber einsetzbar.
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, die senkrecht zu dem Läuferfluss verläuft. Diese Komponenten werden
q
Strom-Vektor-Diagramm im stationären Zustand
q
d,stat
* i
d q
generatorischen Betrieb durch die einstellbare Drehmomentbegrenzung geschützt
aufgeteilt werden, die mit dem
d
und i proportional.
d q
dem Magnetfluss Φ und das
d
Control Units CU240S
Betriebsanleitung, 04/2006, A5E00766042A AA