Steuer-/Regelungsverfahren; U/F-Steuerung - Siemens MICROMASTER 420 Betriebsanleitung

3 Funktionen
3.21

Steuer-/Regelungsverfahren

Für Umrichterantriebe mit Asynchron- und Synchronmaschinen gibt es mehrere
Steuer- / Regelverfahren zur Drehzahl- bzw. Drehmomentenregelung. Diese
Verfahren können grob wie folgt eingeteilt werden:
U/f-Kennliniensteuerung (kurz: U/f-Steuerung)
Feldorientierte Regelungsverfahren (kurz: Vektorregelung)
Die Unterscheidungsmerkmale sind sowohl in der Regelungsgüte als auch in der
Komplexität der Verfahren begründet, die sich wiederum durch die Anforderungen
der jeweiligen Anwendung ergeben. Für einfache Anwendungen (z.B. Pumpen
bzw. Lüfter) kommt zum größten Teil die U/f-Steuerung zum Einsatz. Die Vektor-
regelung wird insbesondere bei anspruchsvollen Anwendungen (z.B. Wickler)
eingesetzt, bei denen ein gutes Führungs- bzw. Störverhalten hinsichtlich Drehzahl
bzw. Moment gefordert wird. Bestehen diese Anforderungen auch im Bereich von 0
... ca. 1 Hz bzw. ist die Drehzahl-/Drehmomentenenauigkeit ohne Geber nicht
ausreichend, so wird die Vektorregelung mit Drehzahlrückführung eingesetzt.
HINWEIS
Vektorregelung ist nur bei MIRCOMASTER 440 verfügbar.
3.21.1

U/f-Steuerung

Parameterbereich:
Warnungen
Fehler
Funktionsplannummer:
Die einfachste Lösung eines Steuerverfahrens ist die U/f-Kennlinie. Hier wird die
Ständerspannung der Asynchronmaschine bzw. Synchronmaschine proportional
zur Ständerfrequenz gesteuert. Dieses Verfahren hat sich für eine große Breite von
"einfachen" Anwendungen wie
Pumpen, Lüfter
Bandantrieben
und ähnlichen Prozessen bewährt.
Das Ziel der U/f-Steuerung ist es, den Fluss Φ im Motor konstant zu halten. Dabei
ist dieser proportional dem Magnetisierungsstrom I
Spannung U und Frequenz f.
Φ ~ I
Das von den Asynchronmaschinen entwickelte Drehmoment M ist wiederum
proportional zum Produkt (genauer gesagt dem vektoriellen Produkt Φ x I ) aus
Fluss und Strom.
M ~ Φ ∗ I
Um bei einem gegebenen Strom möglichst viel Drehmoment zu erzeugen, muss
die Maschine mit konstantem, möglichst großem Fluss arbeiten. Um den Fluss Φ
konstant zu halten, muss somit bei einer Änderung der Frequenz f auch die
Spannung U proportional verändert werden, damit ein konstanter Magnetisierungs-
strom I fließt. Aus diesen Grundlagen leitet sich die U/f-Kennliniensteuerung ab.
µ
168
P1300
P1310 – P1350
-
-
FP6100
~ U/f
µ
Ausgabe 10/06
bzw. dem Verhältnis aus
µ
MICROMASTER 420 Betriebsanleitung
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