Vektorregelung - Siemens MICROMASTER 440 Betriebsanleitung

Ausgabe 10/06
3.23.2

Vektorregelung

Eine wesentlich bessere Führung des Moments erlaubt die feldorientierte Vektor-
regelung (kurz: Vektorregelung) im Vergleich zur U/f-Steuerung. Das Prinzip der
Vektorregelung beruht darauf, dass zu einem gegebenen Lastfall bzw. gewünsch-
ten Drehmoment der erforderliche Motorstrom so zum Motorfluss einzuprägen ist,
dass sich das entsprechende Moment einstellt. Bildet man den Ständerstrom in
einem mit dem Läuferfluss Φ verbundenen umlaufenden Koordinatensystem ab, so
kann er in eine zum Läuferfluss parallele flussbildende Stromkomponente i
eine dazu senkrechte drehmomentbildende Stromkomponente i
Diese Komponenten werden im Stromregler durch jeweils einen eigenen PI-Regler
ihren Sollwerten nachgeführt und sind im stationären Betrieb Gleichgrößen.
Bild 3-101
Im stationären Fall ist die feldbildende Stromkomponente i
Φ und das Drehmoment proportional zum Produkt aus i
M ~ Φ ∗ i
Φ ~ i
d,stat
M ~ i
d
Die Vektorregelung hat gegenüber der U/f-Steuerung folgende Vorteile:
Stabilität bei Last- und Sollwertänderungen
Kurze Anregelzeiten bei Sollwertänderungen (→ besseres Führungsverhalten)
Kurze Ausregelzeiten bei Laständerungen (→ besseres Störverhalten)
Beschleunigung und Bremsen ist mit max. einstellbarem Drehmoment möglich
Schutz des Motors und der Arbeitsmaschine durch einstellbare Drehmomenten-
begrenzung beim motorischen als auch generatorischen Betrieb (siehe
Abschnitt 3.23.2.4)
Regelung des Antriebs- und Bremsmoments unabhängig von der Drehzahl
Volles Haltemoment bei Drehzahl 0 möglich
Diese Vorteile werden u.U. bereits ohne Drehzahlrückführung erreicht.
Die Vektorregelung kann sowohl mit als auch ohne Drehzahlgeber eingesetzt
werden.
MICROMASTER 440 Betriebsanleitung
6SE6400-5AW00-0AP0
Stromvektoren
im eingeschwungnen Zustand
ω
1
Stromzeigerdiagramm im stationären Zustand
q
∗ i
q
i (t)
S
ω
i
q
i
b
i
ω
d
i
mR
mR
i
a
d
und i
d
3 Funktionen
und in
d
zerlegt werden.
q
Rotorachse
Flussachse
Ständerachse
proportional zum Fluss
.
q
243