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Frequenzumrichter und Motoren
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Der Schlupf liegt jedoch bei ca. 50 % der erforderlichen Drehzahl, wenn der Frequenzumrichter
einen Motor bei 300 U/min steuert (10 % der Nennsynchrondrehzahl von 3000 U/min).
Muss der Frequenzumrichter den Motor auf 5 % der Nenndrehzahl herunter regeln, wird der
Motor unter Last letztlich absterben. Diese Lastabhängigkeit ist jedoch nicht erwünscht. Der
Frequenzumrichter kann diesen Schlupf vollständig ausgleichen, indem er eine efektive
Messung des Wirkstroms zum Motor durchführt. Der Frequenzumrichter gleicht dann den
Schlupf aus, indem er die Frequenz gemäß tatsächlich gemessenem Strom erhöht. Diese
Funktion heißt aktiver Schlupfausgleich.
Der Frequenzumrichter berechnet die Schlupfrequenz (f
) und den Magnetisierungs-
Schlupf
oder Leerlauf-Strom (I
) aus den Motordaten. Die Schlupfrequenz wird linear in Bezug auf
ϕ
den Wirkstrom (Diferenz zwischen Leerlauf- und Ist-Strom) skaliert.
Beispiel
Ein 4-Pol-Motor mit einer Nenndrehzahl von 1455 U/min hat eine Schlupfrequenz von 1,5 Hz
und einen Magnetisierungsstrom von ca. 12 A.
Mit einem Laststrom von 27,5 A und 50 Hz erzeugt der Frequenzumrichter eine Frequenz von ca.
51,5 Hz. Mit einem Laststrom zwischen I
(12 A) und I
(27,5 A) wird die Frequenz entsprechend
Φ
N
zwischen 0 und 1,5 Hz eingestellt.
Wie das Beispiel zeigt, wird die Werkseinstellung des Schlupfausgleichs häuig so skaliert, dass
der Motor bei theoretischer Synchrondrehzahl läuft. In diesem Fall: 51,5 Hz - 1,5 Hz = 50 Hz.
3.2.5 Kompensation bei PM-Motor und SynRM
Bei Permanentmagnetmotoren sind Start- und Schlupfausgleich irrelevant, andere Parameter
dagegen wesentlich.
Das Magnetisierungsproil unterscheidet sich natürlich vom Asynchronmotor; aber zusätzlich
gibt es noch andere wichtige Daten und Kompensationen:
• Motornenndrehzahl und -frequenz
• Gegen-EMK
• Max. Drehzahl, bevor die Gegen-EMK den Frequenzumrichter schädigt
• Feldschwächung
• Für die Steuerung relevante dynamische Details
Für SynRM-Motoren sind wieder andere Parameter wesentlich, z. B.:
• Statorwiderstand
• d- und q-Achsen-Induktivitäten
• Sättigungsinduktivitäten und
• Sättigungsgrenze
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