Nidec Unidrive M701 Betriebsanleitung Seite 115

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Pr 00.038 {04.013} / Pr 00.039 {04.014} Verstärkungen des
Stromregelkreises
Proportionale (Kp) und integrale (Ki) Verstärkung bestimmen das Verhalten des Stromregelkreises bei einer Änderung des Stromsollwertes
(Drehmomentsollwerts). Die Standardwerte ermöglichen bei den meisten Motoren einen zufriedenstellenden Betrieb. Zum Erreichen einer
optimalen Regelung in dynamischen Anwendungen kann es notwendig werden, die Verstärkungen zu ändern. Die Proportionalverstärkung
(00.038) ist der wichtigste Parameter zur Steuerung der Leistung. Bei einem stationären oder dynamischen Autotuning (siehe Autotune Pr 00.040,
weiter oben in dieser Tabelle) misst der Antrieb den Ständerwiderstand (05.017) und die Streuinduktivität (05.024) des Motors und errechnet die
Verstärkungen des Stromregelkreises.
Durch diese Optimierung wird nach einer Änderung des Stromsollwertes eine Sprungantwort mit minimalem Überschwingen erreicht.
Die P-Verstärkung kann um den Faktor 1,5 erhöht werden, wodurch sich ein ähnlicher Anstieg der Bandbreite ergibt. Dies führt jedoch zu einer
Sprungantwort mit ca. 12,5 % Überschwingen. Die Gleichung für die integrale Verstärkung liefert einen ausreichenden Wert. Bei einigen
Anwendungen, in denen es notwendig ist, dass die vom Umrichter verwendeten Sollwerte dem Verlauf des magnetischen Flusses dynamisch sehr
schnell folgen müssen (d. h. bei Asynchronmotoren hoher Drehzahl im RFC-A-Modus), kann es sein, dass die integrale Verstärkung einen sehr viel
höheren Wert haben muss.
Verstärkungen des Drehzahlregelkreises (Pr 00.007 {03.010}, Pr 00.008 {03.011}, Pr 00.009 {03.012})
Die Verstärkungen des Drehzahlregelkreises bestimmen das Verhalten des Drehzahlreglers bei einer Änderung des Drehzahlsollwertes.
Der Drehzahlregler arbeitet mit proportionalen (Kp) und integralen (Ki) Vorsteuersignalen und einem differenziellen Rückführungssignal (Kd).
Der Umrichter kann zwei Parametersätze mit diesen Verstärkungen speichern. Einer dieser Parametersätze kann zur Verwendung durch den
Drehzahlregler mithilfe von Pr 03.016 ausgewählt werden. Bei Pr 03.016 = 0 werden die Verstärkungen Kp1, Ki1 und Kd1 (Pr 00.007 bis Pr 00.009)
verwendet, bei Pr 03.016 = 1 werden die Verstärkungen Kp2, Ki2 und Kd2 (Pr 03.013 bis Pr 03.015) verwendet. Pr 03.016 kann mit freigegebenem
bzw. gesperrtem Regler geändert werden. Bei Lasten, die hauptsächlich konstante Trägheit und konstantes Drehmoment aufweisen, kann der
Umrichter die erforderlichen Werte für Kp und Ki zur Ermittlung des erforderlichen Verdrehwinkels bzw. einer von Pr 03.017 abhängigen Bandbreite
berechnen.
Drehzahlregler Proportionalverstärkung (Kp), Pr 00.007 {03.010} und Pr 03.013
Wenn die proportionale Verstärkung ungleich null und die integrale Verstärkung auf null gesetzt ist, arbeitet der Regler nur mit einer
Proportionalkomponente. Zum Generieren eines Drehmomentsollwerts ist dann ein Drehzahlfehler erforderlich. Aus diesem Grund tritt beim
Erhöhen der Motorlast zwischen Soll- und Istwert der Drehzahl eine Differenz auf. Diese Verstellung hängt von der Höhe der proportionalen
Verstärkung ab. Je höher die Verstärkung, desto kleiner ist der Drehzahlfehler bei einer gegebenen Last. Bei Einstellung einer zu hohen
Proportionalverstärkung kann es zu starken Motorgeräuschen oder zu Instabilitäten im Regelverhalten kommen.
Drehzahlregler Integralverstärkung (Ki), Pr 00.008 {03.011} und Pr 03.014
Die integrale Verstärkung verhindert eine Drehzahlabweichung. Der Drehzahlfehler wir über einen gewissen Zeitraum aufsummiert und zur
Generierung des erforderlichen Drehmomentsollwerts ohne Drehzahlfehler verwendet. Durch Erhöhen der I-Verstärkung wird die zum Erreichen
des korrekten Drehzahlwerts benötigte Zeit verringert und die Steifigkeit des Systems erhöht, d. h. die Positionsabweichung, die durch Anlegen
eines Lastdrehmoments an den Motor erzeugt wird, wird reduziert. Leider wird durch Erhöhung der integralen Verstärkung auch die
Systemdämpfung verringert, was nach einer Änderung des Eingangssignals ein Überschwingen zur Folge hat. Für eine gegebene integrale
Verstärkung kann die Dämpfung durch Erhöhung der proportionalen Verstärkung verbessert werden. Es muss ein Kompromiss gefunden werden,
bei dem Systemantwort, Stabilität und Dämpfung für den jeweiligen Anwendungsfall angemessen sind.
Differenzielle Verstärkung (Kd), Pr 00.009 {03.012} und Pr 03.015
Die differenzielle Verstärkung wird zum Bereitstellen einer zusätzlichen Dämpfung im Rückführungspfad des Drehzahlreglers zur Verfügung
gestellt. Der D-Anteil ist so implementiert, dass keine übermäßigen Störsignale in den Regelkreis eingeführt werden, die normalerweise mit dieser
Funktion verbundenen sind. Durch Erhöhung der Differenzialkomponente wird das durch zu geringe Dämpfung hervorgerufene Überschwingen
verringert. Für die meisten Anwendungsfälle ist jedoch die alleinige Verwendung von proportionaler und integraler Verstärkung ausreichend.
Unidrive M700 / M701 / M702 Betriebsanleitung: Steuereinheit
Ausgabenummer: 2
Elektrische Basis-
Kurzanleitung
Installation parameter
Inbetrieb- Umrichter-
Optimierung
nahme kommunikation
Handhabung der Onboard- Erweiterte
NV-Medienkarte SPS Parameter
Diagnose UL-Informationen
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