Grundlegende Betriebsprinzipien Eines Frequenzumrichters; Beschreibung Des Betriebs; Frequenzumrichtersteuerungen - Danfoss VLT AutomationDrive FC 302 Projektierungshandbuch

Grundlegende Betriebsprinzi...

11 Grundlegende Betriebsprinzipien eines Frequenzumrichters

Dieses Kapitel enthält eine Übersicht über die primären
Baugruppen und Schaltkreise eines Danfoss-Frequenzum-
richters. Es dient zur Beschreibung der internen
elektrischen und Signalverarbeitungsfunktionen. Eine
Beschreibung der internen Regelungsstruktur ist ebenfalls
enthalten.

11.1 Beschreibung des Betriebs

Ein Frequenzumrichter ist ein elektronischer Regler, der
eine geregelte Menge an Drehstrom an einen dreiphasigen
Induktionsmotor liefert. Durch die Bereitstellung einer
variablen Frequenz und Spannung regelt der Frequenzum-
richter die Motordrehzahl oder behält eine konstante
Drehzahl bei, wenn sich die Last des Motors ändert. Der
Frequenzumrichter kann einen Motor auch ohne die bei
einem Netzdirektanlauf übliche mechanische Belastung
starten und stoppen.
In seiner Grundform kann der Frequenzumrichter in 4
Hauptabschnitte unterteilt werden:
Gleichrichter
Der Gleichrichter besteht aus SCRs oder Dioden, welche
die Dreiphasen-Wechselspannung in eine pulsierende
Gleichspannung umwandeln.
11 11
Zwischenkreis
Der Zwischenkreis besteht aus Drosseln und Kondensator-
batterien, welche die pulsierende Gleichspannung
stabilisieren.
Wechselrichter
Der Wechselrichter nutzt IGBTs zum Umwandeln der
Gleichspannung in eine Wechselspannung mit variabler
Spannung und Frequenz.
Steuerung/Regelung
Der Regelbereich besteht aus Software, die die Hardware
zum Erzeugen der variablen Spannung betreibt, mit der
der Drehstrommotor gesteuert und geregelt wird.
178
®
VLT AutomationDrive FC 302
L1
L2
L3
1
2
3
Abbildung 11.1 Interne Verarbeitung

11.2 Frequenzumrichtersteuerungen

Folgende Prozesse werden zur Steuerung und Regelung
des Motors verwendet:
11.2.1 Benutzereingaben/-sollwerte
Der Frequenzumrichter nutzt eine Eingangsquelle (auch als
Sollwert bezeichnet) zur Steuerung und Regelung des
Motors. Der Frequenzumrichter erhält diese Eingabe
entweder:
Danfoss A/S © 12/2017 Alle Rechte vorbehalten.
1 2
Gleichrichter (SCR/Dioden)
Zwischenkreis
Wechselrichter (IGBTs)
•
Benutzereingabe/-sollwert.
•
Istwertverarbeitung.
•
Benutzerdefinierte Regelungsstruktur.
-
Regelung ohne/mit Rückführung.
- Motorsteuerung (Drehzahl, Drehmoment
oder Prozess).
•
Steueralgorithmen (VVC
Fluxvektor mit Motor-Istwert und interne Stromre-
+
gelung VVC ).
•
Manuell über die Bedieneinheit. Diese Methode
wird als lokaler [Hand On] bezeichnet.
•
Per Fernsteuerung über Analog-/Digitaleingänge
bzw. verschiedene serielle Schnittstellen (RS485,
USB oder einen optionalen Feldbus). Diese
Methode wird als Fern-(Auto On) bezeichnet, und
es handelt sich hierbei um die Werkseinstellung.
3
T1
T2
T3
+
, Fluxvektor ohne Geber,
MG38C203