Geberloser Betrieb; Beschreibung - Siemens SINAMICS S120 Funktionshandbuch

4.13

Geberloser Betrieb

Beschreibung

Es ist sowohl ein geberloser als auch ein gemischter Betrieb (ohne / mit Geber) möglich. Der
geberlose Betrieb mit Motormodell ermöglicht ein höheres dynamisches Regelverhalten und
mehr Kippsicherheit als ein herkömmlicher Antrieb mit U/f-Steuerung. Im Vergleich zu
Antrieben mit Geber ist die Drehzahlgenauigkeit aber geringer und es müssen Einbußen in
der Dynamik und im Rundlauf in Kauf genommen werden.
Da die Dynamik im geberlosen Betrieb geringer ist als im Betrieb mit Geber, ist zur
Verbesserung der Führungsdynamik eine Vorsteuerung des Beschleunigungsmoments
implementiert. Sie steuert mit Kenntnis des Antriebsmoments unter Berücksichtigung der
bestehenden Momenten- und Strombegrenzungen sowie des Lastträgheitsmoments
(Motorträgheitsmoment: p0341 · p0342 + Lastmoment: p1498) das benötigte Moment für
eine gewünschte Drehzahldynamik zeitoptimal vor.
Hinweis
Wird der Motor sowohl mit Geber als auch geberlos betrieben (z. B. p0491 ≠ 0 oder
p1404 < p1082), so kann der Maximalstrom im geberlosen Betrieb über p0642 (Bezugswert
ist p0640) reduziert werden, um störende, sättigungsbedingte Motordatenänderungen im
geberlosen Betrieb zu verringern.
Für die Drehmomentvorsteuerung lässt sich eine Momentenglättungszeit über p1517
parametrieren. Der Drehzahlregler muss für den geberlosen Betrieb aufgrund der geringeren
Dynamik über p1470 (P-Verstärkung) und p1472 (Nachstellzeit) optimiert werden.
Im Bereich kleiner Drehzahlen können beim geberlosen Betrieb aufgrund der Genauigkeit
der Messwerte und der Parameterempfindlichkeit des Verfahrens der Drehzahlistwert, die
Orientierung und der Flussistwert nicht mehr berechnet werden. Deshalb wird auf eine
Strom-/Frequenzsteuerung (I/f-gesteuerter Betrieb) umgeschaltet, bei der lediglich Strom
und Frequenz eingeprägt werden. Die Umschaltschwelle wird über p1755 parametriert, die
Hysterese kann über p1756 eingestellt werden.
Um auch im gesteuerten Bereich ein hohes Lastmoment aufnehmen zu können, kann der
Motorstrom (Stromsollwert) über p1612 eingestellt werden. Dazu muss das Moment (z. B.
Reibmoment) des Antriebs bekannt sein oder abgeschätzt werden. Eine zusätzliche Reserve
von ca. 20 % sollte additiv eingestellt werden. Die Umrechnung des Moments in den Strom
erfolgt beim Synchronmotor über die Drehmomentkonstante (p0316). Beim Asynchronmotor
muss der Magnetisierungsstrom (r0331) in p1612 zusätzlich berücksichtigt werden. Eine
direkte Messung des notwendigen Stroms ist im unteren Drehzahlbereich am Motor Module
nicht möglich. Die Grundeinstellung ist mit 50 % (Synchronmotor) bzw. 80 %
(Asynchronmotor) vom Motor-Bemessungsstrom (p0305) vorbelegt. Bei der Parametrierung
des Motorstroms (p1612) ist auf die thermische Belastung des Motors zu achten, da der in
p1612 vorgegebene Strom im I/f-gesteuerten Betrieb auch ohne Last eingeprägt wird.
Hinweis
Der geberlose Betrieb ist für hängende Achsen oder dergleichen nicht zulässig. Ebenso ist
der geberlose Betrieb nicht für eine übergeordnete Lageregelung geeignet.
Antriebsfunktionen
Funktionshandbuch, 12/2018, 6SL3097-5AB00-0AP1
Servoregelung
4.13 Geberloser Betrieb
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