Abtastzeit Und Drehzahlschwankung; Theoretische Schwankung Der Drehzahl Durch Die Lageauflösung; Reale Schwankung Der Drehzahl - KEB COMBIVERT F6 Programmierhandbuch

Schnittstelle zum Geber
6.1.4

Abtastzeit und Drehzahlschwankung

Die Drehzahl wird aus Lagedifferenzen berechnet. Daher führt die nicht unendliche Auf-
lösung der Lage mathematisch immer zu einer Schwankung der Drehzahl.
Je feiner die Lage aufgelöst ist, desto geringer ist die Drehzahlschwankung.
Die zweite Einflußgröße auf die Drehzahlschwankung ist die Abtastzeit, also die Zeit zwi-
schen den beiden Lagewerten, aus dessen Differenz die Drehzahl berechnet wird.
Je größer die Abtastzeit, desto geringer ist die Drehzahlschwankung.
Aus diesen beiden mathematischen Zusammenhängen ergibt sich eine Mindestschwan-
kung der Drehzahl, die beim Schwanken der Lage um 1 Inkrement immer auftritt und so
berechnet werden kann:
∆n [min
60000 * Auflösung / Abtastzeit
6.1.4.1 Theoretische Schwankung der Drehzahl durch die Lageauflösung
Minimale Drehzahlschwankung bei Resolver und Standardeinstellung von
Lageauflösung:
Standardeinstellung ec26:
Lageauflösung bei Resolver: 1 Umdrehung = 8192 => Auflösung = 1 / 8192 = 0,0001221
∆n = 60000 * 0,0001221 / 2 = 60000 / 16384 = 3,66 min
6.1.4.2

Reale Schwankung der Drehzahl

Zu dieser Mindestschwankung kommen am realen Antrieb noch Fehler in den Signalen,
des Geberanbaus am Motor, der Übertragungsstrecke, der Eingangsschaltung, der Sig-
nalerfassung, usw. Diese Faktoren bewirken zusätzliche Schwankungen der Drehzahl
und beeinflussen damit die Regelung.
Beispiel für einen Resolver:
Durch die oben beschriebenen Fehler reduziert sich die verlässliche Lageauflösung auf
10 Bit (1 Umdrehung = 1024 => reale Auflösung des Resolvers = 1/1024 = 0,000977).
Wenn die Abtastzeit auf 250 µs (0,25 ms) einstellt wird, ergibt sich eine Drehzahlschwan-
kung von:
∆n = 60000 * 0,000977 / 0,25 = 234,4 min
Beispiel für einen SinCos-Gebers
Erfodert die Dynamik der Applikation eine kurze Drehzahlabtatstzeit, so muss ein Geber
mit einer hohen realen Auflösung gewählt werden.
Bei einem SinCos-Geber mit optischer Abtastung mit 2048 Strichen erhält man folgende
reale Auflösung:
Anzahl Signalperioden:
Hochaufllösung
reale Auflösung:
∆n = 60000 * 0,00000191 / 0,25 = 0,46 min
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-1
] = ∆Lage / Abtastzeit[min] = Auflösung / (Abtastzeit
ec26
2 ms
2048 Striche (entspricht 11 Bit)
reale 8 Bit Hochauflösung (anstatt der idealen 13 Bit)
1 Umdrehung entspricht 2
Auflösung = 1 / 524288 = 0,00000191
ec26 [ms] / 1000 / 60) =
-1
-1
19
= 524288
-1
ec26 durch die
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