Plc-Gesteuertes Hohes Anlaufmoment Für Förderbandanwendungen - Siemens SINAMICS PERFECT HARMONY GH180 Bedienhandbuch

9.22.2 PLC-gesteuertes hohes Anlaufmoment für Förderbandanwendungen
Das PLC-gesteuerte hohe Anlaufmoment (High Starting Torque Mode, HST) ermöglicht die
Regelung des hohen Anlaufmoments für einen Induktionsmotor in der Regelungsart OLVC
mithilfe einer PLC zur Verwendung in Förderanlagen, in denen mehrere Umrichter und
Motoren auf einem gemeinsamen Band betrieben und von derselben PLC gesteuert werden.
Die PLC steuert die Frequenz und den Strom zum Umrichter direkt, sodass mehrere
parallele Umrichter gleichzeitig gestartet werden können.
Diese Funktion ermöglicht es einer externen PLC, den Anlauf mehrerer mit einer
gemeinsamen Last verbundener Motoren zu koordinieren, wenn ein höheres Anlaufmoment
als normal erforderlich ist. Da ein Induktionsmotor über keine Läuferpositionserfassung
verfügt und zur Erzeugung des Anlaufmoments auf den Schlupf zurückgreifen muss, ist es
erforderlich, eine hohe Kraft anzuwenden, indem ein Strom in einem gesteuerten Winkel
angelegt wird, um die Last zu bewegen. Erst nachdem sich die Last bewegt, kann der
Umrichter den Flussvektor sperren und wieder die Regelungsart OLVC verwenden, um den
Drehmomentstrom direkter zu steuern.
Wenn mehrere Motoren und Umrichter mit einer gemeinsamen Last verbunden sind, werden
der Strom und die Frequenz (Drehzahl) koordiniert, um ein einheitliches Drehmoment für alle
Motoren zu erzeugen, ohne übermäßige Spannung zwischen den Bandabschnitten zu
verursachen. Dies erfolgt über eine externe PLC, um den erforderlichen Lastausgleich
zwischen allen Motoren sicherzustellen.
Da ein Induktionsmotor den Schlupf (Differenz zwischen mechanischer Drehzahl des
Läufers und elektrischer Drehzahl des Ständers) verwendet, um Drehmoment zu erzeugen,
kann er mit dem normalen Verfahren für Induktionsmotoren aufmagnetisiert werden. Nach
der Aufmagnetisierung wendet eine Ablaufsteuerung einen rotatorischen Stromvektor mit der
durch einen externen Strombefehl festgelegten Größe und der durch einen externen
Drehzahlbefehl geregelten Drehgeschwindigkeit an. Der Hoch-/Rücklauf von Drehzahl und
Strom muss innerhalb der PLC erfolgen, was für einen reibungslosen Betrieb einen
schnellen Zugriff auf die Register erfordert.
Dieser Algorithmus liefert die Mittel, um die Umrichter und Motoren entlang des Förderbands
zu koordinieren, die Synchronisierung erfolgt jedoch durch die PLC. Ferner werden die
Zustandsübergänge weitestgehend durch Handshake-Signale zwischen der PLC und der
NXGpro-Steuerung gesteuert.
Die Schlupfkompensation wird während des gesteuerten HST-Modus angewandt, indem der
Schlupf mithilfe des Strombefehls berechnet wird. Nachdem sich der Motor nach der
Aufmagnetisierung zu drehen beginnt und der Phasenregelkreis den Flussvektor sperrt, wird
der Strom-Istwert in die d-q-Komponenten zerlegt. Der Schlupf wird dann mit dem normalen
Verfahren für Induktionsmotoren in der Regelungsart OLVC berechnet.
Durch die externe Steuerung werden die Rampen für Strom und Frequenz vollständig
umgangen, bis die Ablaufsteuerung abgeschlossen ist.
Nach Abschluss der Ablaufsteuerung wechselt der Umrichter sanft in den Drehzahlregelkreis
(Integrator-Voreinstellung) und der Drehzahlbefehl wird von der Schnellzugriffs-
Drehzahlanforderung erzeugt (die Rampe wird auf die Motoristdrehzahl voreingestellt). Der
Strombefehl wird durch den Ausgang des Drehzahlreglers ersetzt und das externe
Stromsignal wird als dynamische Drehmomentstrombegrenzung verwendet. Indem der
Stromsignalbefehl als dynamische Drehmomentbegrenzung verwendet wird, steuert das
Drehmomentstromsignal den Ausgang des Umrichters direkt, sofern der Drehzahlregler
gesättigt bleibt.
NXGpro-Steuerung
Bedienhandbuch, AJ, A5E33474566_DE
Erweiterte Betriebsfunktionen
9.22 Förderbandanwendung
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