Emerson M600 Betriebsanleitung Seite 147

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formationen mationen Installation
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 für eine gegebene 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. Im sensorlosen RFC-A-Modus ist es
unwahrscheinlich, dass die I-Verstärkung deutlich über 0,50 angehoben werden kann.
Differenzielle Verstärkung (Kd), Pr 00.009 {0 3.012} and 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.
Zum Abgleich der Verstärkungen des Drehzahlregelkreises existieren je
nach Einstellung von Pr 03.017 sechs Methoden:
1. Pr 03.017 = 0, manuelle Eingabe.
Hier muss an den Analogausgang 1 zur Überwachung der
Drehzahlrückführung ein Oszilloskop angeschlossen werden.
Ändern Sie den Drehzahlsollwert des Umrichters. Beobachten Sie
am Oszilloskop die Antwort des Umrichters.
Die proportionale Verstärkung (Kp) muss zuerst konfiguriert werden.
Der Wert sollte bis zu dem Punkt erhöht werden, an dem ein
Überschwingen auftritt. Dann kann er leicht verringert werden.
Danach muss die integrale Verstärkung (Ki) bis zu dem Punkt erhöht
werden, an dem die Drehzahl unstabil wird. Dann kann sie leicht
verringert werden.
Jetzt kann die proportionale Verstärkung erhöht werden. Dann muss
der soeben beschriebene Prozess solange wiederholt werden, bis
die Systemantwort der hier dargestellten idealen Systemantwort am
nächsten kommt.
Im Diagramm sind die Auswirkungen falscher P- und I-Werte sowie
die ideale Systemantwort dargestellt.
2. Pr 03.017 = 1, Eingabe der Bandbreite.
Wenn eine Bandbreitenkonfiguration erforderlich ist, kann der
Umrichter Kp und Ki dann berechnen, wenn die folgenden
Parameter richtig eingestellt sind:
Pr 03.020 - Erforderliche Bandbreite
Pr 03.021 - Erforderlicher Dämpfungsfaktor
Pr 03.018 - Motor- und Lastträgheit
Der Umrichter kann die Motor- und die Lastträgheit mithilfe des
Autotunings (siehe Pr 00.040 - Autotune - oben in dieser Tabelle)
messen.
3. Pr 03.017 = 2, Eingabe des Verdrehwinkels
Wenn eine auf dem Verdrehwinkel beruhende Optimierung
erforderlich ist, kann der Umrichter Kp und Ki dann berechnen, wenn
die folgenden Parameter richtig eingestellt sind.
Pr 03.019 - Erforderlicher Verdrehwinkel
Pr 03.021 - Erforderlicher Dämpfungsfaktor
Pr 03.018 - Motor- und Lastträgheit. Der Umrichter kann die
Motor- und die Lastträgheit mithilfe des Autotunings (siehe
Autotune (Pr 00.040), oben in dieser Tabelle) messen.
4. Pr 03.017 = 3, Kp-Verstärkung mal 16
Ist Optimierungsmethode Drehzahlregler (03.017) = 3, wird die
vom Umrichter verwendete gewählte Proportionalverstärkung mit
16 multipliziert.
Unidrive M600 Betriebsanleitung
Ausgabenummer: 3
Elektrische Bedienung und Basispa-
Installation Softwarestruktur rameter
Inbetrieb- Optimie- Handhabung der
nahme rung NV-Medienkarte
Soll-Geschwindigkeit
Unzureichende
Proportionalverstärkung
[00.007]
Übermäßige Proportional-
verstärkung [00.007]
Übermäßige
Integralverstärkung
[00.008]
Ideale
Systemantwort
5. Pr 03.017 = 4 - 6
Ist Optimierungsmethode Drehzahlregler (03.017) auf einen Wert zwischen
4 und 6 gesetzt, werden Drehzahlregler Proportionalverstärkung Kp1
(03.010) und Drehzahlregler Integralverstärkung Ki1 (03.011) automatisch
eingerichtet, um die Bandbreiten in der unten stehenden Tabelle und einen
einheitlichen Dämpfungsfaktor zu erhalten. Diese Einstellungen erlauben
eine niedrige, standardmäßige und hohe Regeldynamik.
Pr 03.017
4
5
6
6. Pr 03.017 = 7
Wenn Konfigurationsmethode Drehzahlregler (03.017) = 7, dann sind
Drehzahlregler Proportionalverstärkung Kp1 (03.010), Drehzahlregler
Integralverstärkung Ki1 (03.011) und Drehzahlregler Differenzialverstärkung
Kd1 (03.012) gesetzt, um eine Systemantwort als Closed-Loop-Regler zu
liefern, der ein System erster Ordnung mit einer Transferfunktion von 1 /
(s + 1) annähert mit: = 1/bw und bw = Bandbreite (03.020). In diesem Fall
ist der Dämpfungsfaktor bedeutungslos und die Parameter Dämpfungsfaktor
(03.021) und Verdrehwinkel (03.019) haben keine Auswirkung.
Onboard- Erweiterte Technische Fehlerdia-
SPS Parameter Daten gnose
Regeldynamik
Niedrig 5 Hz
Norm 25 Hz
Hoch 100 Hz
Hinweise zur UL-
Konformität
Bandbreite
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