Taktfrequenz; Betrieb Bei Hohen Drehzahlen; Betrieb Im Feldschwächbereich (Konstante Leistung); Betrieb Von Permanentmagnetmotoren Bei Hohen Drehzahlen - Emerson M600 Betriebsanleitung

Sicherheitsin- Produktinfor- Mechanische
formationen mationen Installation
8.5

Taktfrequenz

Der Standardwert für die Taktfrequenz des Umrichters beträgt 3 kHz
(6 kHz im Servomodus). Dieser Wert kann jedoch durch Setzen von
Pr 05.018 auf einen Maximalwert von 16 kHz (abhängig von der
Umrichterbaugröße) erhöht werden. Die verfügbaren Taktfrequenzen
sind wie folgt:
Tabelle 8-1 Verfügbare Taktfrequenzen
Umrichter-
Gerätetyp 2 kHz 3 kHz 4 kHz 6 kHz 8 kHz 12 kHz 16 kHz
baugröße
3
4
5

6 Alle
7
8
9E
10202830 bis
10203000
10501520 bis

10501900
10
10601500 bis
10601780
10402700 bis

10403200
Eine Erhöhung der Taktfrequenz über 3 kHz hinaus hat folgende
Auswirkungen:
1. Erhöhte Wärmeverluste im Umrichter. Aus diesem Grund muss
der Nennwert des Ausgangsstromes reduziert werden.
Einzelheiten finden Sie in den Tabellen zur Leistungsreduzierung für
Taktfrequenzen und Umgebungstemperaturen in Abschnitt 12.1.1
Nennleistungen und -ströme (Leistungsreduzierung je nach
Taktfrequenz und Temperatur) auf Seite 230.
2. Eine verringerte Erwärmung des Motors aufgrund eines geringen
Oberwellenanteils im Strom.
3. Weniger durch den Motor erzeugte akustische Geräusche.
4. Kürzere Abtastzeiten in der Drehzahl- und der Stromregelung. Im
Hinblick auf die erforderliche Abtastzeit muss zwischen Motor- und
Umrichtererwärmung sowie den jeweils notwendigen Parametern für
den jeweiligen Anwendungsfall ein Kompromiss gefunden werden.
Tabelle 8-2 Abtastzeiten verschiedener Regelkreise für die
einzelnen Taktfrequenzen
3 6 12 kHz
3 kHz = 167 μs
Ebene 1 6 kHz = 83 μs
12 kHz = 83 μs
16 kHz = 62,5 μs
Ebene 2 250 μs
Ebene 3 1 ms
Ebene 4 4 ms
Background
Unidrive M600 Betriebsanleitung
Ausgabenummer: 3
Elektrische Bedienung und Basispa-
Installation Softwarestruktur rameter
    
    
  
Open Loop-
2, 4, 8, 16 kHz
Modus
2 kHz = 250 μs
4 kHz = 125 μs Spitzen-
8 kHz = 62,5 μs grenzwert
2 kHz -500 μs
Strom-
4 kHz -250 μs
grenze und
8 kHz -125 μs
Rampen
16 kHz - 125 μs
Spannungsregler
Zeitkritische
Anwenderschnittstelle
Nicht zeitkritische
Anwenderschnittstelle
Inbetrieb- Optimie- Handhabung der
nahme rung NV-Medienkarte
8.6

Betrieb bei hohen Drehzahlen

8.6.1 Betrieb im Feldschwächbereich
(konstante Leistung)
(Nur Open Loop-Modus und RFC-A-Modus)
Der Umrichter kann verwendet werden, um eine Asynchronmaschine
oberhalb der Nenndrehzahl, im Bereich konstanter Leistung,
zu betreiben. In diesem Fall reduziert sich das verfügbare
Drehmoment an der Antriebswelle mit steigender Drehzahl. In den
folgenden Abbildungen ist der Verlauf von Drehmoment und
Ausgangsspannung bei Drehzahlen über dem Nennwert dargestellt.
Abbildung 8-3 Drehmoment und Nennspannung als Funktion

Dreh-
moment

Nenn-
spannung
Das oberhalb der Nenndrehzahl verfügbare Drehmoment muss noch
für die jeweilige Anwendung ausreichen.
Die während des Autotunings im RFC-A-Modus ermittelten Haltepunkte
für Magnetisierungskennlinie-Parameter Pr 05.029, Pr 05. 030, Pr 05.062
und Pr 05.063) stellen sicher, dass sich der Magnetisierungsstrom je nach
Motortyp um den angemessenen Betrag verringert. (Im Open Loop-
Modus wird der Magnetisierungsstrom nicht aktiv geregelt.)
8.6.2 Betrieb von Permanentmagnetmotoren bei
hohen Drehzahlen
Der Hochgeschwindigkeits-Servomodus wird durch Setzen von Pr 05.022
= 1 freigegeben. Bei der Verwendung dieses Modus mit Servomotoren ist
Vorsicht geboten, damit der Umrichter nicht beschädigt wird. Die von den
Magneten des Permanentmagnetmotors erzeugte Spannung ist
RFC-A proportional zur Drehzahl. Für einen Betrieb mit hoher Drehzahl müssen
RFC-S
vom Umrichter Ströme in den Motor eingeprägt werden, um dem von den
Magneten erzeugten magnetischen Fluss entgegenzuwirken. Es ist
möglich, den Motor mit sehr hohen Drehzahlen zu betreiben, durch die
Stromreg-
eine sehr hohe Spannung an den Motoranschlussklemmen entstehen
ler
würde. Dies wird jedoch durch den Umrichter verhindert.
Wenn der Umrichter jedoch zu einem Zeitpunkt deaktiviert wird
Drehzahl-
(oder eine Fehlerabschaltung erfolgt), zu dem die Motorspannungen
regler und
ohne die Ströme, die dem von den Magneten erzeugten magnetischen
Rampen
Fluss entgegenwirken, höher wären als die Nennspannung des
Umrichters, kann der Umrichter beschädigt werden. Wenn der
Hochgeschwindigkeitsmodus freigegeben ist, muss die Motordrehzahl
auf die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte begrenzt
werden, es sei denn, ein zusätzliches Hardware-Schutzsystem wird
verwendet, um die an den Motoranschlussklemmen anliegenden
Spannungen auf einem sicheren Pegel zu halten.
Umrichter-
nennspan-
nung
400 x 1000 / (Ke x 2)
200
800 x 1000 / (Ke x 2)
400
955 x 1000 / (Ke x 2)
575
1145 x 1000 / (Ke x 2)
690
Onboard- Erweiterte Technische
SPS Parameter Daten
der Drehzahl
Nenndrehzahl
Maximale sichere Spannung
Maximale
zwischen den Außenleitern an
Motordrehzahl
den Motoranschlussklemmen
-1
(min )
Fehlerdia- Hinweise zur UL-
gnose Konformität
Drehzahl
Drehzahl
(V RMS)
400 / 2
800 / 2
955 / 2
1145 / 2
151