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Elektrische Leistungsauslegung
12.2
Leistungsaufnahme eines Antriebs
Wird dem Antrieb ein konstantes Drehmoment entnommen, ist die Leistungsaufnahme
abhängig von der momentanen Drehzahl.
Beispiele:
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Hieraus ergibt sich ein Motorstrom von:
Der Motor benötigt hierfür eine Spannung von U = 1 Ω × 30 A = 30 V
0 1/min, Stillstand
Daraus ergibt sich eine Leistung von P = 30 V × 30 A = 0,9 kW.
Bei einer Zwischenkreisspannung von 300 V ergibt sich ein Eingangsstrom aus der
Versorgungsspannung von I = P / 300 V = 3 A.
Im Netzteil fließt also ein weit geringerer Strom als im Motor. Diese Betrachtung ist
gerade bei Schraubanwendungen von großer Bedeutung, da die hohen Drehmomente
und damit Ströme nur bei niedrigen Drehzahlen benötigt werden.
2000 1/min
Bei 2000 1/min benötigt der Motor hierfür eine Spannung von U = R × I + EmK × n =
1 Ω × 30 A + 50 V / (1000 1/min) × (2000 1/min) = 130 V.
Daraus ergibt sich eine Leistung von P = 130 V × 30 A = 3,9 kW.
Bei einer Zwischenkreisspannung von 300 V ergibt sich ein Eingangsstrom aus der
Versorgungsspannung von I = P / 300 V = 13 A.
Im Netzteil fließt also bei 2000 1/min ein wesentlich größerer Strom als im Stillstand.
5400 1/min
12
Bei 5400 1/min benötigt der Motor hierfür eine Spannung von U = R × I + EmK × n =
1 Ω × 30 A + 50 V /(1000 1/min) × (5400 1/min) = 300 V.
Daraus ergibt sich eine Leistung von P = 300 V × 30 A = 9 kW.
Bei einer Zwischenkreisspannung von 300 V ergibt sich ein Eingangsstrom aus der
Versorgungsspannung von I = P / 300 V = 30 A.
Im Netzteil fließt also bei 5400 1/min derselbe Strom wie im Motor. Hierbei ist zu
beachten, das die in den Motorphasen fließenden Ströme um der Faktor √3 kleiner als
die oben berechneten sind.
Anhand der Beispiele ist deutlich zu erkennen, dass das zu erwartende Bewegungs‐
profil bei der Dimensionierung des Powermoduls zu beachten ist. Eine genaue Ausle‐
gung ist nur durch Integration des Bewegungsprofils möglich.
Dies gilt in gleicher Weise für die Auslegung der Endstufe und des Motors.
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Vorgegebenes Drehmoment: 30 Nm
Zwischenkreisspannung: 300 V
Spannungskonstante: 50 mV / min (50 V / 1000 1/min)
Wicklungswiderstand: 1 Ω
Drehmomentkonstante: 1 Nm / A
Antriebsverstärker SD2B / SD2B plus - Hardwarebeschreibung
W
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