Feldregelung; Allgemeine Einstellungshinweise; Stromregelung; Spannungssteuerung - SSD Drives 590+ Produkthandbuch

Regelkreise 9-5

Feldregelung

Allgemeine Einstellungshinweise

Die Einstellung der P- und I-Anteile des Feldstromreglers erfolgt manuell, auf ähnliche Weise
wie in Kapitel 4 "Selbstabgleichsfunktion des Stromreglers", beschrieben. Das Anregungssignal
kann durch Umschaltung des Feldreglermodus generiert werden. Bewährt hat sich dabei ein
mehrmaliges Hin- und Herschalten zwischen "unterdrückt" und "Wartestellung". Dabei ist die
Sprungantwort des Feldstroms im Bereich 0 à 50% für eine optimale Reglereinstellung zu
bewerten.
Die Einstellung der Parameter für Feldschwächbetrieb erfolgt anhand des Einschwing-
verhaltens der EMK-Rückführung. Die Optimierung des EMK-Reglers erfolgt über den
Parameter EMK P-ANTEIL. Dieser ist auf einen Wert von 0,30 voreingestellt (tatsächlicher P-
Anteil ist 30) und liegt normalerweise im Bereich von 0,20 bis 0,70 (höhere Werte führten meist
zu Instabilität). Der Parameter EMK VORSTZT (D) sollte ungefähr auf den Wert der
Zeitkonstante des Feldstromregelkreises eingestellt werden. Die Voreinstellung beträgt hier 2,00
(200ms). Der Parameter EMK NACHSTZT (I) ist auf 40,00 (4000ms) voreingestellt und sollte
generell im 10-50fachen Bereich von EMK VORSTZT (D) liegen.
Die Einstellung des EMK-Reglers (Feldschwächung) hängt stark von der Beschleunigungsrate
und vom Drehzahleckpunkt ab. Kommt es bei großen Beschleunigungsraten zu einem
Überschwingen der Ankerspannung, ist die Verwendung der "Vorlauf/Verzögerungs-
einrichtung" zur Begrenzung des Überschwingens zu empfehlen. Treten diese Probleme nicht
auf, empfiehlt sich die Verwendung der oben genannten Standardwerte für die Verstärkung der
EMK (EMK P-ANTEIL und EMK VORSTZT (D). Somit wird eine schnellere Anregelzeit des
Feldes ermöglicht.
Zusammengefasst ermöglicht eine erhöhte Dämpfung bei höheren Frequenzen eine Erhöhung
der Verstärkung unter Beibehaltung des gewünschen Phasenrands. Bedenkt man den negativen
Winkel der Vorlauf/Verzögerungseinrichtung, der die Winkelkurve auf den gewünschten
Phasenrand (45 bis 60 Grad) erniedrigt, wird eine Reduzierung der Phasenrandfrequenz
erforderlich. Dies ist die Frequenz, bei der die Kurve des logarithmischen Werts die 0dB Linie
kreuzt. Weil die Phasenrandfrequenz Auskunft über die Geschwindigkeit des Antwortverhaltens
gibt, sollte die Reduzierung so klein wie möglich ausfallen. Dies wird erreicht, indem der Wert
der Eckfrequenz 1 / T1 so klein wie möglich belassen wird, indem T1 auf einen Wert grösser als
ca. 100ms. gesetzt wird. Die Obergrenze von T1 wird von der Länge der Einschwingdauer
bestimmt.

Stromregelung

Der Feldstromregelkreis kann einen Sollwert direkt über das MMI und/oder von dem EMK-
Regler erhalten. Die Regelabweichung wird aus der Differenz zwischen Sollwert und
rückgeführtem Istwert erzeugt. Dieses Fehlersignal wird einem P+I-Regler zugeführt, der die
Stellgröße, d.h. den Feld-Steuerwinkel, erzeugt.
Der Steuerwinkel wird, ausgehend vom natürlichen Kommutierungspunkt, entsprechend der
geforderten Feldspannung verschoben (Phasenregelkreis der Ankerspannung). Im stationären
Zustand wird jede halbe Netzperiodendauer die Feldbrücke gezündet.

Spannungssteuerung

Bei Motoren bei denen, entsprechend Typenschild, nur die Feldspannung und nicht der
Feldstrom bekannt ist, sollte diese Betriebsart gewählt werden. Die Feldspannungssteuerung ist
rückführungsfrei. Die Feldspannung wird durch das eingestellte VERHAELT AUS/EIN
festgelegt (Voreinstellung auf 90%). Dies ist das maximale Verhältnis der Ausgangs-
Gleichspannung zum Effektivwert der AC-Eingangsspannung einer B2-Brückenschaltung, d.h.
360V DC bei 400V AC Spannungsversorgung. Das festgelegte Verhältnis bestimmt direkt den
Steuerwinkel für die Feldbrücke. Die thermischen Auswirkungen auf den Feldwiderstand und
die Netzspannungsschwankungen werden somit nicht kompensiert. Ebenfalls ist zu beachten,
dass in dieser Betriebsart der Feldüberstromalarm nicht aktiv ist, weil es keine Stromskalierung
gibt. Eine Feldschwächung ist ebenfalls nicht möglich. Folglich ist diese Betriebsart nicht
empfehlenswert bei Spannungsversorgungen, die beträchtlich höher als die Feldnennspannung
sind.
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