Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 31

Bei Antrieben mit sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit, insbesondere bei sehr kleinen Drehzahlen bis hin
zum Stillstand, oder bei Antrieben mit sehr hohen Anforderungen an die Dynamik wird der Drehzahlistwert n
Regel mit einem Geber (G) gemessen und dem Motormodell sowie dem Drehzahlregler zugeführt. Bei Antrieben mit
geringeren Anforderungen an Genauigkeit und/oder Dynamik kann auf den Geber verzichtet werden und anstelle des
Gebersignals der vom Motormodell berechnete Drehzahlistwert n
Die Qualität der feldorientierten Regelung ist entscheidend von der exakten Kenntnis der Lage des Magnetfeldes im
Motor und somit von der Qualität des Motormodells abhängig, weil nur bei einer genauen Feldorientierung der erfor-
derliche direkte und unabhängige Zugriff auf das Magnetfeld und das Drehmoment gegeben ist. Daher muss das
Motormodell exakt an den angeschlossenen Motor angepasst sein. Diese Anpassung wird bei der Inbetriebnahme des
Antriebs durchgeführt indem zunächst die Leistungsschilddaten des Motors eingegeben werden und anschließend die
automatische Motoridentifikation durch den Umrichter selbst erfolgt (stehende Messung und drehende Messung).
Bei SINAMICS-Umrichtern stehen zwei Ausprägungen von feldorientierten Antriebsregelungen zur Verfügung:
Vektorregelung
Die Vektorregelung steht in der Standard-Firmware aller in diesem Projektierungshandbuch beschriebenen SINAMICS-
Umrichter als Antriebsobjekt Vector zur Verfügung (SINAMICS G130, G150, S120, S150). Es können die folgenden
Vektorregelungsarten ausgewählt werden:
•
Drehzahlregelung mit und ohne Geber (bei SINAMICS G130 / G150 sind als Geber nur Inkrementalgeber TTL
/ HTL einsetzbar)
•
Drehmomentregelung mit und ohne Geber (bei SINAMICS G130 / G150 sind als Geber nur Inkrementalgeber
TTL / HTL einsetzbar)
Die Vorteile der Vektorregelung liegen in einer sehr hohen Drehmomentgenauigkeit und einer hohen Dynamik. Die
Nachteile liegen in einer relativ hohen Komplexität und einer relativ hohen Empfindlichkeit gegenüber Parameter-
schwankungen, wie z. B. Widerstandsänderungen durch Erwärmung. Eine besonders hohe Genauigkeit im gesamten
Drehzahlbereich erfordert daher eine ordnungsgemäß durchgeführte Motoridentifikation, eine Kompensation der
Temperatureinflüsse durch Verwendung eines Motortemperatursensors KTY oder PT1000 und gegebenenfalls eine
Reibkompensation durch Aufnahme der Reibkennlinie.
Die regelungstechnischen Kenndaten, wie z. B. Anregelzeiten, Genauigkeiten, Welligkeiten usw. in Abhängigkeit von
den eingestellten Stromreglertakten und den verwendeten Motorentypen sind den gerätespezifischen Kapiteln zu
entnehmen.
Typische Anwendungen für die Vektorregelung sind drehzahlgeregelte Antriebe mit Asynchronmaschinen mit sehr
hoher Drehzahl- und Drehmomentkonstanz im allgemeinen Maschinenbau, wie sie z. B. bei Papiermaschinen, Wick-
lern, Haspeln und Hebezeugen eingesetzt werden. Es können aber auch permanenterregte Synchronmaschinen und
fremderregte Synchronmaschinen in der Regelungsart Vektorregelung betrieben werden.
Servoregelung
Die Servoregelung steht in der Standard-Firmware aller SINAMICS S120 als Antriebsobjekt Servo zur Verfügung. Es
können die folgenden Servoregelungsarten ausgewählt werden:
•
Drehzahlregelung mit und ohne Geber
•
Drehmomentregelung mit Geber
•
Lageregelung mit Geber
Die Vorteile der Servoregelung liegen in einer sehr hohen Dynamik, insbesondere dann, wenn sehr kurze Stromregler-
takte < 250 μs parametriert werden können. Die Nachteile liegen in einer geringeren Drehmomentgenauigkeit im
Vergleich zur Vektorregelung.
Die regelungstechnischen Kenndaten, wie z. B. Anregelzeiten, Genauigkeiten, Welligkeiten usw. in Abhängigkeit von
den eingestellten Stromreglertakten und den verwendeten Motorentypen sind dem Kapitel „Projektierung der
SINAMICS S120, Hinweise zu Einbau- und Schrankgeräten" zu entnehmen.
Typische Anwendungen für die Servoregelung sind Antriebe mit hochdynamischer Bewegungsführung, wie sie bei
Werkzeugmaschinen, taktgesteuerten Produktionsmaschinen und Industrierobotern eingesetzt werden.
Grundlagen und Systembeschreibung
verwendet werden (geberlose Regelung).
ist gerechnet
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
ist
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