Leroy-Somer SP0201 Benutzerhandbuch Seite 240

Sicherheitsin- Produktinfor- Mechanische
formationen mationen Installation
Open Loop-Modus
Diese Parameter legen die proportionale und integrale Verstärkung des
in einem Antrieb im Open Loop-Modus verwendeten Stromreglers fest.
Wie bereits erwähnt, stellt der Stromregler durch Änderung der
Ausgangsfrequenz des Antriebs entweder Stromgrenzen oder eine
Drehmomentregelung zur Verfügung. Der Regelkreis wird bei einem
Netzausfall auch im Drehmomentmodus verwendet, oder wenn der
Standard-Rampenmodus im Regelmodus aktiv ist und der Antrieb
abbremst, um den in den Antrieb fließenden Strom zu regulieren.
Obwohl die Standardeinstellungen so gewählt wurden, dass für weniger
komplexe Anwendungsfälle die Verstärkungsparameter passend
eingestellt sind, kann es vorkommen, dass das Reglerverhalten vom
Benutzer abgeglichen werden muss. Im folgenden finden Sie Richtlinien
zum Einstellen der Verstärkungen für verschiedene Anwendungsfälle.
Stromgrenzen:
Die Stromgrenzen arbeiten normalerweise nur mit einer integralen
Komponente. Diese liegt meist am Beginn des
Feldschwächbereiches. Die proportionale Komponente ist im
Regelkreis bereits enthalten. Die integrale Komponente muss
ausreichend erhöht werden, um die Wirkung einer Rampe, die auch
noch bei arbeitender Stromgrenze aktiv ist, auszugleichen. Wenn
der Antrieb beispielsweise mit einer konstanten Frequenz läuft und
überlastet ist, versucht das Strombegrenzungssystem, zur
Lastverringerung die Ausgangsfrequenz zu senken. Zur selben Zeit
versucht der Rampenmodus, die Frequenz wieder auf den Sollwert
anzuheben. Wenn die integrale Verstärkung zu weit erhöht wurde,
zeigen sich die ersten Anzeichen von Instabilität an dem Punkt, an
dem die Feldschwächung beginnt. Diese Schwingungen können
durch Erhöhung der proportionalen Verstärkung reduziert werden.
Im Antrieb wurde ein System integriert, dass die auf Grund der
entgegengesetzten Aktionen des Strombegrenzungs- und
Rampensystems verursachte Verstellung verhindern soll. Dadurch
kann der tatsächliche Wert, an dem die Regelung vor der
Stromgrenze aktiv wird, um 12,5% reduziert werden und der Strom
immer noch bis zur benutzerspezifisch festgelegten Stromgrenze
eingestellt werden. Je nach der verwendeten Rampenrate kann
jedoch das Stromgrenzen-Flag (Pr 10.09) bei einem Wert von bis zu
12,5% unterhalb der Stromgrenze aktiv werden.
Drehmomentregelung:
Auch hier arbeitet der Regler normalerweise nur mit einer integralen
Komponente. Diese liegt meist am Beginn des
Feldschwächungsbereiches. Die ersten Instabilitätsanzeichen treten
um die Nenndrehzahl herum auf und können durch Erhöhung der
proportionalen Verstärkung verringert werden. Der Regler kann bei
Drehmomentregelung instabiler als bei seiner Verwendung für die
Strombegrenzung sein. Das ist so, weil eine Last normalerweise den
Regler stabilisiert und dieser bei Drehmomentregelung nur gering
belastet wird. Beim Erreichen der Stromgrenze wird der Antrieb oft
mit erhöhter Überlast betrieben, es sei denn, die Werte für die
Stromgrenze sind niedrig eingestellt.
Sollwert nach Netzwiederkehr und geregelter Modus PI-Rampe:
Wenn die Netzausfallerkennung freigegeben ist und die
Antriebsversorgung ausfällt oder wenn sich der Motor unter
Verwendung der geregelten PI-Rampe im generatorischen Betrieb
befindet, wird der Zwischenkreisspannungsregler aktiv. Mit dem
Zwischenkreisregler wird versucht, die Zwischenkreisspannung auf
einem festen Wert zu halten, indem der Stromfluss vom
Wechselrichter in die Zwischenkreiskondensatoren des Geräts
geregelt wird. Der Ausgangswert des Zwischenkreisreglers ist ein
Stromsollwert, der gemäß der Darstellung in dem nachfolgenden
Diagramm in den PI-Stromregler eingespeist wird.
Stromverbrauch
Zwischenkreis-
spannungs-
regler
Zwischenkreis-
kondensator
240
Elektrische Bedienung und Basispa-
Installation Softwarestruktur rameter
P Pr 4.13
I Pr 4.14
Sollfrequenz
Wirkstrom
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Inbetrieb- Optimie- SMARTCARD- Onboard-
nahme rung Betrieb
Obwohl dies normalerweise nicht erforderlich ist, kann der
Zwischenkreisspannungsregler mit Pr 5.31 abgeglichen werden. Es
kann jedoch oft vorkommen, dass die Stromreglerverstärkungen zum
Erreichen des erforderlichen Verhaltens eingestellt werden müssen.
Falls die Verstärkungen nicht optimal eingestellt sind, ist es
empfehlenswert, den Antrieb zuerst im Drehmomentmodus zu
konfigurieren. Die Verstärkungen müssen auf einen Wert eingestellt
werden, der im Bereich, in dem die Feldschwächung beginnt, keine
Instabilitäten hervorruft. Dann sollten Sie den Antrieb zurück auf Open
Loop-Frequenzregelung im Standard-Rampenmodus schalten. Um
den Regler zu testen, sollte die Versorgung bei laufendem Motor
abgetrennt werden. Wahrscheinlich können die Verstärkungen bei
Bedarf weiter erhöht werden, weil der Zwischenkreisspannungsregler
eine stabilisierende Wirkung hat, vorausgesetzt, dass der Antrieb
nicht im Modus Momentenregelung betrieben werden muss.
Closed Loop-Vektormodus und Servomodus
Die Kp- und Ki-Verstärkungen werden für den spannungsbasierten
Stromregler verwendet. Bei den meisten Motoren liefern die werkseitig
eingestellten Standardwerte zufriedenstellende Ergebnisse. Zum
Erreichen einer optimalen Leistung kann es jedoch notwendig werden,
die Verstärkungen zu ändern. Die proportionale Verstärkung (Pr 4.13) ist
zum Erreichen einer optimalen Regelleistung der kritischste Wert.
Dieser Wert kann entweder durch ein Autotune (siehe Pr 5.12) oder
durch den Benutzer so eingestellt werden, dass
Pr 4.13 = Kp = (L/T) x (I
Hierbei gilt:
T - Abtastzeit des Stromreglers. Der Antrieb gleicht alle Änderungen
der Abtastzeit aus. Deswegen kann vorausgesetzt werden, dass
diese der niedrigsten Abtastzeit von 167 s entspricht.
L - Motorinduktivität. Bei Servomotoren ist dies die Hälfte der
normalerweise vom Hersteller angegebenen Induktivität zwischen
Phasen. Bei einem Asynchronmotor ist dies die Streuinduktivität pro
Phase ( L ). Dies ist der Induktivitätswert, der nach dem Autotune-
s
Test in Pr 5.24 gespeichert wird. Falls L
kann, ist die Berechnung aus dem stationären einphasigen
Ersatzschaltbild des Motors wie folgt möglich.
2
L
m
--------- -
L = L –
s s
L
r
I ist der Spitzenwert des rückgeführten Stroms bei Vollausschlag =
fs
K x 2 / 0.45. (K ist definiert in Tabelle 11-5).
C C
V ist die maximale Zwischenkreisspannung.
fs
Daher gilt:
Pr 4.13 = Kp = (L / 167 s) x (K
= K x L x K
C
Hierbei gilt:
K = [ 2 / (0,45 x V
fs
Nennspannung des Antriebs
200 V
400 V
575 V
690 V
Mit dieser Konfiguration wird nach einer Sprungänderung des
Stromsollwerts eine Sprungantwort mit minimalem Überschwingen
erzielt. Die ungefähren Regeleigenschaften der Stromregler sind
nachfolgend angegeben. Die proportionale Verstärkung kann um einen
Faktor von 1,5 erhöht werden. Dies liefert eine ähnliche Erhöhung der
Bandbreite, die Sprungantwort enthält dann jedoch ca. 12,5%
Überschwingen.
Erweiterte Technische Fehlerdia-
SPS Parameter Daten gnose
/V ) x (256 / 5)
fs fs
nicht gemessen werden
s
x 2 / 0.45 / V ) x (256 / 5)
C fs
x 167 s)] x (256 / 5)
Vfs
415 V
830 V
990 V
1.190 V
Unidrive SP Benutzerhandbuch
Ausgabenummer: 12
Hinweise zum
UL-Protokoll
K
2322
1161
973
809