Beispiele - SIEB & MEYER SD2S Hardware-Beschreibung

Elektrische Leistungsauslegung

Beispiele:

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Vorgegebenes Drehmoment: 30 Nm
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Zwischenkreisspannung: 300 V
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Spannungskonstante: 50 mV / min (50 V / 1000 1/min)
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Wicklungswiderstand: 1 Ω
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Drehmomentkonstante: 1 Nm / A
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 Ver-
sorgungsspannung von I = P / 300 V = 3 A.
Im Netzteil fließt also ein weit geringerer Strom als im Motor. Diese Betrachtung ist gera-
de 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 Ver-
sorgungsspannung 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
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 Ver-
sorgungsspannung von I = P / 300 V = 30 A.
Im Netzteil fließt also bei 5400 1/min derselbe Strom wie im Motor. Hierbei ist zu be-
achten, 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 Bewegungspro-
fil bei der Dimensionierung des Powermoduls zu beachten ist. Eine genaue Auslegung
ist nur durch Integration des Bewegungsprofils möglich.
Dies gilt in gleicher Weise für die Auslegung der Endstufe und des Motors.
172 Antriebssystem SD2S - Hardwarebeschreibung