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Installation
8.5.3
Betrieb von Permanentmagnetmotoren
bei hohen Drehzahlen
Der Hochgeschwindigkeits-Servomodus wird durch Setzen von
Pr 05.022 = 1 freigegeben. Bei der Verwendung dieses Modus mit
Servomotoren ist Vorsicht geboten, damit der Umrichter nicht beschädigt
wird. Die von den Magneten des Permanentmagnetmotors erzeugte
Spannung ist proportional zur Drehzahl. Für einen Betrieb mit hoher
Drehzahl müssen vom Umrichter Ströme in den Motor eingeprägt
werden, um dem von den Magneten erzeugten magnetischen Fluss
entgegenzuwirken. Es ist möglich, den Motor mit sehr hohen
Drehzahlen zu betreiben, durch die eine sehr hohe Spannung an den
Motoranschlussklemmen entstehen würde. Dies wird jedoch durch den
Umrichter verhindert.
Wenn der Umrichter jedoch zu einem Zeitpunkt deaktiviert wird
(oder eine Fehlerabschaltung erfolgt), zu dem die Motorspannungen
ohne die Ströme, die dem von den Magneten erzeugten magnetischen
Fluss entgegenwirken, höher wären als die Nennspannung des
Umrichters, kann der Umrichter beschädigt werden. Wenn der
Hochgeschwindigkeitsmodus freigegeben ist, muss die Motordrehzahl
auf die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte begrenzt
werden, es sei denn, ein zusätzliches Hardware-Schutzsystem wird
verwendet, um die an den Motoranschlussklemmen anliegenden
Spannungen auf einem sicheren Pegel zu halten.
Maximale
Umrichter-
nennspannung
Motordrehzahl (min
200
400 x 1000 / (Ke x √2)
400
800 x 1000 / (Ke x √2)
575
955 x 1000 / (Ke x √2)
690
1145 x 1000 / (Ke x √2)
Ke ist das Verhältnis zwischen dem Effektivwert der vom Motor
erzeugten Spannung zwischen den Außenleitern und der Drehzahl in
-1
V/1.000 min
. Außerdem muss sorgfältig darauf geachtet werden,
dass der Motor nicht entmagnetisiert wird. Bevor Sie diesen Modus
verwenden, sollten Sie dies mit dem Hersteller des Motors absprechen.
Der Betrieb bei hohen Drehzahlen ist standardmäßig deaktiviert
(Pr 05.022 = 0).
Es ist jedoch möglich, den Betrieb bei hohen Drehzahlen freizugeben
und es dem Umrichter zu ermöglichen, die Motordrehzahl automatisch
auf die in der Tabelle festgelegten Werte zu begrenzen und bei
Überschreitung dieser Werte eine Fehlerabschaltung Überdrehzahl.1
auszulösen (Pr 05.022 = 1).
8.5.4
Taktfrequenz
Im Idealfall sollte zwischen Takt- und Ausgangsfrequenz ein
Mindestverhältnis von 12:1 bestehen. Dadurch wird sichergestellt,
dass die Anzahl der Takte pro Zyklus ausreicht, um die Qualität der
Ausgangsspannung auf einem Mindestniveau zu halten. Ist dies nicht
möglich, sollte die Quasiblockmodulation freigegeben werden
(Pr 05.020 =1). Der Verlauf der Ausgangsspannung ist dann über der
Nenndrehzahl quasiblockmoduliert und symmetrisch, was eine bessere
Qualität zur Folge hat.
8.5.5
Maximal zulässige Drehzahl/Frequenz
In allen Betriebsarten (Open Loop, RFC-A und RFC-S) ist die maximale
Ausgangsfrequenz auf 550 Hz beschränkt. Jedoch wird im RFC-S-
Modus auch die Drehzahl durch die Spannungskonstante (Ke)
des Motors beschränkt. Die Konstante Ke hängt vom jeweils
eingesetzten Servomotortyp ab und ist normalerweise auf dem
-1
Motordatenblatt in V/k min
(Volt pro 1.000 min
104
Elektrische
Bedienung und
Basis-
Installation
Softwarestruktur
parameter
Maximale sichere
Spannung zwischen den
Außenleitern an den
-1
)
Motoranschluss-
klemmen (V RMS)
400 / √2
800 / √2
955 / √2
1145 / √2
-1
) angegeben.
Inbetrieb-
EtherCAT-
Verwendung
Optimierung
nahme
Schnittstelle
der SD-Karte
8.5.6
Quasiblockmodulation
(nur Open Loop-Modus)
Der maximal zulässige Ausgangsspannungspegel des Umrichters wird
normalerweise auf einen Wert, der der Differenz aus Umrichter-
Eingangsspannung minus (im Antrieb auftretende) Spannungsabfälle
entspricht begrenzt. (Zur Aufrechterhaltung der Stromregelung benötigt
der Antrieb normalerweise einen zusätzlichen geringen Prozentsatz an
Spannung.) Wenn die Motornennspannung ungefähr der Netzspannung
entspricht, kann ein Löschen von Impulsen auftreten, wenn sich die
Ausgangsspannung des Umrichters der Nennspannung annähert.
Wenn Pr 05.020 (Quasiblockmodulation aktivieren) auf 1 gesetzt ist,
erlaubt der Modulator eine gewisse Übermodulation, so dass, wenn die
Ausgangsfrequenz die Nennfrequenz überschreitet, die Spannung
ebenfalls über die Nennspannung hinaus steigt. Die Modulation geht
über Modulationstiefe 1 hinaus, so dass zuerst trapezoide und dann
quasiblockförmige Signalverläufe erzeugt werden.
Solche Verläufe sind beispielsweise nützlich
•
zum Erzielen hoher Ausgangsfrequenzen mit einer niedrigen
Taktfrequenz, die bei einer auf Modulationstiefe 1 begrenzten
Raumvektormodulation normalerweise nicht möglich wären,
oder
•
zum Aufrechterhalten einer höheren Ausgangsspannung bei
niedriger Netzspannung.
Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der Motorstrom verzerrt
wird, wenn die Modulationstiefe über 1 steigt, und die
Ausgangsgrundfrequenz einen beträchtlichen Anteil ungeradzahliger
Oberwellen niederer Ordnung enthält. Diese zusätzlichen Oberwellen
verursachen erhöhte Verluste und Erwärmung im Motor.
Digitax HD M753 Betriebsanleitung: Steuereinheit
Onboard-
Erweiterte
Hinweise zur
Diagnose
SPS
Parameter
UL-Konformität
Ausgabenummer: 3
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