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Optimierung
In diesem Kapitel werden Optimierungsmethoden beschrieben, um bestmögliche Ergebnisse mit dem Umrichter zu erreichen.
Die Umrichterfunktionen zur automatischen Optimierung (Autotune) vereinfachen diese Optimierungsaufgaben.
8.1
Motorparametersätze
8.1.1
RFC-S-Modus
Permanent erregter Synchronmotor mit Positionsrückführung
Pr 00.046 {05.007} Nennstrom
Der Parameter für den Motornennstrom muss auf den maximal zulässigen Motordauerstrom gesetzt werden. Der Motornennstrom wird verwendet für:
•
Stromgrenzen (mehr Informationen in Abschnitt 8.2 Stromgrenzen auf Seite 102)
•
Thermischer Motorschutz bei Überlast (mehr Informationen in Abschnitt 8.3 Thermischer Motorschutz auf Seite 102)
Pr 00.042 {05.011} Anzahl der Motorpole
Der Parameter ‚Anzahl der Motorpole' gibt die Anzahl der elektrischen Umdrehungen während einer vollen mechanischen Umdrehung des Motors an.
Dieser Parameter muss richtig eingestellt sein, damit die Regelalgorithmen ordnungsgemäß funktionieren. Mit Pr 00.042 = ‚Auto' wird die Anzahl der Motorpole auf
6 gesetzt.
Pr 00.040 {05.012} Autotune
Im RFC-S-Modus stehen vier Autotune-Tests zur Verfügung: ein stationäres und ein dynamisches Autotune sowie mechanische Lastmessungstests zum Messen
der lastabhängigen Parameter.
•
Stationäres Autotuning
Das stationäre Autotuning kann bei Motoren mit angekuppelter Last, die sich nicht leicht lösen lässt, durchgeführt werden. Dieser Test misst alle für eine
grundlegende Regelung erforderlichen Parameter. Während des stationären Autotunings wird ein Test durchgeführt, um die Flussachse des Motors zu ermitteln.
Dieser Test ist im Vergleich zu einem dynamischen Autotuning jedoch eventuell nicht in der Lage, einen genauen Wert für Phasenwinkel der Positionsrückführung
(00.043) zu berechnen. Ein stationärer Test wird durchgeführt, um Ständerwiderstand (05.017), Ld (05.024), Maximale Totzeitkompensation (05.059), Strom bei
maximaler Totzeitkompensation (05.060) und Leerlaufinduktivität Lq (05.072) zu messen. Ist die therm. Kompensierung des Ständerwiderstands freigegeben
(05.049) = 1, wird Ständerbasistemperatur (05.048) gleich Ständertemperatur (05.046) gesetzt. Die Parameter Ständerwiderstand (05.017) und Ld (05.024)
werden dann verwendet, um Kp-Verstärkung Stromregler (00.038) und Ki-Verstärkung Stromregler (00.039) einzurichten. Ist der sensorlose Modus nicht
ausgewählt, wird Phasenwinkel der Positionsrückführung (00.043) mit der Position der Positionsrückführungsschnittstelle konfiguriert, die mit Auswahl der
Rückführung Motorregelung (03.026) ausgewählt ist. Zur Durchführung eines stationären Autotune muss Pr 00.040 auf 1 gesetzt werden. Weiterhin benötigt der
Umrichter an Klemme 2 und 6 ein Freigabesignal und an Klemme 11 oder 13 ein Startsignal.
•
Dynamisches Autotune
Das dynamische Autotuning muss bei einem unbelasteten Motor durchgeführt werden. Dieser Test misst alle für eine grundlegende Regelung erforderlichen
Parameter und solche, die zum Aufheben der Rastmoments erforderlich sind.
Während des dynamischen Autotunings wird der Nennstrom (00.046) angelegt und der Motor um zwei elektrische Umdrehungen (d. h., bis zu zwei mechanische
Umdrehungen) in die erforderliche Richtung gedreht. Ist der sensorlose Modus nicht ausgewählt, wird der Phasenwinkel der Positionsrückführung (00.043) mit der
Position der Positionsrückführungsschnittstelle konfiguriert, die mit Auswahl der Rückführung Motorregelung (03.026) ausgewählt ist. Ein stationärer Test wird
durchgeführt, um Ständerwiderstand (05.017), Ld (05.024), Maximale Totzeitkompensation (05.059), Strom bei maximaler Totzeitkompensation (05.060)
und Leerlaufinduktivität Lq (05.072) zu messen. Die Parameter Ständerwiderstand (05.017) und Ld(05.024) werden dann verwendet, um Kp-Verstärkung
Stromregler (00.038) und Ki-Verstärkung Stromregler (00.039) einzurichten. Dies kann nur einmal während des Tests erfolgen. So kann der Anwender ggf.
weitere Anpassungen an der Stromreglerverstärkung vornehmen. Zur Durchführung eines dynamischen Autotune muss Pr 00.040 auf 2 gesetzt werden.
Weiterhin benötigt der Umrichter an Klemme 2 und 6 ein Freigabesignal und an Klemme 11 oder 13 ein Startsignal.
•
Mechanische Lastmessung mit Signaleinkopplung
Der mechanische Lastmessungstest mit Signaleinkopplung misst die mechanischen Kennwerte von Motor und Last, indem er den Motor mit dem zuvor
übertragenen Drehzahlsollwert drehen lässt und verschiedene Drehzahl-Testsignale einkoppelt. Dieser Test sollte nur dann durchgeführt werden, wenn alle
grundlegenden Steuerungsparameter (einschließlich Drehmoment pro Ampere (05.032)) korrekt eingestellt sind und die Drehzahlreglerparameter eher
zurückhaltend gewählt sind, wie z. B. im Bereich der Standardwerte, damit ein stabiler Lauf des Motors sichergestellt ist. Der Test misst die Motor- und Lastträgheit.
Diese Daten können bei der automatischen Einrichtung der Drehzahlreglerverstärkung und zur Erzeugung einer Drehmomentvorsteuerung verwendet werden.
Wenn der Parameter Niveau d. mech. Belastungsprüfung (05.021) auf seinem Standardwert von Null bleibt, beträgt der Spitzenpegel des Einkopplungssignals 1 %
des Drehzahlsollwerts mit einem Maximum von 500 min
(05.021) auf einen von Null abweichenden Wert gesetzt werden, um das Niveau als Prozentwert des Höchstdrehzahl-Sollwerts zu definieren, dessen Maximum
-1
ebenfalls 500 min
beträgt. Der vom Anwender definierte Drehzahlsollwert des Motors muss auf einen Wert höher als das Testniveau gesetzt werden, der jedoch
nicht so hoch ist, dass die Feldschwächung aktiviert wird. In bestimmten Fällen kann der Test auch bei Nulldrehzahl durchgeführt werden, sofern der Motor frei
drehen kann; möglicherweise muss hierbei aber das Testsignal über den Standardwert angehoben werden. Der Test liefert korrekte Ergebnisse, wenn am Motor
eine statische Last anliegt und eine mechanische Dämpfung wirksam ist. Soweit möglich, sollte dieser Test für den sensorlosen Modus verwendet werden; falls sich
der Drehzahlregler nicht für einen stabilen Betrieb konfiguriert lässt, kann eine alternative Testmethode verwendet werden (Autotune (00.040) = 4), bei der
verschiedene Drehmomentniveaus zum Beschleunigen und Verzögern des Motors verwendet werden, um die Trägheit zu messen.
1. Es wird ein dynamischer Test durchgeführt, bei dem der Motor mit den derzeit ausgewählten Rampen bis zum derzeit ausgewählten Drehzahlsollwert
beschleunigt wird; diese Drehzahl wird anschließend für die Dauer des Tests beibehalten. Motor- und Lastträgheit (03.018) und Trägheit x 1000 (04.033)
werden konfiguriert.
Zur Durchführung dieses Autotune-Tests muss Pr 00.040 auf 3 gesetzt werden. Weiterhin benötigt der Umrichter an Klemme 2 und 6 ein Freigabesignal und an
Klemme 11 oder 13 ein Startsignal.
•
Mechanische Lastmessung mit angelegtem Drehmoment
Autotune-Test 3 sollte normalerweise für mechanische Lastmessungen verwendet werden, unter bestimmten Umständen kann dieser Test jedoch eine praktikable
Alternative darstellen. Wenn der Standard-Rampenmodus aktiv ist, liefert dieser Test wahrscheinlich falsche Ergebnisse. Es werden mehrere, zunehmend größere
Drehmomente an den Motor angelegt (20 %, 40 % ... 100 % des Nenndrehmoments), um den Motor bis auf 3/4 x Nenndrehzahl (00.045) zu beschleunigen und das
Trägheitsmoment anhand der Beschleunigungs-/Verzögerungszeit zu bestimmen. Bei dem Test wird versucht, die erforderliche Drehzahl innerhalb von 5 s zu
erreichen. Wenn dies nicht gelingt, wird jeweils das nächsthöhere Drehmomentniveau verwendet. Wenn 100 % Drehmoment anliegen, gestattet der Test maximal
60 s, um die erforderliche Drehzahl zu erreichen. Falls dies nicht gelingt, wird eine Fehlerabschaltung ausgelöst. Um die Zeitdauer des Tests zu verkürzen, kann
man das Drehmomentniveau für den Test mit Niveau d. mech. Belastungsprüfung (05.021) auf einen Wert ungleich null setzen. Wenn das Testniveau definiert ist,
wird der Test ausschließlich mit diesem definierten Testniveau ausgeführt und der Motor hat 60 s lang Zeit, um die erforderliche Drehzahl zu erreichen.
Bitte beachten Sie: Wenn die Höchstdrehzahl zu einer Feldschwächung führt, ist es evtl. nicht möglich, das erforderliche Drehmomentniveau zu erreichen, um den
Motor rasch genug zu beschleunigen. In diesem Fall muss der Drehzahlsollwert verringert werden.
1. Der Motor wird in der erforderlichen Richtung auf bis zu 3/4 des maximalen Drehzahlsollwerts beschleunigt und dann bis zum Stillstand abgebremst.
2. Der Test wird mit zunehmend höheren Drehmomenten wiederholt, bis die erforderliche Drehzahl erreicht wird.
3. Motor- und Lastträgheit (03.018) und Trägheit x 1000 (04.033) werden konfiguriert. Zur Durchführung dieses Autotune-Tests muss Pr 00.040 auf 4
gesetzt werden. Weiterhin benötigt der Umrichter an Klemme 2 und 6 ein Freigabesignal und an Klemme 11 oder 13 ein Startsignal.
Digitax HD M753 Betriebsanleitung: Steuereinheit
Ausgabenummer: 3
Elektrische
Bedienung und
Basis-
Installation
Softwarestruktur
parameter
-1
. Falls ein anderes Testniveau gewünscht ist, muss der Parameter Niveau d. mech. Belastungsprüfung
Inbetrieb-
EtherCAT-
Optimierung
nahme
Schnittstelle
Legt den maximal zulässigen Motornennstrom fest
Legt die Anzahl der Motorpole fest
0
0
Verwendung
Onboard-
Erweiterte
Diagnose
der SD-Karte
SPS
Parameter
Hinweise zur
UL-Konformität
87
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