Regelungsstruktur und Ansteuermöglichkeiten der CC-Umrichter-Produktreihe von Celeroton
Umrichter von Celeroton ermöglichen die sensorlose Regelung von Motoren. Je höher dabei das Trägheitsmoment einer Anwendung, desto grösser die Herausforderung für unsere Entwickler.
Was sind die grössten Herausforderungen?
Gewisse Anwendungen mit hohen Drehzahlen, wie z.B. Beam-Chopper, Schwungradspeicher, optische Systeme, Prüfstände oder gewisse Materialbearbeitungsspindeln weisen grosse Trägheitsmomente auf. Dies bringt folgende Herausforderungen mit sich:
- Die Beschleunigungszeiten des Motors sind sehr gross
- Der Sollstrom (Ausgang des Drehzahlreglers) ist über die gesamte Beschleunigungszeit in der Sättigung
- Die eigentliche Regelung erfolgt in einem sehr engen Drehzahlbereich
Welche zusätzlichen Schwierigkeiten müssen beachtet werden?
Erfolgt der sensorlose Betrieb ab einer Minimaldrehzahl, kann der Motor beim Anfahren aus dem Tritt fallen, da noch kein Positionssignal vorhanden ist. Besonders bei langen Beschleunigungszeiten ist dies zu vermeiden.
Einige Anwendungen erfordern zudem den Einsatz von Magnetlagern. Hier ist ein sensorloser Betrieb nötig oder wünschenswert, da Encoder und Hallsensoren bei der radialen Auslenkung des Rotors zu ungenau sind. Zudem führt der grosse magnetische Luftspalt zu besonders tiefen Induktivitäten und es besteht die Forderung nach tiefen Rotorverlusten zur Vermeidung von Übertemperaturen
Welche Lösungen bieten Celerotons Umrichter?
- Tiefe Startdrehzahlen der sensorlosen Regelung
- ab 1 % der Nenndrehzahl beim Standardverfahren
- ab Stillstand mit der Technologie sensorlos ab Null
- Automatische Berechnung der Reglereinstellungen basierend auf den Motorparametern
- Variante 1: Eingabe der Parameter Flussverkettung und Trägheitsmoment ab Datenblatt
- Variante 2: Automatische Erkennung der Motorparameter mittels Auto Tuning
- Geringe Rotorverluste auch bei hohen Drehzahlen und niederinduktiven Motoren dank optimaler Modulation des Umrichters
- Einstellbare Zeitkonstanten und Filter der Regelung
- Anpassung der Bandbreiten möglich
- Filtersysteme zuschaltbar
- Externer Drehzahlregler möglich
- Vorgabe von Sollmoment durch Vorgabe von Sollstrom über Schnittstellen des Umrichters
- Feldorientierung/Kommutierung der Ströme durch sensorlose Rotorlageerfassung im Umrichter
Wie werden die Vorteile auf die spezifische Kunden-Applikation angewandt?
Grosse Trägheitsmomente erfordern oft kundenspezifische Anpassungen an der Regelung. Wir bieten unseren Kunden entsprechende Beratung und implementieren ihre Wünsche. Diese reichen von der Synchronisation der Kommutierung auf externe Signale, über spezifische Startvorgänge und Beschleunigungsrampen bis zur Schätzung des Lastmoments im Betrieb.