MICROMASTER 440

3 Funktionen Ausgabe 07/053.23 Steuer-/RegelungsverfahrenFür Umrichterantriebe mit Asynchron- und Synchronmaschinen gibt es mehrereSteuer- / Regelverfahren zur Drehzahl- bzw. Drehmomentenregelung. DieseVerfahren können grob wie folgt eingeteilt werden:‣ U/f-Kennliniensteuerung (kurz: U/f-Steuerung)‣ Feldorientierte Regelungsverfahren (kurz: Vektorregelung)Die feldorientierten Regelungsverfahren – auch Vektorregelung genannt – lassensich weiterhin in zwei Gruppen aufteilen:‣ Vektorregelung ohne Drehzahlrückführung (Sensorlose Vektorregelung (SLVC))‣ Vektorregelung mit Drehzahlrückführung (Vektorregelung (VC))Die Unterscheidungsmerkmale sind sowohl in der Regelungsgüte als auch in derKomplexität der Verfahren begründet, die sich wiederum durch die Anforderungender jeweiligen Anwendung ergeben. Für einfache Anwendungen (z.B. Pumpenbzw. Lüfter) kommt zum größten Teil die U/f-Steuerung zum Einsatz. Die Vektorregelungwird insbesondere bei anspruchsvollen Anwendungen (z.B. Wickler)eingesetzt, bei denen ein gutes Führungs- bzw. Störverhalten hinsichtlich Drehzahlbzw. Moment gefordert wird. Bestehen diese Anforderungen auch im Bereich von 0bis ca. 1 Hz bzw. ist die Drehzahl-/Drehmomentenenauigkeit ohne Geber nichtausreichend, so wird die Vektorregelung mit Drehzahlrückführung eingesetzt.3.23.1 U/f-SteuerungParameterbereich: P1300P1310 – P1350Warnungen -Fehler -Funktionsplannummer: FP6100Die einfachste Lösung eines Steuerverfahrens ist die U/f-Kennlinie. Hier wird dieStänderspannung der Asynchronmaschine bzw. Synchronmaschine proportionalzur Ständerfrequenz gesteuert. Dieses Verfahren hat sich für eine große Breite von"einfachen" Anwendungen wie‣ Pumpen, Lüfter‣ Bandantriebenund ähnlichen Prozessen bewährt.Das Ziel der U/f-Steuerung ist es, den Fluss Φ im Motor konstant zu halten. Dabeiist dieser proportional dem Magnetisierungsstrom I µ bzw. dem Verhältnis ausSpannung U und Frequenz f.Φ ~ I µ ~ U/fDas von den Asynchronmaschinen entwickelte Drehmoment M ist wiederumproportional zum Produkt (genauer gesagt dem vektoriellen Produkt Φ x I ) ausFluss und Strom.M ~ Φ ∗ IUm bei einem gegebenen Strom möglichst viel Drehmoment zu erzeugen, mussdie Maschine mit konstantem, möglichst großem Fluss arbeiten. Um den Fluss Φkonstant zu halten, muss somit bei einer Änderung der Frequenz f auch dieSpannung U proportional verändert werden, damit ein konstanter MagnetisierungsstromI µ fließt. Aus diesen Grundlagen leitet sich die U/f-Kennliniensteuerung ab.MICROMASTER 440 Betriebsanleitung232 6SE6400-5AW00-0AP0