Frage:
Warum schwankt die Anzeige des Drehzahlistwertes unter C0051, obwohl das Motorverhalten in Ordnung ist?
Warum ist die Schwankung bei Inkremental-Encoder größer als bei Resolver oder SinCos-Encoder?
Antwort:
Das Ausgangssignal der Drehgeberauswertung kann tatsächlich in einzelnen Abtastzyklen mehr oder weniger stark vom tatsächlichen Wert abweichen. Im Mittel - über mehrere Abtastzyklen gesehen - ergibt sich aber wieder der tatsächliche Drehzahlistwert.
Zykluszeiten vom Servo-Umrichter EVS9300:
- Geberauswertung: 125 µs
- Drehzahlregler: 250 µs
- Lageregler: 1000 µs
Die Frequenzen der Schwankungen des Drehzahlistwertes liegen im Vergleich zu den Zeitkonstanten von Motor und Mechanik sehr hoch. Die Maschine wirkt dadurch wie ein Filter, so dass sich die angezeigten Drehzahlschwankungen i. d. R. nicht im Antriebsprozess auswirken.
Beim Resolver werden kontinuierlich Analogsignale ausgewertet. Beim Inkremental-Encoder werden über ein Zeitfenster von 125 µs die einlaufenden Impulse gezählt, entsprechend der Encoderstrichzahl inklusive Vierfachauswertung. Bei SinCos-Encodern erfolgt zusätzlich eine kontinuierliche Interpolation der analogen Spannungspegel.
Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen ergeben sich beim Inkremental-Encoder Schwankungen in der Drehzahlanzeige unter C0051.
Die Anzeige im GDC unter C0051 reflektiert immer einen Augenblickswert (ungefiltert). Bei einer Aktualisierungzeit von ca. 1 s im Monitor von GDC ergibt sich eine Schwankung in der Anzeige, die sich aber tatsächlich so nicht auf das Antriebsverhalten (z. B. Rundlauf) auswirkt.
Für eine konstante Darstellung des Drehzahlistwertes kann bei Bedarf eine Filterung des Drehzahlistwert-Signales z. B. über ein PT1-Glied sinnvoll sein. Im Regelkreis hingegen sollte i. d. R. eine Filterung vermieden werden. Filterungen im Regelkreis verschieben die Stabilitätsgrenze tendenziell nach unten und verringern damit die Dynamik.
Anmerkung:
Bei einer Leitfrequenzkopplung ist die Verwendung eines Sollwertes (Virtueller Master) aus den genannten Gründen dem Drehzahl-Istwert 'MCTRL-NACT' vorzuziehen.
