Kumulierender Positionsfehler bei SinCos-Encoder durch EMV-Störungen

Behoben ab:

8400 TopLine: FW-Version = 13.00.00.00
 
Verhalten der neuen Version?
Gestörte SinCos-Signale können zwar zu momentanen geringen Abweichungen im Lageistwert im Umrichter führen aber der Fehler kann sich nicht mehr aufintegrieren. Ein Verlust der Pollageinformation tritt nicht mehr auf.

 
Betrifft welche Produkte?
8400 TopLine: FW-Version bis 12.01.00.00
 
Wie sieht die Reaktion aus?
Bei der Regelung eines Synchronmotors zeigen sich typische Indikatoren für eine falsch eingestellte Pollage:
·         Erhöhte Stromaufnahme
  • Unterschiedliche Stromaufnahme bei gleicher Last in Abhängigkeit der Drehrichtung. Hierdurch ist ebenfalls das angezeigte, aus dem Strom berechnete Drehmoment nicht korrekt.
  • Beschleunigung des Motors in nicht vorhersagbarer Drehrichtung bis zu einer Drehzahl, die nur durch die Spannungsbegrenzung bestimmt wird und Verharrung bei dieser Drehzahl.

Bei der Regelung eines ASM sind Abweichungen zwischen der MCK Position und der realen Maschinenposition festzustellen.

 
Wann tritt das Problem auf
Bei stark gestörten SinCos-Signalen wird in der Encoderauswertung aufgrund einer Überwachung der letzte Positionswert verworfen. Damit kommt es je nach vorhergehender Positionsänderung/Aufruf (Drehzahl) der Auswertung zu einer entsprechend großen  Positionsabweichung. 
Dieser Positionsfehler führt zu Abweichungen bei der Lageregelung und/oder instabilem Betrieb und bei der Regelung von Synchronmotoren zu einer Verschiebung in der Pollage.
 
Diagnosemöglichkeiten?
Die Ursache für den Positionsfehler kann nur sehr schwer diagnostiziert werden. Auffällig bei dem Verhalten ist, dass zunächst nach Netzschalten und Pollageabgleich ein unauffälliger Betrieb möglich ist und erst nach längerem Betrieb sind die Auswirkungen eines Positionsfehlers oder der Pollageverschiebung erkennbar.
 
Kurzfristige Maßnahmen/Empfehlungen?
Keine.
 
Bewertung:
Der Bezug zur realen Machinenposition geht verloren. Bei positionsbasierten Bewegungen  werden nicht die erwarteten realen Maschinenpositionen angefahren. Software-Endlagen-Überwachungen sprechen nicht wie erwartet an.
Bei Betrieb mit falscher Pollage kann ein Synchronmotor im ungünstigsten Fall unkontrolliert bis auf eine Drehzahl an der Spannungsbegrenzung beschleunigen. Überwachungen mit einer Reaktion ‚Schnellhalt durch Störung‘ können den Motor nicht stoppen.
Derart starke Störungen der Encoder SinCos-Signale können durch nicht einen EMV-gerechten Schaltschrankaufbau und Verdrahtung auftreten oder auch bei einer Trennung der internen EMV-Filter von PE (Y-Kondensatoren), wie es für den Betrieb der Umrichter im IT-Netz erforderlich ist.

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