Servo-Inverter i950 FW: ab V01.06.04.2154
Verhalten der neuen Version:
Parameter Filterzeitkonstante (0x2DE0:26) neu implementiert: Filterung des Drehzahl-Istwertes zur Verwendung im Vorsteuerpfad von Feld- und Feldschwächregler jetzt separat einstellbar, unabhängig von der Drehzahl-Istwert-Filterung für den Drehzahlregler.
Die Default-Einstellung des neuen Parameters (0x2DE0:26 = 10ms) ist auf üblicherweise verwendete Resolver-Typen abgestimmt. Die über die Resolverfehlerkurve angeregten Störsignale werden so für die Vorsteuerpfade der Feldregler ausreichend bedämpft. 0x2DE0:26 kann erhöht werden, falls dennoch unruhiges Verhalten auftreten sollte.
Zusätzlich empfiehlt es sich die Inbetriebnahme-Funktion "Resolverfehler-Kompensation" auszuführen.
Siehe auch den am Ende des Beitrages verlinkten FAQ-Beitrag.
Beschreibung des Verhaltens:
Auftretende Schwingungen beim Betrieb im Feldschwächbereich, bei einigen Kombinationen von Motor und Umrichter, insbesondere bei leistungsstarken Asynchron-Motor-Typen (ASM).
Ursächlich sind im Drehzahl-Istwert enthaltene und vom Rückführsystem hervorgerufene Störsignale.
Hintergrund:
Der Drehzahl-Istwert wird über die Filterzeitkonstante 0x2904 gefiltert, bevor er in den verschiedenen Regelkreisen verwendet wird.
Damit ein ASM-Antrieb auch beim Betrieb in der Feldschwächung dynamisch (Servo) reagieren kann, müssen neben dem Drehzahl- und dem Positionsregelkreis auch die Regelkreise der Feldachse (Feldregler und Feldschwächregler) auf den Motor abgestimmt sein. Das ist bei Lenze-Motoren über die per Motordaten-Katalog eingestellten Motorparameter und entsprechende Gleichungen sichergestellt. Trotzdem gibt es Kombinationen von Motor und Umrichter, die sich bei hohen Drehzahlen sehr unruhig verhalten.
Ursächlich dafür sind die in der erfassten Ist-Drehzahl enthaltenen Störsignale, die sich auf die Vorsteuerpfade der Feldregelung auswirken, trotz korrekt eingestellter Regelkreise.
Grund dafür ist die sog. Resolverfehlerkurve, die eine harmonische Störschwingungskomponente auf der Ist-Drehzahl verursacht. Der resultierende Drehzahlrippel pflanzt sich über die genannten Vorsteuerpfade in die Feldregelkreise fort, so dass diese "unruhig" werden.
Es ergibt sich folgender Gegensatz: Für die Feldregelung ist eine stärkere Filterung erforderlich, hingegen ist für den Drehzahlregler eine geringere Filterung anzustreben, um für dynamisches Antriebsverhalten zu sorgen. Es steht jedoch nur die eine Filterzeitkonstante 0x2904 zur Verfügung.
Unter welchen Bedingungen tritt das Verhalten auf?
In der folgenden Kombination:
leistungsstarker Asynchronmotor (ASM)
Resolver-Rückführung
kleine Drehzahl-Istwert-Filterzeit ( 0x2904 < 2ms)
Resolverfehlerkurve nicht ermittelt (0x2C44:1..9 auf Default).
Betroffene Produkte:
Servo-Inverter i950 FW
Kurzfristige Maßnahmen / Bewertung / Empfehlungen:
Die Drehzahlistwert-Filterzeit (0x2904) auf Werte > 2ms einstellen oder die Resolverfehlerkurve durch das Gerät identifizieren lassen (0x2822:25 = 1) und damit die Resolverfehler-Kompensation aktivieren.
Alternativ, wenn auch nicht empfehlenswert, kann auch die Verstärkung des Feldregelkreises (0x29C0:1) herabgesetzt werden. Das hat eine ähnlich dämpfende Wirkung, wie der Einsatz der Drehzahlfilterung, jedoch kann der Regelkreis dadurch zum niederfrequenten Schwingen ("Pumpen") neigen.
