Regelung für Asynchronmotoren: High Dynamic Flux Control (HDFC) mit VP600 bis 800V

Herausforderung: optimale Effizienz mit Asynchronmotoren

Da Asynchronmotoren (ACIM) ohne Magnete kein permanentes Magnetfeld haben und das Magnetfeld des Rotors erst mit einem gewissen Zeitversatz aufgebaut werden kann, ist die dynamische Regelung (bezüglich des Drehmoments) von Asynchronmotoren naturgemäß anspruchsvoll. Kommt zusätzlich noch die Anforderung hinzu, den Motor in jedem Betriebspunkt – von wenig bis zur maximalen Last – mit der möglichst optimalen Effizienz zu betreiben, dann stehen einfache Regelungsstrategien oftmals vor dem Aus.

Technologischer Hintergrund

Für eine optimale Regelung wird der magnetische Fluss in Abhängigkeit aller notwendigen Reglervariablen wie Temperatur, Spannung, Strom, Drehzahl oder Drehmoment mittels eines speziellen physikalischen Modells in Echtzeit berechnet, so dass unter anderem der Rotorwiderstand auch in Abhängigkeit der Temperatur bekannt ist.

Umgesetzt wird diese hoch dynamische Berechnung des Motorflusses mit der besonderen Reglerkaskade von ARADEX auf FPGA Basis, welche durch Ihre Geschwindigkeit und deterministischen Abläufe die Echtzeitberechnungen überhaupt erst ermöglicht.

Mit diesen Grundlagen können sich die im Asynchronmotor starken temperaturabhängigen Effekte nahezu vollständig kompensiert lassen und die Effizienz deutlich steigern.

 Ihre Vorteile

  • bis zu 5x schnellere Drehmomentwechsel, beispielsweise von der Beschleunigung in die Rekuperation oder bei Richtungswechsel der Rotordrehung
  • optimierte Klemmenspannung für bis zu 4% bessere Effizienz in einem sehr breiten Drehzahlband

Einsatzgebiete

  • Industrie Spindeln:  Hochlaufzeiten der Spindel bis zu Faktor 1,4 beschleunigt
  • Bsp.: Fräsvorgänge mit vielen Werkzeugwechseln
  • eMobilität: Wechsel von Vorschub auf Rekuperation
  • Bsp.: NFZ im Innerstädtischen-Verkehr mit Stop-and-Go
  • Bsp.: Arbeitsmaschine im Bergbau mit großen Lastwechseln: schnellere Reaktion auf Batteriespannung

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