LowSpeedBoost für Traktionsantriebe

Herausforderung Traktionsantriebe:
Höheres Anfahrmoment durch "LowSpeedBoost"

Das Anfahren ist für jeden Traktionsantrieb eine Herausforderung. In der Fahrbewegung dreht sich der Motor und damit fließt der Strom in alle drei Motorphasen. Der Strom verteilt sich im zeitlichen Mittel gleichmäßig unter den drei Transistorpaaren im Umrichter. Im Stillstand sind nur einzelne Transistoren aktiv, was diese überlasten kann. Als Folge muss der Umrichter zum Eigenschutz Strom und damit Drehmoment erheblich reduzieren. Der volle Strom steht üblicherweise erst ab einer Drehzahl von umgerechnet zehn Hz zur Verfügung.

Einfacheres Anfahren

Mehr Drehmoment beim Anfahren

Optimal angepasst

Freischaltung der Leistungsreserven angepasst auf vorliegenden Betriebspunk

Kostenersparnis

Vermeidet kostspielige Überdimensionierung

Gängige Lösungsmöglichkeiten ohne LowSpeedBoost

Antrieb für Spezialfälle deutlich überdimensionieren: Teurer und größer bauend
Zusätzliche Rutschkupplung zum Anfahren: Ebenfalls teurer und größer bauend, sowie langfristig höhere Wartungskosten

Technologischer Hintergrund LowSpeedBoost

Das begrenzende Element ist die interne Temperatur in einem Leistungshalbleiter, also die jeweilige Chip-Temperatur. Bei sehr kleiner Drehzahl des Elektromotors „wandert“ auch der 3-phasige elektrische Strom sehr langsam. Im Stillstand müssen im schlimmsten Fall nur zwei der eingebauten sechs Transistoren den Strom alleine führen. Es findet also kein „Durchwechseln“ unter den Transistoren statt. In diesem Betriebspunkt ist der zulässige Phasenstrom demnach auf etwa ein Drittel zu begrenzen. Dies gilt unabhängig vom Hersteller des Wechselrichters, auch für die VP600 Familie. Für sehr kurze Zeit kann der volle Strom auch im Stillstand gefahren werden. Klassisch steht der volle Strom erst ab sieben bis zehn Hz elektrischer Drehzahl zur Verfügung.

Lösung durch LowSpeedBoost-Funktion

Die ARADEX LowSpeedBoost-Funktion basiert auf einem eigenen Modell zur Berechnung der Chip-Temperatur in Echtzeit. Dieses Modell passen wir für jeden Typ der zum Einsatz kommenden Leistungstransistoren an und validieren dies durch aufwändige Inhouse-Messreihen.

Als Ergebnis steht speziell in dem für das Anfahren interessanten Bereich von 1-5 Hz ein deutlich höherer Strom und damit Drehmoment zur Verfügung, sowie für das Anfahren von null auf ein Hz.

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