Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Asynchronmotor Leistung beschränkung durch Inverter


von Robert Z. (umore)


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Hallo,
ich lege gerade einen Antrieb aus und hätte eine Verständnisfrage:
Folgendes:
Es gibt eine 600VDC Quelle mit der eine Welle mit 2100U/min betrieben 
werden soll. Dabei gibt es eine Leistungsgrenze von 20kW. Da andere 
Teilnehmer auch Leistung benötigen, darf diese Grenze nicht 
überschritten werden.
Ich habe jetzt einen Inverter ausgesucht, der Versorgungsspannung und 
die Leistung händeln kann (Danfoss EC-C1200-450 vormals Visedo 
PowerDrum).
Bei der Motorauswahl folgendes Problem:
der gewählte Motor besitzt eine Dauerleistung von 28kW. 
(https://www.brusa.biz/produkte/antrieb/motoren-400-v/hsm1-101804.html). 
Durch eine Übersetzung wird die richtige Drehzahl an der Welle erzielt. 
Der Motor kann damit im Nenndrehzahlbereich (4600U/min) laufen.
Ist der Inverter in der Lage die maximale Leistung zu beschränken? Und 
dennoch eine konstante Umdrehungszahl halten?
Sprich: lässt sich das Drehmoment (bzw. der Strom) beschränken?
Da ich noch nie einen Inverter betrieben habe ist die Frage vermutlich 
für einen Experten lächerlich :D
Ich danke schon mal

umore

von Elektrofan (Gast)


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> Ist der Inverter in der Lage die maximale Leistung zu beschränken?
Steht doch davor:
> Ich habe jetzt einen Inverter ausgesucht, der Versorgungsspannung und
> die Leistung händeln kann ...

> Ist der Inverter in der Lage die maximale Leistung zu beschränken?
S.o.

> Und dennoch eine konstante Umdrehungszahl halten?
Das hängt natürlich vom Gesamtsystem ab; der Motor muss immer mehr
Leistung aufnehmen, als er an die Last abgeben kann.

von Petra (Gast)


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Wichtig ist, dass Inverter und Motor zusammenpassen.
Die heutigen Inverter können nicht nur Leistung und Drehzahl begrenzen, 
sondern auch Beschleunigungs- und Bremskurven nach Vorgabe abfahren. 
Teilweise habe Sie auch eine kleine SPS eingebaut. Sprich mit dem 
Invertersupport um die Feinheiten zu klären.
20kW ist schon anspruchsvoll.

von Robert Z. (umore)


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Ich meinte, dass der Inverter mit den 600VDC klarkommt. Also am Eingang. 
Maximal kann er 300kW Spitze und 100kW im Dauereinsatz ab. Das ist 
deutlich überdimensioniert ich weiß, aber ich habe keinen passenderen 
Inverter gefunden, der mit den 600VDC klarkommt.
Der Motor soll in Nenndrehzahl drehen. Jetzt wird die Abtriebsseite 
belastet. Die Drehzahl gehalten. Ist es nun möglich, dass der Inverter 
bei erreichen einer Leistung von 20kW dem Motor nicht mehr zur Verfügung 
stellt und im Notfall die Drehzahl reduziert?

Das jedes Teil in der Kette verlustbelastet ist, ist mir bewusst.

: Bearbeitet durch User
von Petra (Gast)


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Da fehlt noch was:
Der Brusa Motor ist ein wassergekühlter Synchron Motor. Da braucht es 
einen Inverter der das Resolver Signal auswerten kann. Theoretisch hat 
Dein Inverter die notwendigen Anschlüsse. Fraglich ist ob der Resolver 
des Motors mit dem Inverter zusammenspielt.

von Petra (Gast)


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Robert Z. schrieb:
> Ist es nun möglich, dass der Inverter
> bei erreichen einer Leistung von 20kW dem Motor nicht mehr zur Verfügung
> stellt und im Notfall die Drehzahl reduziert?

Sollte möglich sein. Das Manual lässt sich darüber nicht aus oder ich 
habe es nicht gefunden. Da Die Leistung eine Funktion aus Drehmoment und 
Drehzahl ist, wird solange die Drehzahl reduziert (notfalls bis 
Stillstand), bis der Wert erreicht ist. Ist halt eine Frage der Zeit bis 
sich der Strom einpedeln muss und der Regelstabilität, damit die 
Drehzahl nicht ständig schwankt.

von Robert Z. (umore)


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Ich danke dir schon mal für die Klarheit.
Aber jetzt eröffnet sich mir direkt die nächste Frage:
>Der Brusa Motor ist ein wassergekühlter Synchron Motor. Da braucht es
>einen Inverter der das Resolver Signal auswerten kann. Theoretisch hat
>Dein Inverter die notwendigen Anschlüsse. Fraglich ist ob der Resolver
>des Motors mit dem Inverter zusammenspielt.

Ich hätte mir die Kühlung mit zwei Pumpen gedacht, die sich in den 
vorhandenen Kühlkreislauf einhängen. Also je eine für Motor und 
Inverter. Inwiefern spielt da das Resolversignal eine Rolle? Ich muss 
zugeben, dass ich auch von dem Signal an sich noch nie was gehört habe. 
Was muss ich dazu beachten?

: Bearbeitet durch User
von Petra (Gast)


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Bei einem Synchronmotor muss der Strom zu einem genau definierten 
Zeitpunkt fließen. So ganz habe ich das mit den beiden Vektoren die das 
Magnetfeld darstellen nicht durchblickt. Dafür haben wir in der Firma 
mehrere Abteilungen die sich damit beschäftigen. Wenn das Magnetfeld 
nicht exakt synchron zu den Dauermagneten ist, steht das Ding. Und die 
Optimierung des Wirkungsgrades und des Drehmoments ist Knochenarbeit der 
Softies.
Damit die Elektronik weiss, wo die aktuelle Magnetposition ist, braucht 
es den Resolver. Der hat normalerweise drei Spulen: In einer wird das 
Sinus Signal eingeprägt, die beiden anderen liefern dann das Sinus und 
Cosinus Signal zurück. Dann wird viel gerechnet und die IGBT 
angesteuert....

von Petra (Gast)


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Das mit der Wasserkühlung ist nur die Frage welches Kühlmittel Du 
verwenden darfst (Wasser oder Wasserglykolgemisch oder Öl oder...) wie 
hoch der maximale Arbeitsdruck sein darf und natürlich der Durchfluss, 
damit die Wärme auch abtransportiert werden kann. In der Praxis wirst Du 
am besten mit 25°C Vorlauf fahren.
Aufpassen musst Du auf die Magnete. Je nach Dauermagnet Typ ist zwischen 
80 und 130°C Schluß. Sonst sind die Magnete entmagnetisiert und der 
Motor Schrott. Ein direktes Messen der Rotortemperatur ist extrem 
aufwändig.
Normalerweise übernimmt die Kontrolle über die Rotortemperatur ein 
Softwaremodell im Inverter.
Die Messung der Wicklungstemperatur ist keine wirksame Überwachung der 
Rotortemperatur! Darf aber auch nicht überschritten werden. Sonst droht 
ein Windungsschluss.

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