Permanentmagneterregter Synchronmotor Steuern

[Kunibert]

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Hallo zusammen,

Ich bin neu hier und ein 22 Jähriger Automatiker aus der Schweiz. Ich habe noch nicht so viel Arbeitserfahrung und in der Antriebstechnik kenne ich mich nur sehr oberflächlich aus, aber ich möchte dazulernen.

Ich habe für ein Projekt einen SIMOTICS S-1FK7 (1FK7042-2AF71-1RH0) bekommen und möchte diesen nun ansteuern. Der Motor soll eine alte Leder Nähmaschine antreiben und somit in der Drehzahl stufenlos steuerbar sein. Die Position des Motors ist für diese Anwendung unwichtig und ich würde den Drehgeber gerne ignorieren.
Ich habe gelesen, dass normale Frequenzumrichter nur für Asynchronmotoren zu gebrauchen sind und Synchronmotoren nicht oder nur schlecht damit laufen.
Dann habe ich woanders gelesen, dass jene mit Vektorregelung funktionieren würden. Allerdings steht bei denen mit Vektorregelung oft nur, dass sie für Asynchronmotoren geeignet sind.
In der Firma wurden diese Motoren immer mit Siemens s120 betrieben, welche Servoumrichter sind. Ist wirklich ein Servoumrichter nötig für eine solch einfache Anwendung?

Nun zu meiner Frage, ich will den Motor legendlich in seiner Drehzahl steuern und ihn nicht regeln. Was für einen Typ Umrichter brauche ich dazu?

Vielen Dank im Vorraus und freundliche Grüsse
Kunibert

 

[HaraldP.]

Hi, oft sind Servomotoren und Umrichter ein „Pärchen“ dh. im Normalfall sollte man den vorgesehenen Umrichter für einen gegebenen Motor nehmen. Ausnahmen bestätigen die Regel
Mein Rat:
Tu Dir einen Gefallen und benutze den 1FK7 mit dem Sinamics S120
Die sind zusammen entwickelt und getestet.
Dann einfach Telegramm 1 oder 2 und den Baustein Sinaspeed nehmen.
Sehr gerne auch den ersten Teil von unserem kostenfreien Webinar anschauen. Da geht es um Ansteuerung einer Drehzahlachse.

www.siemens.de/der-weg-zum-motion-control-spezialisten

 

[Kunibert]

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Danke Harald,
Ich denke das wäre sicher funktional die beste Lösung. Leider reicht mein Budget nicht für einen S120. Ich würde den Motor gerne so kostengünstig wie möglich zum laufen bringen.

Läuft ein Servomotor nicht auch einfach mit dem Drehfeld mit? so sollte er doch eigentlich mit einem normalen Frequenzumrichter auch steuerbar sein, da dieser ja das Drehfeld anpasst. Oder warum geht das nicht?

 

[HaraldP.]

Leider muss die regelung wissen, wo sich die permanentmagneten genau befinden, um die Kommutierung hinzubekommen. Beim asynchronmotor ist das nicht notwendig, da das Feld im Rotor nicht durch Magneten, sondern durch den Kurzschlussstrom der Alu/ Kupferstäbe ergibt… alles sehr schwierig erklären …

Wie wäre es , den 1FK7 Motor in Rente zu schicken und ein günstigeres Pärchen Sinamics S 200 und einen 1FL2 zu nehmen? Ist günstiger und Bauraum des Motors ähnlich…

 

[Plan_B]

Etliche Umrichter können mittlerweile geberlos PM-Motore ansteuern.
Jedoch sind da weniger die günstigen Chinakracher dabei.
Ein Danfoss FC 280 ist aber einer der günstigeren Kandidaten.

 

[Kunibert]

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Okay vielen Dank! ich glaube ich kann es mir in soetwa vorstellen.
Nun, wenn das mit dem 1FK7 nicht möglich ist, werde ich es mit einem Asynchronmotor umsetzen und halt das schlechtere Drehmoment im unteren Drehzahlbereich in kauf nehmen (ist günstiger). Aber trozdem vielen Dank für die Empfehlung.

Ich habe mir vorher noch diesen Umrichter angeschaut. Dieser hat Vektorregelung und eine optionale Drehgeberrückführung. Ich habe auch gelesen, dass moderne Umrichter geberlos die Position der Magneten ausrechnen können… dieser sollte das ja unterstützen. wäre das vielleicht eine option?

Umrichter: https://www.spstiger.de/Kinco-Frequ...G-1-5-kW-dreiphasig-400-VAC/KIS.FV20.4T.0015G

 

[Plan_B]

Handbuch oder @spstiger fragen.

 

[Plan_B]

werde ich es mit einem Asynchronmotor umsetzen und halt das schlechtere Drehmoment im unteren Drehzahlbereich in kauf nehmen (

Bei passender Getriebeauslegung muss das nicht dramatisch sein.
Mit der 87Hz Schaltung bekommt man einen sehr großen Stellbereich.
Wählt man dann das Getriebe so, dass die maxdrehzahl des Motors bei 87...100Hz liegt, sollte es auch untenrum passen.

In der Schaltung muss der Umrichter nach dem (dreieck) Motorstrom ausgelegt werden. Der Motor muss dreieck/stern 230/400V gewickelt sein.

 

[Kunibert]

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Okay vielen Dank für die vielen Antworten! Mir ist nun etwas klarer auf was ich achten sollte und wie ich das bewerkstelligen könnte. Ich werde mich nun mal in den FC280 einlesen. Und sonst versuchen, mit der erwähnten Merhode einen Asynchronmotor zu verwenden

 

[zako]

An welche Leistungsteile hast Du mit S120 gedacht?
Dann nehm doch ein PM240-2 mit CU305 (also Sinamics S110)
Dann kannst Du den Motor betreiben

 

[Godfather of Drives]

Es würde auch ein SINAMICS G220 für den 1FK7 gehen.

SINAMICS G220 der Hochleistungs-Frequenzumrichter

SINAMICS G220, der Frequenzumrichter für alle Branchen, macht Ihre Anwendungen effizienter, sicherer und zukunftssicherer.

www.siemens.com

 

[Kunibert]

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Hallo Zusammen, Ich habe nun etwas herumgeschaut und konnte mir günstig einen FC280 ersteigern. Ich habe diesen dann wie in der Anleitung beschrieben parametriert. Leider kriege ich nur ein Brummen, wenn ch versuche den Motor zu starten. Die Parametrierten Werte sind:

Motorart: PM Vollpol ( PM (Vergr. Magnete) Sat
habe ich auch erfolglos getestet)
Leistung: 3kw
Nennspannung: 272v
Nenndrehzahl: 3000rpm
Nennstrom: 5.6A
Nenndrehmoment: 7,3 NM
Statorwiederstand RS: 0,64 Ohm
Induktion d Achse (Ld): 8,5mH
Gegen EMK bei 1000: 90,5 V

Den Rest habe ich nicht angerührt. Zu den weiteren Parametern stehen im Motorendatenblatt auch keine Angaben.
Sollten diese Parameter für den Umrichter ausreichen damit er den Motor ansteuern kann?
Oder ist mein Umrichter eventuell defekt?
Ich wäre um jeden noch so kleinen Tipp dankbar. Ich bin gestern in 4h keinen schritt weiter gekommen…

Vielen Dank schon im Vorraus!

 

[Plan_B]

Ama durchgeführt?

 

[Kunibert]

Ama durchgeführt?

habe ich versucht und bekomme immer AMA not OK. die Reduzierte Ama lässt sich nicht anwählen…

 

[PePe44]

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wird die Nennfrequenz nicht parametriert?
3000rpm bei 8 Polen und 50Hz, das passt nicht...

 

[Kunibert]

wird die Nennfrequenz nicht parametriert?

Ich habe sie im Motorendatenblatt nicht gefunden. Also bin ich davon ausgegangen, dass sie 50HZ beträgt. Oder sollte ich sie eventuell aus Polpaaren und nenndrehzahl ausrechen?

 

[Plan_B]

eventuell aus Polpaaren und nenndrehzahl ausrechen?

Ja.
Die Motorspannun würd ich auch auf 300V setzen, damit sie etwas höher als die emk spannung ist.

 

[PePe44]

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Ich würde erstmal die offensichtlich falsch eingestellten Parameter korrigieren bevor bei korrekt eingegebenen Daten rumgeändert wird.

Meinen Versuch würde ich bei 200Hz Nennfrequenz beginnen.
3000rpm, 2 Pole = 50Hz ----> 8 Pole = 200Hz

 

[Kunibert]

Ah Super das würde einiges erklären! ich habe nun gerechet: 3000 * 8 / 120 = 200hz. Macht das sinn?
Die Spannung habe ich vom Typenschild unter UIN 272 abgelesen. Ist es sicher die zu erhöhen?

 

[Plan_B]

Wenn am Typenschild steht 272 ist das wohl richtig.
Die Gegenemk berechnet der Umrichter bei der AMA.
Bin halt nur über die Spannungskonstante bei 1000rpm gestolpert, welche sich dann wohl auf die Nennspannung bezieht.

Die Filterkonstanten im FU für niedrige/hohe Drehzahl nach der AMA kontrollieren und ggf. manuell auf 0,25...0,8 setzen. Strom beobachten vor allem im Anlauf. Ist der arg schwankend, Filterkonstante erhöhen.

Solange die AMA Fehler wirft, passt was nicht.