Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Antriebstechnik

Leistungselektronik macht drehzahlgeregelten Antrieben Beine

| Autor: Stefanie Michel

Auch Strömberg war einer der Pioniere bei der Drehzahlregelung von AC-Motoren. Das Unternehmen brachte 1969 den ersten drehzahlgeregelten Antrieb auf den Markt – nur ein Jahr, nachdem überhaupt die ersten Frequenzumrichter produziert wurden. Damit ließen sich jetzt Drehzahl sowie Drehmoment an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anpassen und auf diese Weise bis zu 50 % der benötigten Energie einsparen. Auch Strömberg war einer der Pioniere bei der Drehzahlregelung von AC-Motoren. Das Unternehmen entwickelte kurze Zeit später für die damals neu gebaute U-Bahn in Helsinki den AC-Umrichter SAMI (Strömberg Asynchron Motor Inverter).

Bei einer genauen und dynamischen Drehmomentregelung waren die Gleichstromantriebe durch ihre einfache Regelung noch lange im Vorteil. Um auch für Drehstrommaschinen ein ähnlich gutes Führungs- und Lastverhalten zu erreichen, mussten AC-Antriebe mit feldorientierter Regelung (Vektorregelung) eingesetzt werden. Indem Fluss und Drehmoment getrennt geregelt werden, ermöglichten sie ein gleich gutes dynamisches Verhalten wie bei Gleichstrommaschinen. Den ersten dieser Antriebe stellte ABB 1985 vor.

In den 1970er-Jahren entwickelte BBC unter dem Namen Veritron eine Produktfamilie, die sowohl Umrichtermudule (für AC-Motoren) als auch Stromrichtermodule (für DC-Motoren) beinhaltet hat. Auch Strömberg unter den Namen Sele und Sami sowie ASEA unter dem Namen Thyrak brachten solche Produkte auf den Markt. Einen herausragenden Schritt ging ABB nach der Fusion und entwickelte 1989 den AC-Servoregler SDS100 – den ersten Servoregler mit Sercos-Schnittstelle. Er wies bereits eine Positioniergenauigkeit von 10 µm und einen Drehzahlstellbereich von 1 : 4.000.000 auf.

Ergänzendes zum Thema
 
Wie ABB und ihre Vorgänger als Pioniere die Welt von heute mitgestaltet haben

Direkte Drehmomentregelung setzt neue Maßstäbe

Nun war es schon seit vielen Jahren möglich, Drehzahl und Drehmoment von Drehstrommotoren zu regeln. Bei der bereits erwähnten gängigen Pulsweitenmodulation ist jedoch auch eine Modulation der an den Motor angelegten Spannung erforderlich. Sie verlängert die Signalverarbeitungszeit und wirkt sich deshalb begrenzend auf das Reaktionsvermögen des Regelungssystems aus (und somit auf die Drehmoment- und Drehzahlreaktionszeit). Hier konnte ABB ansetzen und 1995 eine neue Technik zur Motorenregelung präsentieren, die die Hochleistungsantriebe bis heute verändert hat: die direkte Drehmomentregelung (Direct Torque Control DTC).

Die DTC basiert auf einem Regelungsalgorithmus, der in einem im Antrieb eingebetteten Mikrocontroller implementiert ist. Das Verfahren benötigt keinen Modulator, sodass sich bis zu zehnmal schnellere Reaktionszeiten als mit herkömmlichen Regelungsverfahren erzielen lassen. Diese Entwicklung konnte man erst realisieren, als digitale Signalprozessoren verfügbar waren, denn ein DTC-Antrieb berechnet das Ist-Drehmoment an der Motorwelle alle 25 µs (40.000 Mal in der Sekunde). Damit ist eine äußerst schnelle Reaktion auf Lastveränderungen an der Motorwelle sowie auf Veränderungen der Drehmoment- oder Drehzahl-Sollwerte möglich. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich ein DTC-Antrieb beispielsweise auch zum Schutz gegen Überlastung und Laststöße.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 42680790 / Antriebstechnik )

Themen-Newsletter Konstruktion abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.

Gut zu wissen

Der Business-Knigge

Wohin kommt die Serviette? Wer sitzt wo im Dienstwagen? Und darf ich eigentlich Notizen auf eine fremde Visitenkarte machen? Wir haben die Antworten. lesen

Marktübersicht

Die Top-100 Automobilzulieferer des Jahres 2018

Das Jahr 2018 überraschte mit hohen Wachstumsraten und neuen Rekordumsätzen. Allerdings zeigten sich auch kräftige Bremsspuren: Viele Unternehmen wurden mit rückläufigen Margen konfrontiert. lesen