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Software-Tool für zusätzliche Optimierung von Frequenzumrichtern

| Redakteur: Jan Vollmuth

Der Frequenzumrichter SD2M von Sieb & Meyer überzeugt dank seiner Drei-Level-Technologie mit Schaltfrequenzen bis 16 kHz. Dies ermöglicht reduzierte Rippelströme, sodass sich die Temperatur von niederinduktiven Hochgeschwindigkeitsmotoren auch ohne zusätzliche Motordrosseln bzw. Sinusfilter im zulässigen Bereich halten lässt. Das neue Software-Tool Motor Analyzer eine zusätzliche Optimierung der Systeme.

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Anwender des Frequenzumrichters SD2M von Sieb & Meyer können dank des neuen Tools Motor Analyzer das Gesamtsystem weiter optimieren.
Anwender des Frequenzumrichters SD2M von Sieb & Meyer können dank des neuen Tools Motor Analyzer das Gesamtsystem weiter optimieren.
(Bild: Sieb & Meyer )

„Rippelströme sind harmonische Anteile im Motorstrom, die zusätzliche Motorverluste verursachen. Der Anteil dieser Verluste fällt vorwiegend (bis zu 90 %) im Rotor an“, erläutert Torsten Blankenburg, Vorstand Technik der Sieb & Meyer AG. „Speziell bei Rotoren von HS-Synchronmotoren verursachen diese umrichterbedingten Zusatzverluste große Probleme, da diese durch ihr geringes Bauvolumen und die eingeschränkten Kühlmöglichkeiten die Verlustwärme nur in geringem Maße abführen können. Zusätzlich limitieren die zum Einsatz kommenden Materialien die zulässigen Maximaltemperaturen.“

Motorverluste reduzieren

Im Fall eines Standard-Frequenzumrichters ist es daher notwendig, die wirksame Induktivität des Motors durch zusätzliche Motordrosseln bzw. Sinusfilter zu erhöhen, um die harmonischen Stromanteile und die resultierenden Motorverluste zu reduzieren. Diese elektromechanischen Komponenten sind jedoch teuer und benötigen zusätzlichen Bauraum. Darüber hinaus sinkt bei ihrem Einsatz die verfügbare Motorspannung – somit steht bei gleichem Motorstrom eine geringere Motorleistung zur Verfügung, d.h. auch die mögliche Leistungsdichte eines Komplettsystems fällt geringer aus.

Anwender des SD2M profitieren also generell von signifikanten Vorteilen – die sich mit der neuen Funktion „Motor Analyzer“ der Parametrier- und Inbetriebnahme-Software Drivemaster 2 noch einmal steigern lassen, teilt das Unternehmen mit. Für Motor- und Systementwickler stellt der Motor Analyzer ein leistungsfähiges Werkzeug dar, mit dem sich die jeweilige Motorauslegung im Hinblick auf erreichbare Leistungsdaten verifizieren lässt, so Sieb & Meyer. Zusätzlich erfolgt eine Simulation der zu erwartenden Rippelströme bei unterschiedlichen Arbeitspunkten, Schaltfrequenzen, Endstufen-Topologien und Filtermaßnahmen. Insgesamt soll somit eine Optimierung des Gesamtsystems möglich sein. (jv)

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