AC-Servo mit industrieller permanenterregter Synchronmaschine

E2.6.2.3 AC-Servo mit industrieller permanenterregter Synchronmaschine

AC-Servos mit permanent erregter Synchronmaschinen werden wegen ihrer hohen Dynamik geschätzt und sind im Bereich der CNC-Technik die weitverbreitetsten Antriebe. Dieser Maschinentyp hat fast alle Bereiche der Antriebstechnik erreicht, z. B. PC-Lüfter, Quadrocopter und Elektrofahrzeuge. Die hohe Effizienz und die Wartungsfreiheit sind im Bereich der Leistungsantriebe ausschlaggebend. Bei kleinen Antrieben ist oft die Vielfalt der Bauformen entscheidend. Diese Ausstattung ermöglicht dem Lernenden, die Eigenschaften dieses variablen Antriebes zu untersuchen.

Lernziele

• Optimieren von Regelkreisen
• 2 und 4 Quadranten Regelung
• statische Drehzahlregelung
• hoch dynamische Drehzahlregelung
• dynamische Drehzahlregelung
• Positionsregelung
• Sprungantwort

Der Aufbau eines AC-Servos mit permanent erregter Synchronmaschinen wird analysiert. Mit Messungen und Berechnungen wird versucht, den Antrieb für seine Anwendungen zu optimieren.

• Ermitteln der Regeldifferenz
• Analyse der Belastungen bei Sprung der Führungsgröße
• Anfahren der Stabilitätsgrenzen

Highlights:

• Die Messungen werden mit dem Converter Controller  CASSY durchgeführt.
• Alle Messkanäle sind potenzialfrei und können somit frei verwendet werden.
• Alle Messungen können mit oder ohne Computer durchgeführt werden.
• Zum Schutz gegen Überhitzung ist die Ständerwicklungen der permanenterregten Synchronmaschine mit Temperaturfühlern ausgerüstet.
• Der permanenterregten Synchronmaschine  verfügt über ein didaktisches Klemmbrett

Das  Converter Controller CASSY  ist in allen Funktionen direkt über das Display, das Drehrad und die auf dem Gerät befindlichen Tasten schnell bedienbar. Alle Einstellungen und Messergebnisse lassen sich auf dem Gerät speichern und später wieder schnell aufrufen oder einfach herunterladen.

Zusätzlich ist das  Converter Controller CASSY vollständig in Echtzeit über RJ45-Ethernet, W-LAN und USB-C Schnittstellen steuerbar.

Diese Schnittstellen können von folgender Software genutzt werden:

• CASSY Lab 2 für Antriebe und Energiesysteme,
• MATLAB® und LabVIEW ™
• Lab Docs Editor Advanced

Für die lokale Medienanbindung von mindestens    vier Endgeräten gleichzeitig stehen folgende integrierte Server im   Converter Controller CASSY zur Verfügung.

Näheres entnehmen Sie den Produktdaten   7735290 oder 7735291 Converter Controller CASSY.

Die Ausstattung eignet sich gleichermaßen für Schülerversuche im Labor mit Niederspannung (230 / 400  V Drehstrom) und bei fahrbarem Versuchsstand - für die Lehrerdemonstration im Klassenzimmer  oder Hörsaal. Die Durchführung der Versuche erfolgt nach Handbuch.

Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Elektromaschinenbau angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und erlaubt gleichzeitig die notwendigen Einsichten in das Maschinenverhalten für eine wissenschaftliche Interpretation in der Bachelorausbildung. Durch die Medienanbindung sind die Versuche für die Demonstration in der Klasse oder einem Hörsaal geeignet.

In folgenden Ausstattungen gibt es noch erweiterte Versuche mit dem didaktischen Frequenzumrichter und einer permanenterregten Synchronmaschine durchgeführt:

• E2.6.1.1 Grundlagen der Kommutatortechnik
• E2.6.1.2 Blockkommutierte Synchronmaschine
• E2.6.1.3 Sinuskommutierte permanenterregte Synchronmaschine mit Oberfläschenmagneten
• E2.6.1.4 Inkrementalkommutierte permanenterregte Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten
• E2.6.2.4 AC-Servo mit industrieller fremderregter Synchronmaschine

Themen

• Kopplung von Motor, Kommutierung und inkrementellem Tachometer
• Stationäres Verhalten
• Messung des Motorstromes
• Variation der Modulationsfrequenz
• Dynamisches Verhalten
• Struktur der Regelung
• Untersuchung der Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit des maximalen Grenzstromes
• Positionsregelung mit und ohne unterlagerten Strom- und Drehzahlreglern
• Untersuchung der Positionierzeit und des Überschwingens in Abhängigkeit von Drehzahl- und Stromgrenze sowie Rampenzeit