AC-Servo mit industriellem Asynchronmaschine

AC-Servos mit Asynchronmaschinen sind die günstigste Lösung für Drehzahl geregelte Antriebe. Sind aber nicht so dynamisch wie Gleichstrommaschinen oder permanent erregte Synchronmaschinen. Eine Ursache hierfür ist zum einen die elektrische Zeitkonstante aus Stator-Rotorkonstante. Sowie die Abhängigkeit des Drehmomentes vom Schlupf, welches sich dämpfend auf die Beschleunigung auswirkt.

Lernziele

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

• Sprungantwort

Der Aufbau eines AC-Servos mit Asynchronmaschine 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 des Asynchronmotors mit Temperaturfühlern ausgerüstet.
• Der Asynchronmotor verfügt über ein didaktisches Klemmbrett mit Aufdruck des Wicklungsschemas.

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 Schüler- und Studentenversuche im Labor mit Niederspannung (Gleichstrom, Wechselstrom und 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 einem Frequenzumrichter und einer  Asynchronmaschine durchgeführt:

• E2.5.3.2 Grundlagen der Frequenzumrichtertechnik
• E2.5.3.3 Antriebe mit didaktischem Frequenzumrichter
• E2.5.4.4 Betriebsverhalten von drehzahlvariablen Asynchronmotoren unter Last

Themen

• Kopplung von Motor 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