INVT Case Study

INVT optimiert Regelungsalgorithmus durch Einsatz von Drehmomentaufnehmern

An inverter from INVT
An inverter from INVT

Das chinesische Unternehmen INVT setzt den Drehmomentaufnehmer T10F und Messverstärker des Typs MP60 von HBM zum Messen von Drehmoment und Drehzahl eines über einen Wechselrichter gesteuerten Elektromotors ein, um dessen Leistung zu optimieren.

Wechselrichter, oder Inverter werden in industriellen Anwendungen häufig eingesetzt, um durch Veränderung der Frequenz der vom Motor gelieferten Spannung die Drehzahl eines Wechselstrommotors zu beschränken. Durch den Einsatz optimierter Wechselrichter können industrielle Anwender Energie sparen, die Lebensdauer von Geräten verlängern, Wartungsaufwand reduzieren und Prozesse genauer steuern.

Bessere Daten über Vektorregelungstechnik

HBM's T10F torque transducer installed in its test object

INVT stellt Wechselrichter für Nieder-, Mittel- und Hochspannung, Servoantriebe und Bremseinheiten her und benötigte im Rahmen seines laufenden Forschungsprogramms bessere Daten über die eingesetzte Vektorregelungstechnologie. Diese gehört zu den vier wichtigsten Regelungstechniken für Wechselrichter; andere sind die Regelung über Volt/Hertz, Schlupffrequenz und direkte Drehmomentregelung.

INVT arbeitete zusammen mit HBM an der Erstellung eines dynamischen Rechenmodells, das dann zur Optimierung des Regelungsalgorithmus des Wechselrichters und zur Verbesserung seiner Leistung eingesetzt werden konnte. Der optimierte Algorithmus startet den Motor allmählich und flüssig, kann jedoch auch so programmiert werden, dass der Motor mit einer bestimmten Drehzahl läuft, an einer bestimmten Position stoppt oder ein bestimmtes Drehmoment aufbringt.

Eine durchgängige Lösung

HBM konnte eine durchgängige Lösung für die Implementierung der dynamischen Prüfung liefern, die Aufnehmer, Messelektroniken, Software und Dienstleistungen umfasste.

Die Genauigkeit des Drehmoment-Messflansches T10F spielte dabei eine entscheidende Rolle; dieser wurde über Kupplungen eingebaut, um während der Messung von Drehmoment und Drehzahl auftretende Fluchtungsfehler zwischen Antriebs- und Lastmotor zu kompensieren. Aufgrund seiner extrem kurze Bauform benötigte der T10F weniger Platz im Prüfstand als andere Modelle, wodurch Schwingungen reduziert und Kosten eingespart werden konnten; die sehr hohe Drehsteifigkeit und die geringe Massenträgheit minimierten gleichzeitig Resonanzschwingungen im Gesamtsystem.

Wartungsfreies Drehmomentmesssystem

Darüber hinaus ist das Drehmomentmesssystem wartungsfrei, da es berührungslos funktioniert.  Alle von den Sensoren gelieferten Drehmoment- und Drehzahlsignale werden in Verstärkern der Serie MP60 von HBM verarbeitet und über USB oder einen CANbus-Schnittstellenkonverter ohne Genauigkeitsverlust an den Rechner übertragen.

INVT erhielt von HBM China außerdem Unterstützung und Beratung im Hinblick auf Konstruktionsfragen und die Aufstellung vor Ort, Inbetriebnahme und Kundenschulung.

Auf Grundlage dieser Zusammenarbeit mit HBM ist es erklärtes Ziel von INVT, seine Marktführerschaft im Bereich Elektroantriebe und industrielle Steuerungstechnik zu behaupten und sein Fachwissen auf dem Gebiet der ausgereiften Vektorregelungstechnologie und speziellen Invertersteuerungstechnologie zu vergrößern.

Als nächstes möchte INVT neue Erkenntnisse im Umfeld der Vierquadranten-Regelungstechnik gewinnen und dazu ähnliche Technologien zur Leistungsoptimierung einsetzen.

 

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