Prof. Dr. J.-P. Kärst, Dipl.-Ing. H. Böhmer Seite 1 Frequenzumrichter MOVITRAC 07 Stand: 08.11.2011 Datum:... Bewertung des Versuchs: Laborgruppe: Name Vorname Aufgaben zur Versuchsdurchführung a) Nehmen Sie den Frequenzumrichter MOVITRAC 07 der Firma SEW in Betrieb, indem Sie als erstes einen Abgleich für den Betrieb mit dem Drehstrom-ASM Barth 004.003 durchführen. Verbinden Sie die Motorwicklungen in Dreieckschaltung sowie den Umrichter mit dem Motor und den Netzbuchsen. Schalten Sie mit dem Schalter für Polklemmen die Spannung für den Umrichter ein. Zur Parametrierung und Handsteuerung hat der Umrichter ein integriertes Bedienfeld. Die drei Tasten UP, DOWN und IN/OUT dienen der Menüführung, die Taster RUN und STOP/RESET dem Steuern des Antriebs und das Sollwert-Potenziometer dient der Sollwertvorgabe. Bild 1: Bedientasten des integrierten Bedienfeldes Die Symbole entsprechend folgender Tabelle können mit den Tasten UP und DOWN ausgewählt werden. Eine im Symbol integrierte LED zeigt an, welches aktuell ausgewählt ist. Bild 2: Symbole des integrierten Bedienfeldes
Prof. Dr. J.-P. Kärst, Dipl.-Ing. H. Böhmer Seite 2 Klicken Sie zweimal kurz hintereinander auf die Taste IN/OUT und wählen Sie mit der Taste DOWN das Symbol zum Einstellen der Umrichterparameter aus. Durch einmaliges Betätigen der Taste IN/OUT gelangen Sie in dieses Menü. Suchen Sie mit den Tasten UP und DOWN den Parameter P 802 (Werkseinstellung). Wählen Sie diesen Parameter durch einmalige Betätigung der Taste IN/OUT und wählen Sie mit der Taste UP den Parameterwert yes. Alle Parameter werden nun auf die Werkseinstellung zurückgesetzt. Durch zweimaligen Doppelklick gelangen Sie wieder zurück auf die oberste Bedienebene und können mit der Motor-Inbetriebnahme beginnen. Wählen Sie das Symbol zu Motor-Inbetriebnahme aus. Durch einmalige Betätigung der Taste IN/OUT gelangen Sie in dieses Menü, in welchem die Motorparameter einzugeben sind (siehe Bild 3). Bild 3: Parameter zur Motor-Inbetriebnahme Mit den Tasten UP und DOWN kann nun ein Parameter ausgewählt werden. In den Editiermodus für diesen Parameter gelangt man durch eine weitere Betätigung der Taste IN/OUT. Nun kann mit den Tasten UP und DOWN der Parameterwert geändert werden. Vom Editiermodus zurück zur Auswahlebene der Motorparameter gelangt man durch einen Doppelklick auf die Taste IN/OUT. Parametrieren Sie den Umrichter für die Betriebsart U/f-Kennlinien-Steuerung und die Motorparameter entsprechend den Angaben am Typenschild des Motors. In Bild 4 ist die Inbetriebnahme mit dem integrierten Bedienfeld dargestellt.nach erfolgreicher Eingabe der Motorparameter wählen Sie das Symbol zum Aktivieren des Sollwert-Potenziometers aus. Durch Betätigung der Taste IN/OUT wird das Poti aktiviert, was durch Blinken der LEDs der Symbole und angezeigt wird. Sie können nun mit der Taste START den Antrieb freigeben und mit dem Poti die Drehzahl verändern. Achten Sie darauf, dass der Motor sich in Richtung der Pfeile auf dem Motor dreht. Vertauschen Sie ggf. zwei Motoranschlußleitungen.
Prof. Dr. J.-P. Kärst, Dipl.-Ing. H. Böhmer Seite 3 Bild 4: Motor-Inbetriebnahme mit integriertem Bedienfeld b) Oszilloskopieren Sie die Ausgangsspannung des Frequenzumrichters über einer Motorwicklung und den Strom durch eine Motorwicklung (nicht den Phasenstrom)! Schalten Sie Kanal 1 des Oszilloskopes parallel zu einer Motorwicklung. Verbinden Sie zur Strommessung Kanal 2 mit der Stromzange. Stellen Sie an der Stromzange den Meßbereich 100mV/A ein. Kontrollieren Sie, ob für beide Oszilloskop-Kanäle die richtigen Probe-Typen und Teilerfaktoren (Ch1: 10X, Ch2: 100mV/A) eingestellt sind. Betätigen Sie dazu die Taste VERTICAL MENU. Es erscheint ein Softmenü mit Einstelloptionen für den jeweils aktivierten Kanal. Die Kanalauswahl erfolgt mit den Tasten CH 1 und CH2. Über den Menüpunkt ganz rechts kann mit der zugeordneten Soft-Taste zwischen Strom- und Spannungs-Probe umgeschaltet werden. Über die Tasten TOGGLE +/- kann der Teilerfaktor der jeweiligen Probe eingestellt werden. Mit der Taste CLEAR MENU kann das Soft-Menü nach erfolgter Eingabe vom Oszi-Bildschirm wieder gelöscht werden. Wählen Sie für Kanal 1 den Meßbereich 200V und für Kanal 2 den Meßbereich 500mA. Stellen Sie zunächst einen niedrigen Drehzahlsollwert ein (n Dr=300 min -1 ).
Prof. Dr. J.-P. Kärst, Dipl.-Ing. H. Böhmer Seite 4 Um ein stehendes Bild zu bekommen, kann der Trigger-Modus Motor genutzt werden, der speziell bei diesem Oszilloskop eingebaut wurde. Drücken Sie dazu die Taste TRIGGER MENU und wählen Sie aus dem linken Soft-Menü den entsprechenden Punkt aus. Stellen Sie mit den Tasten TRIGGER LEVEL den Triggerpegel auf einen Wert von ca. 160V ein. Der Triggerpegel wird über einen kleinen Pfeil am rechten Rand des Oszi-Rasters (sowie quantitativ in der rechten unteren Bildecke) angezeigt. Wählen Sie am Oszi eine Zeitbasis, bei der eine Perioden angezeigt wird. Achten Sie auf die richtige Polarität der Strommessung (bezüglich der Spannungsmessung) und darauf, daß Strom und Spannung an einer Spule gemessen werden. Frieren Sie den Zeitverlauf mit der Taste HOLD ein. Um zur Dokumentation den dargestellten Oszibildschirm ausdrucken zu können, ist er zunächst in den PC einzulesen. Starten Sie dazu das Programm Wavework. Über den Menüpunkt Waveform/Export WF wird ein Dialogfenster zur Speicherung der Oszilloskop-Darstellung geöffnet. Wählen Sie Ch1 und Ch2 aus, legen Sie einen Dateinamen fest und aktivieren Sie die Option Anzeigen. Stellen Sie über das Menü Optionen/Drucker die Papierausrichtung Querformat ein Zeichnen Sie einen zweiten Zeitverlauf bei einer hohen Drehzahl auf (n Dr=1200 min -1 ). Kommentieren Sie die Zeitverläufe. c) Nehmen Sie U/f-Kennlinien des Umrichters bei unterschiedlichen Einstellungen auf. Starten Sie dazu das Programm MT-Manager und mit der Taste 'Shell 07' das Bedienprogramm zur Parametrierung. Über den Menüpunkt Inbetriebnahme\Inbetriebnahme... ist zuerst die Inbetriebnahme noch einmal zu wiederholen. Wählen Sie die Optionen U/f-Kennlinie und Fremdmotor aus. Im folgenden Dialogfeld sind die Motorparameter laut Typenschild einzugeben. Drücken Sie auf Weiter> und dann auf Fertig stellen um die Inbetriebnahme abzuschließen. Öffnen Sie den Ordner 32. Motorabgleich und stellen Sie die Parameter Automatischer Abgleich auf AUS, Schlupfkompensation auf 0 min -1 sowie IxR-Abgleich auf 0%. Messen Sie die Ausgangsspannung des Umrichters bei unterschiedlichen Einstellungen des Parameters Boost. Boost = 0% Boost = 20% Boost = 40% n in min -1 U in V U in V U in V 200 500 700 1100 1500 Stellen Sie die drei Kennlinien in einem U/f-Diagramm gegenüber. d) Vergleichen Sie die statische Drehzahlstabilität der Betriebsarten U/f-Kennliniensteuerung und sensorlose Vektorregelung (VFC) bei Belastung und kleinen Drehzahlen. Führen Sie dazu jeweils zuvor die Inbetriebnahme durch mit der entsprechenden Einstellung (VFC 1 bzw. U/f- Kennlinie). Über das Menü 'Inbetriebnahme\Handbetrieb...' kann der Antrieb über den PC gesteuert werden. Geben Sie einen Drehzahlsollwert von 300 min -1 vor.
Prof. Dr. J.-P. Kärst, Dipl.-Ing. H. Böhmer Seite 5 U/f-Kennlinie VFC ML in Nm 0 1,5 0 1,5 n in min -1 Kommentieren Sie Ihre Messergebnisse. e) Nehmen Sie die Zeitfunktion der Drehzahl eines Drehrichtungswechselvorgangs auf. Parametrieren Sie die Beschleunigungsrampe auf 18s und die Verzögerungsrampe auf 1s. Verbinden Sie Kanal 1 des Oszilloskop mit den Buchsen am Drehzahlmesser und stellen Sie 2V/Div und 1s/Div ein. Steuern Sie den Antrieb wieder über den Handbetrieb-Dialog der PC-Software. Starten Sie den Motor und geben Sie die Drehzahl 1500 min -1 vor. Wenn die Drehzahl erreicht ist, schalten Sie von Rechts- auf Linkslauf um. Drucken Sie den Zeitverlauf aus. f) Zur Vorgabe von Drehzahlsollwerten über eine Steuerung, die nicht über analoge Ausgänge verfügt, dient die Sonderfunktionen Festfrequenzen. Über die Parameter 601 bis 604 können den Binäreingängen DI02 bis DI05 benutzerspezifische Funktionen zugewiesen werden. Der Binäreingang DI01 hat die feste Funktion Rechtslauf/Halt. Mit den Funktionen n11/n21, n12/n22 und Festsoll. Umsch. können Festsollwerte vorgegeben werden, die in den Parametern 160; 161; 162 sowie 170; 171; 172 hinterlegt sind. Testen Sie diese Sonderfunktion. Bringen Sie zunächst alle Schalter in die Stellung 0. Sollte im Display des Umrichters die Anzeige Stop blinken, so drücken Sie die Taste RUN.