Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 33

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
Lastausgleichsregelung
Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Erzielung eines Lastausgleichs bzw. Drehmomentausgleichs zwischen den
Antrieben. Die einfachste Möglichkeit besteht darin, den Drehmomentsollwert des Master-Antriebs auf den Slave-
Antrieb zu übertragen und den Drehzahlregler des Slave-Antriebs auszuschalten. Dies ist aber nur möglich, wenn man
davon ausgehen kann, dass die mechanische Kopplung der Antriebe niemals unterbrochen werden kann. Dies ist
jedoch eher selten der Fall, da die mechanische Kopplung in der Regel durch Druck hergestellt wird, wie z. B. bei
Kalandern, oder durch andere verbindende Elemente, wie z. B. Riemen, Drähte, oder Materialbahnen. Daher muss
man davon ausgehen, dass diese Kopplung unter bestimmten Randbedingungen unkontrolliert unterbrochen werden
kann. Deshalb muss auch für diesen Fall ein sicherer Zustand des Antriebs gewährleistet sein. Unter keinen Um-
ständen darf der Antrieb unkontrolliert beschleunigen und kritische Drehzahlen erreichen oder gar überschreiten.
Dieses wird dadurch erreicht, dass die Drehzahlregelung des Slave-Antriebs beibehalten wird.
Einfache Lastausgleichsregelungen können bereits durch Nutzung der BICO-Technik oder des Technologiereglers
erfolgen. Die im Folgenden beschriebenen Lastausgleichsregelungen sind mit DCC (Drive Control Chart) realisierbar
und stehen für SINAMICS S als Standardapplikation „SINAMICS DCC Lastverteilung" zur Verfügung.
Drehmomentkopplung
Der Master-Umrichter wird mit einem PI-Regler als Drehzahlregler betrieben, der Slave-Umrichter mit einem einfachen
P-Regler als Drehzahlregler – ohne Integralanteil. Der Integralanteil des Drehzahlreglers des Masters wird im Slave
als Zusatzdrehmoment verwendet. Optional kann dem Drehmomentwert des Masters auch eine antriebsspezifische
Drehmomentvorsteuerung hinzugefügt werden. In dieser Betriebsart wird der Drehmoment-Sollwert teilweise vom
Master, teilweise vom Drehzahlregler des Slaves erzeugt. Der Lastausgleich kann mit einem Lastfaktor eingestellt
werden. Beide Antriebe haben eine eigene Drehmomentvorsteuerung und beide Antriebe bekommen denselben
Drehzahlsollwert.
Übersteuerung mit Drehmomentbegrenzung
Der Drehmomentsollwert des Masters wird (vorzugsweise ohne Vorsteuerung) zum optionalen Vorsteuerungssignal
des Slaves addiert. Dieses Signal wird dann als positive Drehmomentgrenze verwendet und der Drehzahlsollwert wird
mit einem Übersteuerungswert erhöht, um sicherzustellen, dass der Regler immer am oberen Drehmomentgrenzwert
arbeitet, es sei denn, der Drehzahlistwert ist oberhalb des Grundsollwertes oder an der negativen Drehmomentgrenze,
falls der Master die Drehzahl vermindert (der Master- Drehmomentsollwert ist negativ). Falls die Verbindung zwischen
den beiden Umrichtern aus irgendeinem Grund unterbrochen ist, kann der Slave nicht schneller werden, als durch den
Übersteuerungsfaktor definiert.
Zur Berechnung der richtigen Drehmomentwerte ist ein sehr genaues Modell erforderlich, insbesondere für die Be-
schleunigungsvorsteuerung. Andernfalls kann der Master-Umrichter durch vorübergehende Laständerungen oder
Beschleunigung überlastet werden.
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
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