antriebstechnik 9/2022

UMRICHTERTECHNIK

UMRICHTERTECHNIK FREQUENZUMRICHTER IPM-MOTOREN OPTIMAL BETREIBEN Verbesserte Leistung, höhere Drehzahlen und geringere Motorerwärmung ohne Sinusfilter – dafür sorgen die Frequenzumrichter der SD4x-Produktfamilie von Sieb & Meyer. Zusätzlich hat das Unternehmen die jetzt zur Verfügung stehende Prozessorleistung für neue Regelungsfunktionen genutzt. So ist es nun möglich, den Betrieb von Synchronmotoren mit Interior Permanent Magnet Motor (IPM-Motor) zu optimieren. Der permanenterregte Synchronmotor mit Oberflächenmagneten, auch SPM-Motor (Surface Permanent Magnet Motor) genannt, hat in den letzten Jahrzehnten in vielen Bereichen der Automatisierung den Asynchronmotor erfolgreich verdrängt. Wesentliche Gründe dafür sind bessere Eigenschaften unter anderem in Bezug auf Leistungsdichte, Wirkungsgrad, Rotortemperatur, max. Drehmoment und Gewicht. Verhältnismäßig neu ist der Erfolg des IPM-Motors. Im Gegensatz zum SPM-Motor, bei dem die Permanentmagnete auf der Rotoroberfläche montiert sind, werden bei dem permanenterregten Synchronmotor die Magnete im Rotor integriert bzw. im Rotorblechpaket eingebettet/vergraben. Torsten Blankenburg ist Vorstand Technik bei der SIEB & MEYER AG in Lüneburg IPM- VS. SPM-MOTOR Der IPM-Motor erreicht topologiebedingt – verglichen mit dem SPM-Motor – deutlich höhere Motorinduktivitäten, was für den Betrieb an modernen Frequenzumrichtern vorteilhaft ist. Aufgrund der höheren Motorinduktivität lässt sich über den Frequenzumrichter auch der in vielen Applikationen erforderliche Feldschwächbereich besser darstellen (Drehzahlbereich an maximal verfügbarer Spannung). Zudem werden umrichterbedingte Zusatzverluste in den Magneten stark reduziert, was in einem kühleren Rotor und einem erhöhten Wirkungsgrad resultiert. Sind beim SPM-Motor die beiden für die Regelung entscheidenden Induktivitäten L d und L q gleich und über weite Frequenzund Strombereiche als konstant anzusehen, verhält sich das beim IPM-Motor durchaus anders (L d

UMRICHTERTECHNIK DIE PRODUKTFAMILIE AUF EINEN BLICK Auf Basis der neuen Entwicklungsplattform SD4x stellt Sieb & Meyer die neuen Produktfamilien SD4S und SD4M vor. Die Geräte unterstützen neue Schnittstellen und bieten eine Reihe zusätzlicher Funktionen. Sie sollen Anwender höhere Drehzahlen und eine verbesserte Performance bieten. Zusätzlich hat das Lüneburger Unternehmen die zur Verfügung stehende Prozessorperformance für neue Regelungsfunktionen genutzt. So ist es nun möglich, Synchronmotoren mit „vergrabenen“ Magneten, auch Interior Permanent Magnet Motor (IPM) genannt, optimal zu betreiben. Das bei diesen Motoren zusätzlich zur Verfügung stehende Reluktanzmoment wird dabei arbeitspunktabhängig in Echtzeit optimiert. Frequenz. Darüber hinaus ist der Winkel zwischen den vom Umrichter einzuprägenden Strömen I d und I q arbeitspunktabhängig. ZUSÄTZLICHES DREHMOMENT Der Induktivitätsunterschied L d