Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

3. Feldorientierte Regelung der Synchronmaschine 26
3.3 Feldorientierte Regelung ohne Signalrechner
Ziel ist eine feldorientierte Regelung, die ohne Rechnerunterstützung im
Regelkreis auskommt. Dies kann erreicht werden, wenn die aufgabenspezifischen
Randbedingungen in die Regelstruktur eingebunden werden.
Das daraus resultierende Antriebssystem ist nicht mehr als klassische Antriebslösung
einzuordnen. Vielmehr handelt es sich hierbei um eine Speziallösung,
die ausschließlich für Antriebe mit höchsten Drehzahlen in
einem speziellen Fertigungsumfeld optimiert ist. Für übergeordnete Überwachung,
Kommunikation und Fehlerbehandlung kann ein kostengünstiger
Standard-Mikrorechner geringer Rechenleistung eingesetzt
werden.
3.3.1 Eigenschaften von Maschine und Prozess
Die speziellen Bedingungen bei der Leiterplattenfertigung erlauben eine
Vereinfachung der Anforderungen an das Antriebssystem. Die einzelnen
Randbedingungen sollen im Folgenden beschrieben werden. Aus dem
Produktionsprozess können folgende Eigenschaften für den Antrieb abgeleitet
werden:
• Der Antrieb arbeitet nur mit stationären Drehzahlen. Die Betriebsdrehzahl
des Antriebes hängt ausschließlich vom eingesetzten Bohrer
ab und wird während eines Bohrzyklus (Anfahren – Bohren -
Anhalten) nicht geändert. Der Antrieb hat daher innerhalb eines
Bohrzyklus nur einen (stationären) Arbeitspunkt. Werden drehzahlabhängige
Parameter benötigt, können diese zwar unter erhöhtem
Rechenzeitbedarf, aber trotzdem online beim Werkzeugwechsel berechnet
werden oder von der übergeordneten Steuerung mit dem
Drehzahlsollwert übertragen werden. Auch eine Parametertabelle
für verschiedene Bohrertypen ist denkbar.
• Der Hochlauf der Maschine soll schnell aber nicht optimal sein.
Zum Werkzeugwechsel soll die Maschine möglichst schnell angehalten
und anschließend wieder auf Produktionsdrehzahl gebracht
werden. Dieser Vorgang ist transient, der Maschinenstrom
ist größer als der Nennstrom der Maschine. Eine hierbei gegebenenfalls
auftretende Fehlorientierung wird toleriert.