Im letzten Artikel haben wir unseren Frequenzumrichter ausgewählt und installiert. Jetzt wollen wir ihn in Betrieb nehmen - das heißt, ihn hochfahren und überprüfen.

Im letzten Artikel haben wir den Frequenzumrichter in Betrieb genommen und hoffentlich den Motor zum Laufen gebracht. Jetzt müssen wir die Einstellungen an den Motor und die Anwendung anpassen. Wie bereits erläutert, werden die Einstellungen im Frequenzumrichter durch Parameterwerte gesteuert. Die Frequenzumrichter von Invertek verfügen über dreizehn Grundparameter, mit denen die Einstellungen des Umrichters für die meisten Anwendungen optimiert werden können. Auf die zusätzlichen Parameter für spezielle Anwendungen gehen wir später ein.

Die Parameter können über das eingebaute Bedienfeld in Verbindung mit dem Display eingestellt werden. Dieses kann aus einer einfachen Sieben-Segment-Anzeige oder einer Textanzeige mit mehr Informationen bestehen. In jedem Fall zeigt ein langer Druck auf die Navigationstaste eine Parameternummer an; Sie können dann mit den Auf- und Abwärtspfeilen zu dem gewünschten Parameter blättern, die Navigationstaste erneut drücken, um den Wert zu sehen, und mit den Auf- und Abwärtspfeilen den Wert ändern; dann wieder mit der Navigationstaste zurückgehen. Klingt etwas verwirrend? Es wird im Handbuch erklärt, und wenn Sie ein bisschen herumgespielt haben, werden Sie es verstehen (Sie werden es nicht kaputt machen).

Wenn Sie das Ändern der Parameter gemeistert haben, was wollen Sie dann einstellen? Die wahrscheinlich wichtigsten Parameter in dieser Grundgruppe sind die Motorparameter P-07, P-08, P-09 und P-10. (Bei Eco- und P2-Antrieben sind diese Grundparameter mit P1-07, P1-08 usw. nummeriert). Mit diesen Parametern teilen Sie dem Frequenzumrichter die Details des von Ihnen verwendeten Motors mit. Dadurch kann der Frequenzumrichter die Steuerung des Motors optimieren und, was noch wichtiger ist, den Motor schützen. Durch die Kenntnis des Motornennstroms kann der Frequenzumrichter die Erwärmung durch den tatsächlichen Strom bei laufendem Motor berechnen und gegebenenfalls eine Warnung ausgeben oder den Frequenzumrichter abschalten, um Motorschäden zu vermeiden. Andere Parameter teilen dem Umrichter die Spannung und die Frequenz mit, mit der der Motor arbeitet, und ermöglichen es dem Umrichter, die beste Spannung bei einer bestimmten Frequenz zu wählen. Schließlich kann der Umrichter durch Angabe der Motordrehzahl (bei der Motornennfrequenz) die berechnete Motordrehzahl auf dem Display anzeigen.
Zusammengefasst:

P-07 Motornennspannung. Dies muss wahrscheinlich nicht geändert werden, wenn Sie den richtigen Frequenzumrichter gekauft haben.

P-08 Motornennstrom. Durch diese Einstellung wird sichergestellt, dass der Motor durch den Frequenzumrichter geschützt wird.

P-09 Nennfrequenz des Motors. Auch dies ist wahrscheinlich in Ordnung.

P-10 Motornenndrehzahl. Wenn Sie diesen Wert auf einen Wert über Null setzen, werden alle Frequenzanzeigen von Frequenz auf U/min geändert.

Der Frequenzumrichter ist nun gut auf den Motor abgestimmt, so dass Sie sich Gedanken über die Anpassung an die Last und die Anwendung machen können. Die Parameter P-01 und P-02 (P1-01 und P1-02 bei P2 und Eco) legen die maximale und minimale Ausgangsfrequenz fest. Die Standardeinstellungen (Werkseinstellungen) sind 50 Hz (oder 60 Hz in Ländern mit dieser Netzfrequenz) und 0 Hz. Ändern Sie die maximale Frequenz mit Vorsicht. Wenn Sie einen Motor über seine Nennfrequenz hinaus betreiben, beginnt das maximale Drehmoment zu sinken, außerdem kann es zu Lager- und anderen Problemen kommen. Ändern Sie die Minimalfrequenz vielleicht, wenn Sie mit einer Pumpe oder einem Lüfter arbeiten, die bei niedrigen Drehzahlen nicht viel leisten, oder einfach, um Ihrem Prozess gerecht zu werden. Im Zweifelsfall sollten Sie die Standardwerte beibehalten.

P-03 und P-04 legen die Werte für die Beschleunigung (Ramp up rate) und die Verzögerung (Ramp down rate) fest, die Sie beim Starten und Stoppen des Antriebs oder beim Ändern der geforderten Drehzahl sehen. Die Beschleunigungsrate ist definiert als die Zeit, die benötigt wird, um von 0 Hz auf P-09 die Motornennfrequenz hochzufahren; die Verzögerungsrate ist natürlich das Gegenteil. Die Beschleunigungsrate wird durch die Trägheit von Last und Motor sowie durch die Last selbst begrenzt. Wählen Sie zum Beispiel bei einem großen Ventilator keine hohe Beschleunigungsrate, da der Umrichter beim Versuch, die hohe Trägheit zu beschleunigen, einen Überstrom auslösen kann. Schnelle Beschleunigungen sind für kleine Maschinen natürlich in Ordnung. Schnelle Abbremszeiten verursachen ebenfalls Probleme; die Trägheitsenergie der Last kann zum Frequenzumrichter zurückkehren und Überspannungsauslösungen verursachen. Mehr dazu später, aber bleiben Sie vielleicht erst einmal bei den langsamen Raten. Die Standardeinstellungen sind hier 5 Sekunden, aber bei P2 und Eco-Antrieben mit höherer Leistung werden viel längere Einstellungen verwendet, um die erwarteten hohen Trägheiten widerzuspiegeln.

Bei Parameter P-05 geht es um das Anhalten. Wenn Sie einen Frequenzumrichter anhalten, wird die Frequenz normalerweise mit der in P-04 eingestellten Verzögerungsrate auf 0 Hz reduziert. Dies ist gut, da Sie wissen, wann der Motor stoppt. Es kann jedoch bequemer sein, den Frequenzumrichter sofort nach dem Stoppbefehl abzuschalten; dies ist nützlich, wenn die Last ein hohes Trägheitsmoment hat (es vermeidet das bereits erwähnte Problem der Rückspeisung und Überspannung) oder wenn Sie z. B. eine Bremse einsetzen wollen. Die Standardeinstellung von P-05 = 0 führt zu einer Rampe nach unten; wenn Sie dies auf 1 ändern, erhalten Sie die Bedingung "Auslaufen bis zum Stillstand" - Motor und Last können in diesem Fall eine Zeit lang auslaufen. Eine weitere Reihe von Einstellungen ermöglicht die Verwendung einer alternativen Verzögerungsrate. Abbildung 1 zeigt die ersten beiden Optionen.

Abb. 1: Der Parameter P-05 wählt einen Ramp Down Stop(~Rampenstopp) oder Coast to stop(~Freiauslauf)

In this basic parameter set this just leaves a few other parameters. P-06 is an energy saving function that, when enabled (P-06=1) reduces the magnetising current when the drive is running at low loads. Worth switching on, unless you’re expecting to deal with sudden load changes, in which case the drive’s response is a little delayed.

P-11 is a voltage boost parameter. At very low speeds, the motor theoretically doesn’t need much voltage, but in practice a small increase in the voltage will overcome losses and stator resistance etc. If you need torque at low speed (to get a conveyer started for example) try increasing P-11 a little. Too much and you may saturate the motor, or cause it to overheat. The handbook suggests some typical values. Figure 2 shows how the boost changes the voltage.

Abb. 2: Parameter P-11 stellt die Spannungsanhebung bei niedriger Frequenz ein

P-12 ist etwas komplizierter; hier geht es darum, wie Sie den Antrieb steuern wollen. Die Standardeinstellung (P-12=0) ist hier die Steuerung über die Steuerklemmen, wie bereits beschrieben. Eine einfache Alternative ist die Verwendung des Tastenfelds an der Vorderseite des Antriebs (P-12=1 oder 2). Weitere Möglichkeiten sind die Verwendung eines seriellen Kommunikationssystems wie Modbus (P-12=3 oder 4) oder Can open (P-12=7 oder 8). Eine weitere gängige Anwendung ist der Einsatz des Umrichters im geschlossenen Regelkreis (P-12=5 oder 6).

Eine wirklich praktische Einstellung (P12=9) besteht darin, den Antrieb in den Slave-Modus zu versetzen und ihn von einem anderen Master-Antrieb über eine einfache Busverbindung zu steuern.

Wir werden all diese Funktionen in späteren Artikeln behandeln; für den Moment bleiben wir bei den einfacheren Einstellungen.

Schließlich P-13. Beim E3 können Sie damit Ihre Anwendung auswählen. Dies ist eine einfache Möglichkeit, das Verhältnis von Spannung und Frequenz für Anwendungen mit konstantem Drehmoment (Industriemodus) oder variablem Drehmoment (Pumpen- oder Lüftermodus) zu optimieren. Im Gebläsemodus wird auch die Schleuderstartfunktion aktiviert - mehr dazu später. P1-13 in Eco und P2 ist hier anders (aus historischen Gründen) und stellt die digitalen Eingänge ein; wir werden uns das später ebenfalls ansehen.

Damit sind alle Grundparametereinstellungen abgedeckt; für viele Anwendungen werden Sie nicht mehr benötigen, aber wenn doch, können Sie P-14 auf den entsprechenden Passcode einstellen, um Zugriff auf weitere Parameter zu erhalten. Im nächsten Artikel werden wir uns einige weitere Parameter und Funktionen ansehen.