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Elektronische Fehlerkorrektur

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010511D
Original Publication Date: 2003-Jan-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Jan-25
Document File: 1 page(s) / 44K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Antriebe für Werkzeugmaschinen und den allgemeinen Maschinenbau müssen hinsichtlich Lage- und Drehzahlerfassung bestimmte Qualitätskriterien erfüllen. Da bei bisherigen Umrichterkonzepten die Zuordnung Motorgeber, Signalleitungslänge und Geberauswertung beim Kunden ohne Selektion erfolgte, wurden teilweise sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an den Geber und die Auswerteschaltung gestellt. Die Signalübertragung musste mit speziellen, mehrfachgeschirmten Leitungen erfolgen. Bei der Umrichtergeneration Solutiondrive (Variante mit SMI) und ähnlichen Lösungen bieten sich hier ganz neue Möglichkeiten, da der Geber, die Übertragungsstrecke und die Geberauswertung im Motor integriert ist. Es ist dadurch möglich, einen qualitativ einfacheren Geber (hinsichtlich Lage- und Drehzahlerfassung) einzusetzen und den Geberfehler elektronisch z.B. über eine Korrekturtabelle in der nachgeordneten Auswerteelektronik auszugleichen. Selbst ein möglicher Fehler in der Auswerteelektronik kann korrigiert werden. Um dies erreichen zu können, muss die Auswerteschaltung bestimmte Voraussetzungen erfüllen (Gebersignalauflösung, Verarbeitungsgeschwindigkeit etc.). Die Qualität der Werte der einfacheren Geber kann durch die nachfolgend beschriebene elektronische Fehlerkorrektur deutlich verbessert werden. Die Aufnahme der Fehlerkurve des einfacheren Gebers kann durch unterschiedliche Methoden erfolgen. Eine Möglichkeit wäre, an den Motor während der Motorendprüfung ein hochgenauer Vergleichsgeber zusätzlich anzubauen. Bei einer Referenzfahrt (mindestens 1 Umdrehung) wird der Lagewert beider Geber aufgezeichnet. Das Lagewort des hochgenauen Gebers ist dabei der Sollwert. Das Lagewort des schlechteren Gebers ist der Istwert. Durch Subtraktion von Soll- und Istwert erhält man den Lagefehler des schlechten Gebers. Der inverse Lagefehler wird in einer Tabelle in der Auswerteschaltung elektronisch gespeichert. Beim späteren Betrieb wird zu jedem ermittelten aktuellen Lagewort der passende Korrekturwert aus der Tabelle addiert. Der resultierende Lagefehler wird deutlich kleiner. Damit steigt die Positioniergenauigkeit des Antriebs. Aus der Ableitung der Lage nach der Zeit erhält man den Drehzahlistwert. Durch den kleineren Lagefehler wird auch die Güte des Drehzahlistwertes deutlich verbessert und damit die Laufruhe des Antriebes bei schnell eingestelltem Drehzahlregler und hohen Drehzahlen. Die Stromwelligkeit nimmt deutlich ab. Diese Methode kann man natürlich auch auf genaue, hochauflösende Geber anwenden. Sie ließen sich dann für noch höhere Anforderungen einsetzen.

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Elektronische Fehlerkorrektur

Idea: Manfred Frank, DE-Bad Neustadt/Saale

Antriebe für Werkzeugmaschinen und den allgemeinen Maschinenbau müssen hinsichtlich Lage- und Drehzahlerfassung bestimmte Qualitätskriterien erfüllen. Da bei bisherigen Umrichterkonzepten die Zuordnung Motorgeber, Signalleitungslänge und Geberauswertung beim Kunden ohne Selektion erfolgte, wurden teilweise sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an den Geber und die Auswerteschaltung gestellt. Die Signalübertragung musste mit speziellen, mehrfachgeschirmten Leitungen erfolgen. Bei der Umrichtergeneration Solutiondrive (Variante mit SMI) und ähnlichen Lösungen bieten sich hier ganz neue Möglichkeiten, da der Geber, die Übertragungsstrecke und die Geberauswertung im Motor integriert ist.

Es ist dadurch möglich, einen qualitativ einfacheren Geber (hinsichtlich Lage- und Drehzahlerfassung) einzusetzen und den Geberfehler elektronisch z.B. über eine Korrekturtabelle in der nachgeordneten Auswerteelektronik auszugleichen. Selbst ein möglicher Fehler in der Auswerteelektronik kann korrigiert werden. Um dies erreichen zu können, muss die Auswerteschaltung bestimmte Voraussetzungen erfüllen (Gebersignalauflösung, Verarbeitungsgeschwindigkeit etc.).

Die Qualität der Werte der einfacheren Geber kann durch die nachfolgend beschriebene elektronische Fehlerkorrektur deutlich verbessert werden. Die Aufnahme der Fehlerkurve des einfacheren Gebers kann durch unterschiedliche Methoden erfolgen. Eine Möglichkeit w...