DE102006027696B4

DE102006027696B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren eines Rotors einer Zentrifuge

Info

Publication number: DE102006027696B4
Application number: DE102006027696A
Authority: DE
Inventors: Joachim Prof.Dr.-Ing. Landrath; Volker Dipl.-Ing. Behrmann; Dietmar Dipl.-Ing. Kopp
Original assignee: Thermo Electron LED GmbH
Current assignee: Thermo Electron LED GmbH
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2026-06-15
Also published as: DE102006027696A1

Abstract

Verfahren zur Positionierung eines Rotors (50) einer Zentrifuge (60) in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition, wobei der Rotor (50) mittels eines Dreiphasen-Drehstromasynchronmotors (1) durch einen Frequenzumrichter (27) mit einer Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) von einem Stromregler (16) unterlagert wird, welchem von mindestens zwei Phasen des Drehstromasynchronmotors (1) jeweils ein Iststrom (i_a, i_b) zugeführt wird, wobei dem Stromregler (16) ein Drehzahlregler (11) und ein Lageregler (9) überlagert werden, und der Lageregler (9) eine Solldrehzahl (10) an den Drehzahlregler (11) zuführt, der dem Stromregler (16) daraufhin eine Frequenz zuführt, mit welcher von einer Motorführung (13) zusammen mit der Spannung auf der Basis einer Spannungs-Frequenz-Kennlinie eine Stromsollvorgabe (17) erzeugt wird, so dass der Stromregler (16) im Vergleich mit dem jeweiligen Iststrom (i_a, i_b) eine jeweilige Pulsweite (24) für das Dreiphasensystem des Drehstromasynchronmotors (1) erzeugt und basierend auf den Pulsweiten (24) mittels eines Pulsweitenmodulators (25) Schaltsignale (26) für einen...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Rotors einer Zentrifuge in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition und eine zugehörige Vorrichtung sowie eine Zentrifuge mit einer solchen Vorrichtung.
Für den Einsatz einer Zentrifuge in einem System zur automatisierten Probenverarbeitung ist es erforderlich, den Rotor der Zentrifuge in einer vorbestimmten Position zum Stehen zu bringen. Eine solche Positionierung lässt sich sehr genau mit Hilfe eines Schrittmotors durchführen. Da eine Zentrifuge jedoch mit sehr hohen Umdrehungszahlen betrieben wird, müsste der Schrittmotor auch für derartige Umdrehungszahlen verwendet werden können. Die derzeit verfügbaren Schrittmotoren erlauben einen solchen Einsatz noch nicht, so dass eine Positionierung eines schnelllaufenden Zentrifugenrotors mittels Schrittmotoren nicht möglich ist.
Eine andere Möglichkeit zur Positionierung eines Zentrifugenrotors in eine vorbestimmte Position besteht im Einsatz eines mechanischen Systems wie zum Beispiel eines Rastsystems. Dabei kann es sich um Gehemme oder Gesperre handeln, welche zum Beispiel durch Formschluss eine Drehbewegung unterbrechen. Als Formgehemme können Rastungen, Reibgehemme oder Klemmungen verwendet werden. Derartige Konstruktionen funktionieren zuverlässig, sind jedoch einem mechanischen Verschleiß unterworfen und besitzen somit nur eine relativ begrenzte Lebensdauer. Zudem können sie bei einer automatisierten Probenverarbeitung eine aufwändige Steuerung erfordern, so dass der Einsatz eines mechanischen Systems insgesamt mit einem hohen Kostenaufwand einher geht.
Ferner ist es möglich, eine Positionierung eines Rotors mit einem Drehstromasynchronmotor durchzuführen, wobei die Drehzahl des Motors stufenlos mittels eines Frequenzumrichters verstellt wird. Dabei kann das so genannte Spannungs-Frequenz-Verfahren oder U/f-Verfahren verwendet werden. Hierbei wird anhand einer Kennlinie, welche die Frequenz in Relation zur Spannung beschreibt, zu einer Frequenz des Drehspannungssystems eine Motorphasenspannung ausgewählt, so dass der Motor weder unter- noch übermagnetisiert ist. Die Ansteuerung des Motors erfolgt dann mittels einer sinusbewerteten Pulsweitenmodulation, mit der ein Spannungsverlauf der gewünschten Frequenz und Amplitude erzeugt und an einen Wechselrichter des Frequenzumrichters geleitet wird.
Aus der DE 601 05 572 T2 ist beispielsweise eine Zentrifuge mit einem Drehstrom-Asynchronmotor bekannt, bei der eine Steuerung die Wellenform des Antriebsstroms sowohl zur Drehzahlsteuerung als auch zum Ansteuern einer Halteposition regelt.
Beim Positionieren eines Rotors für eine Zentrifuge ist eine relativ langsame und gleichmäßige Drehung der Motorwelle erforderlich. Durch unvermeidbare Schaltungstoleranzen und das Zusammenwirken von unterschiedlichen elektrischen Bauteilen kommt es bei einer Ansteuerung des Motors mittels des U/f-Verfahrens im unteren Frequenzbereich jedoch zu einem ungleichmäßigen Lauf. Der Motor verhält sich nicht mehr linear, so dass ein Positionierungsbetrieb nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Rotor einer Zentrifuge im unteren Frequenzbereich schnell, einfach und zuverlässig in eine vorbestimmte Ruheposition positioniert werden kann und die zugehörige Vorrichtung ohne Verschleiß wirksam ist und keine Wartung anfällt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in dem Unteranspruch aufgeführt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Rotor mittels eines Dreiphasen-Drehstromasynchronmotors durch einen Frequenzumrichter mit einer Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung angesteuert wird, welche einen Drehzahlregler aufweist, wobei der Drehzahlregler der Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung von einem Stromregler unterlagen wird. Durch den unterlagerten Stromregler erfolgt die Bestimmung der Pulsweite und damit der Spannung nicht mehr alleine durch eine Spannungs-Frequenz-Kennlinie, wie dies bisher üblich ist. Vielmehr ist es mit dem Stromregler möglich, dem Pulsweitenmodulator eine Spannung so einzuprägen, dass ein sinusförmiger Verlauf in den Motorphasen erreicht wird. Damit kann auch bei langsamer Umdrehung der Zentrifugen-Motorwelle ein gleichmäßiger und ruhiger Lauf sowie eine zuverlässige Positionierung des Rotors erzielt werden. Ein solcher Stromregler ist einfach implementierbar und erfordert nur einen geringen Aufwand im Hinblick auf eine Rechenleistung. Dies ist insbesondere im Vergleich zu einer feldorientierten Regelung vorteilhaft.
Dem Stromregler wird von zwei Motorphasen jeweils ein Iststrom zugeführt. Durch Erfassen der aktuellen Stromwerte in zwei Motorphasen, also direkt an der Zuleitung der Motorwicklungen, wird der tatsächlich wirksame Strom zur Generierung der Magnetfelder ohne eventuell nachfolgende Störeinflüsse verwendet, so dass ein möglichst sinusförmiger Verlauf mit hoher Güte erreicht werden kann.
Es genügt, wenn von den drei Motorphasen nur zwei Motorphasenströme erfasst und dem Stromregler zugeführt werden. Der Drehstrom von einer dritten Motorphase kann mittels der beiden erfassten Ströme berechnet werden, da bekannt ist, dass sich die drei Drehströme in der Summe zu Null addieren.
Dem Stromregler kann auch ein Iststrom aus einem Zwischenkreis des Frequenzumrichters zugeführt werden. Hierbei genügt es somit, nur einen Stromwert zu erfassen. Um anschließend den Strom den einzelnen Motorphasen zuordnen zu können, muss die Strommessung synchron mit den Pulsweiten bei der Pulsweitenmodulation erfolgen. Dabei sind nur relativ geringe Hardwarekosten erforderlich.
Erfindungsgemäß wird dem Drehzahlregler ein Lageregler überlagert. Der Lageregler vergleicht eine Lage-Sollgröße für den Rotor der Zentrifuge mit einer Lage-Istgröße des Rotors und gibt bei Vorliegen einer Differenz zwischen beiden Größen eine Stellgröße ab. Eine manuelle Lagekorrektur des Rotors ist somit nicht erforderlich, so dass eine automatisierte Probenverarbeitung erleichtert wird. Aufgrund einer eventuell festgestellten Lagedifferenz zwischen Solllage und Istlage generiert der Lageregler eine Solldrehzahl, welche dem Drehzahlregler zugeführt wird. Der Drehzahlregler erzeugt als Ausgangsgröße eine Frequenz, welche dann an den Stromregler geleitet wird. Durch den Lageregler mit unterlagertem Drehzahlregler kann eine Steuerung des Rotors verschleißfrei und ohne Wartung erzielt werden, so dass eine automatisierte Probenverarbeitung unterstützt wird.
Weist ein Zentrifugenrotor n Proben auf, ist es vorteilhaft, wenn bei dem Rotor n Ruhepositionen angefahren werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die n Ruhepositionen im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Damit kann eine Positionierung des Rotors derart erfolgen, dass sich bei stehendem Rotor stets an denselben Stellen in Bezug auf das Gehäuse einer Zentrifuge eine Probe befindet. Dies erleichtert eine automatisierte Probenverarbeitung.
Ferner kann eine zu bearbeitende Probe im Rotor der Zentrifuge an eine vorbestimmte Probenbearbeitungsposition positioniert werden. Erreicht der Rotor eine Ruheposition, ist es möglich, dass eine zu bearbeitende Probe nicht gut genug zugänglich ist, wobei dies besonders bei einer automatisierten Probenverarbeitung auftreten kann. In diesem Fall kann die Probe an eine vorbestimmte Bearbeitungsposition positioniert werden. Sind mehrere zu bearbeitende Proben in der Zentrifuge angeordnet, ist es bei einer automatisierten Probenbearbeitung sinnvoll, jede der Proben nur an die eine einzige Probenbearbeitungsposition anzufahren, die sich dann in Bezug auf ein den Rotor umgebendes Zentrifugengehäuse immer an derselben Stelle befindet.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Positionierung eines Rotors einer Zentrifuge in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition gelöst, wobei der Rotor mittels eines Dreiphasen-Drehstromasynchronmotors durch einen Frequenzumrichter mit einer Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung, welche einen Drehzahlregler aufweist, ansteuerbar ist, wobei dem Drehzahlregler der Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung ein Stromregler unterlagert ist. Durch den Stromregler kann ein sinusförmiger Stromverlauf in den einzelnen Motorphasen erreicht werden, so dass ein ruhiger Lauf des Rotors auch bei niedrigen Umdrehungszahlen erzielt wird.
Erfindungsgemäß ist der Stromregler eingerichtet, von zwei Motorphasen jeweils einen Iststrom aufzunehmen. Damit wird der tatsächlich wirksame Strom für die Erzeugung der Magnetfelder der Motorspulen erfasst. Da nachfolgende Störeinflüsse nicht mehr vorliegen, kann ein sinusförmiger Verlauf des Stroms mit hoher Zuverlässigkeit erreicht werden.
Der Stromregler kann auch eingerichtet sein, einen Iststrom aus einem Zwischenkreis des Frequenzumrichters aufzunehmen. Dies ist vorteilhaft, da bei einer solchen Ausführungsform nur niedrige Hardwarekosten anfallen.
Dem Drehzahlregler ist auch ein Lageregler überlagert. Mit dem Lageregler kann eine automatische Positionierung des Rotors erreicht werden, wobei der Lageregler den Drehzahlregler so ansteuert, bis eine Solllage des Rotors erreicht ist.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Zentrifuge mit der oben beschriebenen Vorrichtung gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Rotors einer Zentrifuge mit zugehörigem Antrieb, welche eine Vorrichtung gemäß der Erfindung aufweist;
2 eine schematische Darstellung mehrerer Ruhepositionen eines Rotors der Zentrifuge in einer Draufsicht; und
3 eine schematische Darstellung der Zentrifuge in der Draufsicht mit zugehörigem Rotor und einer Bearbeitungsposition.
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Rotors 50 einer Zentrifuge 60 mit einem zugehörigen Antrieb 40 dargestellt. Der Antrieb 40 weist einen Motor 1 auf, der mit dem anzutreibenden Rotor 50 gekoppelt ist. Bei der Zentrifuge 60 dient der Motor 1 dazu, den Rotor 50 auf eine für das Zentrifugieren gewünschte Drehzahl zu beschleunigen (Start), diese Drehzahl für eine gewünschte Zeitdauer beizubehalten und wieder in eine Rotor-Ruhelage abzubremsen (Stopp). Zwischen einem Start und einem Stopp sind beliebige Drehzahlprogramme mit unterschiedlichen Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsprofilen für eine auf die Proben abgestimmte Behandlung möglich. Als Motor 1 wird bei dem Antrieb 40 bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ein Drehstromasynchronmotor verwendet, da ein solcher Motor sehr robust, praktisch wartungsfrei und im Vergleich zu anderen Elektromotoren relativ preiswert ist.
Um bei einem Drehstromasynchronmotor eine Drehzahl zu verstellen, kann prinzipiell der Schlupf zwischen Stator und Läufer geändert werden, indem zum Beispiel bei Schleifringläufer-Motoren Vorwiderstände geändert werden, eine Energierückspeisung aus dem Läufer ins Netz erfolgt oder die Klemmenspannung geändert wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Polpaarzahl zu ändern, was bei polumschaltbaren Motoren durchgeführt wird. Eine dritte Möglichkeit zur Drehzahlverstellung besteht in der Änderung der an den Motor angelegten Frequenz. Dies lässt sich mittels eines Frequenzumrichters erreichen.
Bei dem in 1 dargestellten Antrieb 40 ist ein Frequenzumrichter 27 vorgesehen, der ein Leistungsteil 28 und eine Gerätesteuerung 29 aufweist, wobei letztere im vorliegenden Fall eine Spannungs-Frequenz-Kennliniensteuerung ist. Dem Leistungsteil 28 wird von einem Netzanschluss Wechselspannung an einen Netzgleichrichter 30 zugeführt, in dem eine ungesteuerte Brückenschaltung vorgesehen ist. Der Netzgleichrichter dient dazu, die Wechselspannung des Stromnetzes in eine pulsierende Gleichspannung umzuwandeln, die in einem daran angeschlossenen Gleichspannungszwischenkreis 31 von einem Kondensator geglättet wird. Die Zwischenkreisspannung wird anschließend einem Wechselrichter 32 zugeführt, der drei Brückenzweige mit jeweils zwei Transistoren und zwei Dioden aufweist. Der Wechselrichter 32 wandelt die Zwischenkreisspannung in eine dreiphasige Ausgangsspannung 33 für den Motor 1 um, wobei in den drei Motorphasen die Ströme i_a, i_b und i_c erzeugt werden.
Die Ausgangsspannung 33 wird durch die Gerätesteuerung 29 bestimmt. Eine Möglichkeit, einen Drehstromasynchronmotor in seiner Drehzahl stufenlos mit einem Frequenzumrichter zu verstellen, ist das U/f-Verfahren (Spannungs-/Frequenz-Verfahren), bei dem mittels einer einfachen Kennlinie (U/f-Kennlinie) zur Frequenz des Drehspannungssystems eine Motorphasenspannung zugeordnet wird. Gemäß der Erfindung kommt ein modifiziertes U/f-Verfahren mit unterlagertem Stromregler zum Einsatz, wie unten näher erläutert wird.
In 1 ist ein Drehstromasynchronmotor 1 dargestellt, der mit einem Drehgeber 2 gekoppelt ist. Ein Drehgeber setzt einen mechanischen Bewegungsablauf in binäre oder digitale Spannungswerte um. Das zugrunde liegende physikalische Prinzip ist eine photoelektrische Abtastung von Strichgittern mit Lücken und Strichen (Hell-Dunkelfelder), die auf einer rotierenden Teilscheibe aufgebracht sind. Die Striche und Lücken werden als Inkremente bezeichnet und bilden die so genannte Inkrementalspur, welche die Maßverkörperung des Drehgebers darstellt. Bei einer kompletten Umdrehung werden so viele elektrische Signale ausgegeben, wie Inkremente auf der Teilscheibe vorhanden sind. Der Drehgeber gibt zwei Signale A, B bezüglich der gezählten Inkremente und der Drehrichtung ab, aus denen in einer Drehgeber-Auswerteeinheit 3 eine Ist-Drehzahl 4 und ein Rotorlagewinkel 5 ermittelt wird. Die Ist-Drehzahl 4 wird einem Drehzahlregler 11 der Gerätesteuerung 29 zugeführt. Der Drehzahlregler 11 leitet als Ausgangsgröße eine Frequenz 12 an eine Motorführung 13 weiter, in der die U/f-Kennlinie hinterlegt ist, so dass eine zugehörige Spannung bestimmt werden kann. Diese Spannung und die vom Drehzahlregler ausgegebene Frequenz werden einem dem Drehzahlregler 11 bzw. der Motorführung 13 unterlagerten Stromregler 16 zugeführt.
Der Stromregler 16 erzeugt für ein Dreiphasensystem eine jeweilige Pulsweite 24, welche einem Pulsweitenmodulator 25 zugeführt wird, der die Schaltsignale 26 für die Leistungstransistoren des Wechselrichters 32 generiert. Vom Wechselrichter 32 werden drei Motorphasenströme i_a, i_b und i_c erzeugt. Zwei Motorphasenströme, zum Beispiel i_a und i_b, werden gemessen und dem Stromregler 16 zugeführt. Der dritte Motorphasenstrom kann über die Beziehung i_a + i_b + i_c = 0 berechnet werden.
Die durchgängige mathematische Beschreibung eines Motors mit drei Phasen ist unübersichtlich, da stets die räumlichen Beziehungen der drei Wickelstränge zueinander eingehen. Eine Möglichkeit zur Vereinfachung besteht darin, eine Transformation in ein zweiphasiges orthogonales Koordinatensystem vorzunehmen. Dies lässt sich mit einer Clarke-Transformation erreichen, siehe Bezugszeichen 18, bei der die gemessenen Motorphasenströme i_a und i_b des Dreiphasensystems in entsprechende Komponenten i_αIst und i_βIst umgerechnet werden. Von der Motorführung 13 wird, siehe oben, eine Spannung 15 erzeugt, welche die Größe eines Stromzeigers bestimmt. Die Frequenz 12 des Drehzahlreglers 11 bestimmt die Geschwindigkeit, mit der der Stromzeiger im Zweiphasensystem rotiert, siehe Bezugszeichen 14. Aus diesen beiden Größen, der Geschwindigkeit und der Größe des Raumzeigers, wird ein Sollstrom in einer Stromsollvorgabe 17 erzeugt, wobei zwei Stromzeiger i_αSoll und i_βSoll ausgegeben werden. Durch Vergleich der Istströme i_αIst und i_βIst mit den Sollströmen i_αSoll und i_βSoll werden an den Knoten 19 und 20 Differenzströme gebildet, die jeweils einem PI-Regler 21 und 22 zugeführt werden, welche korrespondierende Spannungen V_α und V_β berechnen. Diese Spannungen V_α und V_β werden einer Pulsweitenerzeugung 23 zugeführt, in der eine Rücktransformation vom Zweiphasensystem in ein Dreiphasensystem erfolgt, so dass die jeweilige Pulsweite 24 dem Pulsweitenmodulator 25 zugeführt werden kann.
Die Bestimmung der Pulsweite erfolgt somit nicht ausschließlich anhand einer in der Motorführung 13 hinterlegten U/f-Kennlinie, welche direkt mit einem Pulsweitenmodulator 25 gekoppelt ist, sondern mittels eines unterlagerten Stromreglers 16, der als Istgröße zwei Motorphasenströme i_a und i_b verarbeitet. Zur Bestimmung der Sollgröße des Stromreglers wird jedoch die U/f-Kennlinie verwendet. Dieses Verfahren stellt somit einen Mittelweg auf einer reinen U/f-Kennliniensteuerung und einer feldorientierten Regelung dar.
Eine schrittweise Positionierung eines Rotors einer Zentrifuge wird mit einem Signal des Drehgebers 2 erreicht. Die Teilscheibe des Drehgebers 2 kann zusätzlich mit einer Referenzmarke versehen sein, die neben der Inkrementalspur auf einer zweiten Spur angeordnet ist. Bei einer vollständigen Umdrehung der Teilscheibe wird vom Drehgeber ein einziger definierter Impuls auf Kanal „0" ausgegeben. Dieses nachfolgend genannte Signal S0 kann über die Drehgeber-Auswerteeinheit 3 an eine Solllage-Bestimmungsvorrichtung 7 geleitet werden. Dort wird bestimmt, in welche Lage bezüglich der Referenzmarke der Rotor 50 positioniert werden soll. Das Signal 8 der Solllage wird dem Lageregler 9 zugeführt, der einen Vergleich mit der Istlage durchführt, die durch das Signal 5 von der Drehgeber-Auswerteeinheit 3 repräsentiert wird. Der Lageregler 9 liefert an seinem Ausgang die zugehörige Solldrehzahl 10, welche dem unterlagerten Drehzahlregler 11 zugeführt wird. Mittels des Drehzahlreglers 11 und dem unterlagerten Stromregler 16 wird dann, wie oben beschrieben, der Wechselrichter 32 und damit der Drehstromasynchronmotor 1 angesteuert.
Mit einer solchen Lageregelung eines Rotors 50 einer Zentrifuge 60 lassen sich mehrere Ruhepositionen R1 bis Rn für den Rotor 50 einstellen. In 2 ist ein Rotor 50 mit darin enthaltenen Proben P dargestellt, welche jeweils im gleichen Winkelabstand angeordnet sind. Eine Probe P im Rotor 50 kann schrittweise von der Ruheposition R1 des Rotors 50 in eine Ruheposition R2 des Ro tors 50 usw. bewegt werden. Bei n Proben sind dann n Ruhepositionen des Rotors 50 vorgesehen. Falls eine Probe an einer bestimmten Stelle bearbeitet werden soll, kann diese zur Bearbeitungsposition BP transportiert werden, welche in Bezug auf ein Gehäuse 61 der Zentrifuge 60 ortsfest ist, siehe 3. Eine solche Ausführungsform kann bei einer automatisierten Probenbearbeitung hilfreich sein.

Claims

Verfahren zur Positionierung eines Rotors (50) einer Zentrifuge (60) in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition, wobei der Rotor (50) mittels eines Dreiphasen-Drehstromasynchronmotors (1) durch einen Frequenzumrichter (27) mit einer Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) von einem Stromregler (16) unterlagert wird, welchem von mindestens zwei Phasen des Drehstromasynchronmotors (1) jeweils ein Iststrom (i_a, i_b) zugeführt wird, wobei dem Stromregler (16) ein Drehzahlregler (11) und ein Lageregler (9) überlagert werden, und der Lageregler (9) eine Solldrehzahl (10) an den Drehzahlregler (11) zuführt, der dem Stromregler (16) daraufhin eine Frequenz zuführt, mit welcher von einer Motorführung (13) zusammen mit der Spannung auf der Basis einer Spannungs-Frequenz-Kennlinie eine Stromsollvorgabe (17) erzeugt wird, so dass der Stromregler (16) im Vergleich mit dem jeweiligen Iststrom (i_a, i_b) eine jeweilige Pulsweite (24) für das Dreiphasensystem des Drehstromasynchronmotors (1) erzeugt und basierend auf den Pulsweiten (24) mittels eines Pulsweitenmodulators (25) Schaltsignale (26) für einen Wechselrichter (32) zur Positionierung des Rotors (50) generiert werden.
Verfahren zur Positionierung eines Rotors (50) einer Zentrifuge (60) in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei n Ruhepositionen diese n Ruhepositionen im gleichen Winkelabstand zueinander angefahren werden.
Vorrichtung zur Positionierung eines Rotors (50) einer Zentrifuge (60) in mindestens eine vorbestimmte Ruheposition, wobei der Rotor (50) mittels eines Dreiphasen-Drehstromasynchronmotors (1) durch einen Frequenzumrichter (27) mit einer Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungs-/Frequenz-Kennliniensteuerung (29) ein Stromregler (16) unterlagert ist, welchem von mindestens zwei Phasen des Drehstromasynchronmotors (1) jeweils ein Iststrom (i_a, i_b) zuführbar ist, wobei dem Stromregler (16) ein Drehzahlregler (11) und ein Lageregler (9) überlagert ist, und der Lageregler (9) eine Solldrehzahl (10) an den Drehzahlregler (11) zuführen kann, der dem Stromregler (16) daraufhin eine Frequenz zuführen kann, mit welcher von einer Motorführung (13) zusammen mit der Spannung auf der Basis einer Spannungs-Frequenz-Kennlinie eine Stromsollvorgabe (17) erzeugbar ist, so dass durch den Stromregler (16) im Vergleich mit dem jeweiligen Iststrom (i_a, i_b) eine jeweilige Pulsweite (24) für das Dreiphasensystem des Drehstromasynchronmotors (1) erzeugbar ist und basierend auf den Pulsweiten (24) mittels eines Pulsweitenmodulators (25) Schaltsignale (26) für einen Wechselrichter (32) zur Positionierung des Rotors (50) generierbar sind.
Zentrifuge mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 3.