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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum asynchronen Betrieb einer Drehanode, wobei durch einen Rotor die Drehanode angetrieben und durch einen Stator ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Röntgenstrahlung wird in der Regel durch Beschuss einer Anode mit einem von einer Kathode ausgehenden Elektronenstrahl erzeugt. Die Kathode und die Anode sind dabei in einem Vakuumgehäuse einer Röntgenröhre angeordnet. Üblicherweise sind Röntgenröhren mit einer Drehanode ausgestattet, die sich unter dem auftreffenden Elektronenstrahl wegdreht, um einen bezüglich der Anode stationären Brennfleck zu vermeiden. Der Brennfleck, das heißt der Punkt, an dem der Elektronenstrahl auf der Anodenoberfläche auftrifft, verschiebt sich aus Sicht eines mit der Drehanode rotierenden Koordinatensystems entlang einer kreisförmigen Bahn über die Anodenoberfläche. Dadurch wird die beim Auftreffen des Elektronenstrahls erzeugte Verlustwärme vergleichsweise gleichmäßig auf die Anodenoberfläche verteilt, wodurch einer möglichen Materialüberhitzung im Brennfleck entgegengewirkt wird.
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Die Röntgen-Drehanode bekannter Röntgenröhren wird mittels eines Asynchronmotors angetrieben, der von einem Wechselrichter gespeist wird. Der mit der Drehanode gekoppelte Rotor des Asynchronmotors befindet sich innerhalb des Vakuumkolbens der Röntgenröhre. Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise in der
DE 197 52 114 A1 offenbart.
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Im Stator des Asynchronmotors sind in der Regel drei um 120° gegeneinander versetzte Wicklungen angeordnet. Der Rotor besteht aus einer magnetischen Rückführung, und einem elektrisch leitfähigem Material, das als Käfig oder Glocke angeordnet ist. Die magnetische Rückführung kann auch fest ausgeführt sein. Fließt in den Wicklungen des Stators ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich im Stator des Motors ein rotierendes Magnetfeld aus. Dieses Magnetfeld durchsetzt den Rotor. Das rotierende Magnetfeld induziert in den Leitern des Rotors eine elektrische Spannung. Da die Leiter aufgrund ihrer Ausführung als Käfig kurzgeschlossen sind, bewirkt die induzierte Spannung einen Stromfluss im Rotor. Der Rotorstrom baut ein eigenes Magnetfeld auf, das mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators in Wechselwirkung tritt. Auf den Rotor wirkt ein Drehmoment, wodurch der Rotor eine Drehbewegung ausführt und der Rotation des Statorfeldes folgt.
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Der Rotor folgt dem rotierenden magnetischen Statorfeld aber nicht synchron, sondern dreht sich mit einer geringeren Geschwindigkeit. Die Relativbewegung zwischen dem Rotor und dem Statorfeld ist notwendig, da nur dann ein Stromfluss im Rotor induziert werden kann und der Rotor sein eigenes Magnetfeld aufbaut. Der Rotor dreht sich somit ”asynchron” zum Statorfeld. Zwischen der Frequenz des Statorfelds und der Drehfrequenz des Rotors besteht ein sogenannter „Schlupf”. Die Größe des Schlupfs ist von der Belastung und von der Größe des Luftspalts zwischen Rotor und Stator abhängig. Im Leerlauf ist der Schlupf gering.
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Der Luftspalt zwischen den Wicklungen des Stators und dem Rotor ist bei konventionellen Asynchronmotoren sehr klein. Bei einer Röntgenröhre ist aber bauartbedingt ein mechanisch großer Luftspalt erforderlich, da zwischen dem Stator und dem Rotor eine Röhrenhülle liegt, die das Röhrenvakuum sicherstellt. Befindet sich der Rotor zusätzlich noch auf Hochspannungspotenzial muss gegenüber dem Stator ein noch größerer Abstand eingehalten werden, um die elektrische Isolation zu gewährleisten. Der große magnetische Luftspalt zwischen Rotor und Stator bewirkt, dass die magnetische Flussdichte des Stators am Ort des Rotors klein ist. Das verfügbare Drehmoment ist gering, da die Lorenzkraft auf den Rotor im Vergleich zu einem üblichen Asynchronmotor klein ist.
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Um einen entsprechenden magnetischen Fluss, d. h. ein entsprechend großes Drehmoment zu erzeugen, muss ein größerer Strom fließen, der aber wegen dem ohmschen Widerstand der Wicklungen zu höheren Verlustleistungen führt. Bauartbedingt hat also der Drehanodenantrieb einen sehr niedrigen Wirkungsgrad.
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Gespeist werden Anodenantriebe in der Regel von einem Frequenzumrichter (auch Wechselrichter genannt), der über eine Puls-Weiten-Modulation eine sinusförmige Spannung mit einer vorgebbaren Frequenz erzeugt. Das Verhältnis der Spannung zu der Frequenz ist einerseits so vorgegeben, dass ein erforderliches maximales Drehmoment erreicht wird, um die Drehanode innerhalb einer gewünschten Zeit auf eine gewünschte Drehfrequenz zu beschleunigen. Andererseits muss sichergestellt werden, dass die ohmschen Verluste im Stator nicht zu groß sind, da sonst die Temperatur des Stators unerlaubt hoch ansteigen würde.
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Die Offenlegungsschriften
DE 31 03 630 A1 und
DE 10 92 571 A offenbaren jeweils Drehanode mit einem asynchronen Antrieb, dessen Statorspannung und Statorfrequenz veränderbar sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Drehanode und eine Drehanodenanordnung mit einem verbesserten Wirkungsgrad anzugeben.
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Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Verfahren zum Betrieb einer Drehanode und der Drehanodenanordnung der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, die Statorspannung und die Statorfrequenz derart einzustellen, dass der Wirkungsgrad eines asynchronen Drehanodenantriebs maximiert wird, wodurch sich ein optimaler Schlupf einstellt.
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Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zum asynchronen Betrieb einer mit einer vorgebbaren Soll-Drehzahl rotierenden Drehanode, wobei durch einen Rotor eines Anodenantriebs die Drehanode angetrieben und durch einen Stator des Anodenantriebs ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird. Zur Steigerung der Energieeffizienz werden eine den Stator versorgende Statorspannung und eine Statorfrequenz derart eingestellt, dass der Wirkungsgrads des asynchronen Betriebs bei der vorgebbaren Soll-Drehzahl maximiert wird.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass vor allem bei Drehanoden mit Gleitlagern, die eine lange Zeit bei hohen Drehzahlen betrieben werden, Verluste stark reduziert werden. Dadurch sinkt die mittlere aufgenommene Leistung eines Drehanodenantriebs deutlich. Außerdem sinkt durch die Verringerung der Verluste die Wärmemenge, die rückgekühlt werden muss, wodurch wiederum Energie eingespart werden kann. Auch können Verluste im Frequenzumrichter reduziert werden, da diese proportional dem abgegebenen Strom sind.
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In einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Statorspannung und die Statorfrequenz aus vorab ermittelten und abgespeicherten Messwerten des Anodenantriebs eingestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform werden die Statorfrequenz und die Statorspannung für jeden Arbeitspunkt des Anodenantriebs ermittelt.
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Bevorzugt kann die Statorspannung iterativ so lange verändert werden, bis ein Statorstrom ein Minimum erreicht hat, wobei die Statorfrequenz derart verändert wird, dass die vorgebbare Soll-Drehzahl konstant bleibt.
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Des Weiteren können die Statorspannung und die Statorfrequenz abwechselnd verändert werden.
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Die Erfindung beansprucht auch eine Drehanodenanordnung mit einer mit einer vorgebbaren Soll-Drehfrequenz rotierenden Drehanode und mit einem asynchronen Anodenantrieb umfassend einen die Drehanode antreibenden Rotor und einen ein Drehmoment auf den Rotor ausübenden Stator. Die Anordnung umfasst des Weiteren eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, eine den Stator versorgende Statorspannung und eine Statorfrequenz derart einzustellen, dass der Wirkungsgrad des asynchronen Anodenantriebs bei der vorgebbaren Soll-Drehzahl maximal ist.
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In einer Weiterbildung kann die Steuereinheit ausgebildet sein, die Statorspannung und die Statorfrequenz aus vorab ermittelten und in einer Speicheeinheit abgespeicherten Messwerten des Anodenantriebs einzustellen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, die Statorfrequenz und die Statorspannung für jeden Arbeitspunkt des Anodenantriebs zu ermitteln.
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In einer weiteren Ausbildung ist die Steuereinheit ausgebildet, die Statorspannung iterativ zu verändern, bis ein Statorstrom ein Minimum erreicht hat, wobei die Statorfrequenz derart veränderbar ist, dass die vorgebbare Soll-Drehzahl konstant bleibt.
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Bevorzugt kann die Steuereinheit ausgebildet sein, die Statorspannung und die Statorfrequenz abwechselnd zu verändern.
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Außerdem kann die Drehanodenanordnung eine von der Steuereinheit gesteuerte Wechselrichtereinheit umfassen, die ausgebildet ist, die Statorspannung mit der Statorfrequenz zu erzeugen.
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Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
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Es zeigen:
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1: ein Diagramm mit Kennlinien eines asynchronen Andodenantriebs,
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2: ein Diagramm des Wirkungsgrads eines asynchronen Anodenantriebs,
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3: ein Diagramm einer Lastkurve einer Drehanode mit optimaler Schlupffrequenz,
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4: ein Ablaufdiagramm zum Betrieb einer Drehanode mit einer Offline-Parameterbestimmung,
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5: ein Ablaufdiagramm zum Betrieb einer Drehanode mit einer Online-Parameterbestimmung und
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6: ein Blockschaltbild einer Drehanodenanordnung.
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Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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Das Betriebsverhalten eines eingangs beschriebenen asynchronen elektromotorischen Anodenantriebs ist maßgeblich durch den Magnetisierungsstrom bestimmt, der dem im Leerlauf aufgenommenen Strom entspricht. Der Magnetisierungsstrom (= Statorstrom) ergibt sich aus der am Elektromotor eingeprägten Spannung (= Statorspannung) und der Frequenz (= Statorfrequenz). Er ist näherungsweise proportional zum Verhältnis aus Statorspannung und Statorfrequenz. Anschaulich lässt sich das Betriebsverhalten durch die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien und den Wirkungsgrad darstellen.
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1 zeigen in einem Diagramm beispielhaft für einen im Leerlauf (= ohne Anodenlagerreibung) betriebenen Anodenantrieb messtechnisch erfasste Drehmomentkennlinien M1, M2 und M3 für eine Statorfrequenz fStat von etwa 240 Hz. Die Kurven M1, M2 und M3 zeigen das Drehmoment M in Nm in Abhängigkeit der (mechanischen) Drehfrequenz fR des Rotors in Hz für drei verschiedene Statorspannungen UStat. In Richtung steigender Drehmomente M ist die Statorspannung UStat größer gewählt, d. h. die Kurve M3 hat einen größeren Statorstrom IStat als die Kurve M2, wobei diese wiederum einen größeren Statorstrom IStat als M1 hat. Zu erkennen ist, dass bei einem vorgegeben Drehmoment M die Schlupffrequenz (= Differenz zwischen Statorfrequenz fStat und Drehfrequenz fR) für sinkende Statorspannungen UStat steigt. Zu sehen ist auch, dass mit steigender Statorspannung UStat das maximal erreichbare Drehmoment M steigt.
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2 zeigt in einem weiteren Diagramm, das zu dem Diagramm der 1 korrespondiert, für die selbe Statorfrequenz fStat und die selben Statorspannungen UStat wie in 1 die messtechnisch erfassten Kurven W1, W2 und W3, die den dimensionslosen Wirkungsgrad W des Anodenantriebs in Abhängigkeit des Drehmoments M in Nm zeigen. Die Kurve W1 korrespondiert mit der Kennlinie M1, die Kurve W2 mit der Kennlinie M2 und die Kurve W3 mit der Kennlinie M3. Zu erkennen ist, dass mit steigender Statorspannung UStat der maximal erreichbare Wirkungsgrad W bedingt durch die höheren Kupferverluste im Stator abnimmt.
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In dem Betriebspunkt mit dem maximalen Wirkungsgrad Wmax1 der Kurve W1 ist der Schlupf deutlich größer als in den Betriebspunkten mit einer höheren Statorspannung, wie aus 1 durch den Betriebspunkt S1 auf der Kennlinie M1 zu erkennen ist. Aus der Zusammenschau der 1 und 2 ist des Weiteren zu erkennen, dass in 1 die Betriebspunkte S1, S2 und S3 mit dem größten Wirkungsgrad Wmax1, Wmax2 und Wmax3 gemäß 2 in etwa die gleiche optimale Schlupffrequenz Fopt aufweisen.
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Auf Basis der aus den 1 und 2 gewonnenen Erkenntnisse lässt sich erfindungsgemäß eine optimale Betriebsstrategie ableiten. Der Strategie liegt zugrunde, zu jeder Soll-Drehfrequenz FSoll durch Verändern der Statorfrequenz fStat und der Statorspannung UStat einen Betriebspunkt mit einem maximalen Wirkungsgrad zu erreichen.
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3 zeigt beispielhaft die erfindungsgemäße Vorgehensweise anhand eines Diagramms. Zu sehen ist eine Lastkurve L einer typischen Drehanode mit einem Gleitlager. Die Lastkurve L gibt das erforderliche Drehmoment M in Nm in Abhängigkeit ihrer Drehfrequenz fR an. Die Lastkurve L ist näherungsweise eine Gerade. Das zur Überwindung der Reibungsverluste erforderliche Drehmoment M steigt proportional zur Drehfrequenz fR. Punkte auf der Lastkurve L werden Betriebspunkte der Drehanode genannt. Ein Drehanodenantrieb muss das zu jedem Betriebspunkt gehörige Drehmoment M aufbringen, um die Drehanode mit der entsprechenden Drehfrequenz fR zu rotieren.
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Gesucht werden nun diejenige Statorfrequenz fStat und Statorspannung UStat, die den maximalen Wirkungsgrad W aufweisen und somit einen energieoptimierten Anodenantrieb gewährleisten. Dazu dienen die vorab ermittelten Messwerte gemäß der 1 und 2. Soll beispielsweise der Arbeitspunkt A eingestellt werden, wird zuerst die Statorfrequenz fStat so gewählt, dass sie gleich der Summe aus der gewünschten Soll-Drehzahl Fsoll und der oben beschriebenen optimalen Schlupffrequenz Fopt ist. Anschließend wird die Statorspannung UStat so angepasst, dass die gewünschte Soll-Drehzahl Fsoll erreicht wird. Dazu helfen wiederum die Kennlinien M1, M2, und M3 und weitere Kennlinien bzw. Interpolationen aus 1. Die so gefundene optimale Drehmoment-Kennlinie Mopt ist in 3 dargestellt.
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Der Betriebpunkt A kann natürlich auch mit einer suboptimalen Einstellung erreicht werden, wie durch die Kennlinie M4 beispielhaft dargestellt ist. Die dazugehörige Schlupffrequenz ist kleiner und die erforderliche Statorspannung UStat größer. Das heißt, es fließt ein größerer Statorstrom IStat.
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Zu beachten ist, dass aufgrund einer Rotorerwärmung die Drehmoment-Kennlinie sich im Betrieb ändert und daher die Statorspannung UStat nachgeregelt werden muss. Auch soll die Schlupffrequenz ein gewisses Maß nicht übersteigen, da bedingt durch die proportional zur Schlupffrequenz steigenden Verluste im Rotor zu einer unerwünschten Erwärmung des Rotors führen.
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In Beschleunigungsphasen, beispielsweise nach einem Sollwertsprung, wird üblicherweise ein deutlich höheres Drehmoment M benötigt als im Fortlauf. Dazu kann die eben beschrieben Strategie angewendet werden. Optional kann zur Vereinfachung der Steuerung der Statorstrom IStat auf einen vorgegebenen Maximalwert erhöht werden, um das maximale Drehmoment M zur Verfügung zu stellen. Da die Beschleunigungsphasen bei Röntgenstrahlern in der Regel nur wenige Sekunden dauern, ist der Verlust- und Wärmeeintrag über die gesamte Betriebsdauer gesehen vernachlässigbar. Daher ist die Vereinfachung bei Beschleunigungsphasen vertretbar. Eine Ausnahme bilden lediglich Systeme mit Energiespeichern, bei denen die entnommene Energie möglichst effizient umgesetzt werden muss.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum asynchronen Betrieb einer Drehanode mit einer Offline-Parameterbestimmung. Die Drehanode soll mit einer vorgebbaren Soll-Drehzahl Fsoll rotieren, wobei durch einen Rotor eines Anodenantriebs die Drehanode angetrieben und durch einen Stator des Anodenantriebs ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird. In einem ersten Schritt 100 werden Drehmomentkennlinien entsprechend 1 für den Anordnantrieb ermittelt und abgespeichert. Im Schritt 101 wird die optimale Schlupffrequenz Fopt bestimmt, bei der der Wirkungsgrad W des Anodenantriebs maximal ist (2).
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Im Schritt 102 wird ein Arbeitspunkt A der Drehanode festgelegt. Im Schritt 103 wird die Statorfrequenz fStat als Summe aus optimaler Schlupffrequenz Fopt und der dem Arbeitspunkt zugehörigen (mechanischen) Soll-Drehzahl Fsoll eingestellt. Im Schritt 104 wird nun die Statorspannung UStat entsprechend der vorab bestimmten Messwerte (1), so eingeregelt, dass sich die Soll-Drehzahl Fsoll des Arbeitspunkts A einstellt.
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Der Statorstrom IStat des Anodenantriebs besteht aus zwei Komponenten: aus dem Magnetisierungsstrom, der den magnetischen Fluss bildet und proportional zur Statorspannung UStat ist, und dem Strom, der das Drehmoment erzeugt und mit dem Schlupf steigt. Wegen des großen Luftspalts bei Drehanoden dominiert der Magnetisierungsstrom. Wird die Statorspannung UStat reduziert, verringert sich der Magnetisierungsstrom und die schlupfabhängige Stromkomponente steigt. Da der Magnetisierungsstrom dominiert, sinken der Statorstrom IStat und damit die Verluste. Verringert man die Statorspannung UStat weiter, wird ab einer bestimmten Spannung der Statorstrom IStat wieder ansteigen. In dem Punkt, in dem der Statorstrom IStat ein Minimum aufweist, hat der Anodenantrieb in erster Näherung seinen maximalen Wirkungsgrad.
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Zur Erreichung des Stromminimums wird eine Regelung implementiert. Die Regelung stellt sicher, dass sowohl das Stromminimum, d. h. der Punkt des optimalen Wirkungsgrads erreicht wird, als auch die gewünschte Drehzahl gehalten wird. Dazu muss zusammen mit der Statorspannung UStat auch die Statorfrequenz fStat verändert werden. Es müssen also parallel mehrere Stellgrößen eingeregelt werden. Des Weiteren muss sichergestellt werden, dass das Kippmoment nicht überschritten wird.
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Vorzugsweise eignet sich hierzu ein iteratives Verfahren, das in einem Schritt eine Spannungsanpassung durchführt und überprüft, ob sich eine Stromverringerung einstellt. In einem nächsten Schritt wird die Anpassung der Statorfrequenz fStat vorgenommen. Da durch das hohe Trägheitsmoment die Dynamik im stationären Betrieb sehr träge ist, ergeben sich keine Probleme, die temperaturbedingten zeitlichen Änderungen auszuregeln.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Betrieb einer Drehanode mit einer Online-Parameterbestimmung. Die Drehanode soll mit einer vorgebbaren Soll-Drehzahl Fsoll rotieren, wobei durch einen Rotor eines Anodenantriebs die Drehanode angetrieben und durch einen Stator des Anodenantriebs ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird. Die Drehanode wird auf die Soll-Drehzahl Fsoll beschleunigt und anschließend beginnt das Online-Optimierungsverfahren.
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Im ersten Schritt 200 wird der Statorstrom IStat gemessen. Anschließend wird im Schritt 201 die Statorspannung UStat um ein vorgebbares Inkrement reduziert. Im folgenden Schritt 202 wird nun die Drehzahl fR auf die Soll-Drehzahl Fsoll eingeregelt. Dies erfolgt beispielsweise durch eine schrittweise Erhöhung der Statorfrequenz fStat und messen der Drehfrequenz fR. Im darauf folgenden Schritt 203 wird wiederum der Statorstrom IStat gemessen. Anschließend wird im Schritt 204 der im Schritt 203 gemessene Statorstrom IStat mit dem in Schritt 200 gemessenen Statorstrom IStat verglichen. Ist der im Schritt 203 gemessene Statorstrom IStat kleiner als der im Schritt 200 gemessene Statorstrom IStat wird zu Schritt 201 gesprungen und die Statorspannung UStat weiter verringert und die Drehzahl fR wieder auf die Soll-Drehzahl Fsoll geregelt. Dabei wird der Statorstrom IStat immer mit dem in der Schleife zuvor gemessenen Statorstrom IStat verglichen. So kann ein Minimum des Statorstroms IStat erkannt werden. Diese Schleife wird solange ausgeführt, bis der Statorstrom IStat nicht mehr sinkt. Dann wird das Verfahren gestoppt.
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Wird beim ersten Durchlauf der Schleife erkannt, dass der Statorstrom IStat gestiegen ist, muss die Statorspannung UStat anstelle verringert schrittweise vergrößert und die Statorfrequenz fStat verringert werden.
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Ein derartiges Verfahren eignet sich nur für den stationären Betrieb und für sehr langsame Änderungen der Soll-Drehfrequenz Fsoll. Bei dynamischen Vorgängen muss auf das Offline-Verfahren gemäß 4 zurückgegriffen oder einfach nur mit einer entsprechend erhöhten Statorspannung UStat für ausreichende Dynamik gesorgt werden.
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6 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Drehanodenanordnung mit einem Anodenantrieb 1, der eine Drehanode 4 mit einem Rotor 3 umfasst. Mit Hilfe eines Stators 2 des Anodenantriebs 1 wird ein magnetisches Drehfeld erzeugt, das ein Drehmoment auf den Rotor 3 ausübt. Mittels einer Wechselrichtereinheit 6 wird der Anodenantrieb 1 mit der dreiphasigen Statorspannung UStat und der Statorfrequenz fStat versorgt. Die Drehfrequenz fR des Rotors 3 wird mit der Drehzahlmesseinheit 8 bestimmt. Der Statorstrom IStat wird mit der Strommesseinheit 7 bestimmt. Die Wechselrichtereinheit 6 wird von einer Gleichstromversorgung 9 gespeist.
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Die Wechselrichtereinheit 6 wird über die Steuereinheit 5 angesteuert, so dass er eine gewünschte Statorspannung UStat und eine gewünschte Statorfrequenz fR abgeben kann. Für eine Online-Steuerung gemäß 5 werden der gemessene Statorstrom IStat und die gemessene Drehfrequenz fR der Steuereinheit zugeführt. Ebenso erfolgt die Zuführung der Soll-Drehfrequenz Fsoll der Drehanode. Für die Offline-Steuerung gemäß 4 weist die Steuereinheit 5 eine Speichereinheit 10 auf, in der die vorab ermittelten Messwerte, wie optimaler Schlupf Fopt, abgelegt sind. Die Steuereinheit 5 regelt die Statorspannung UStat und die Statorfrequenz fStat entsprechend den Ausführungen zu den 4 und 5 derart, dass der Wirkungsgrad W des Anodenantriebs maximal ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anodenantrieb
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Drehanode
- 5
- Steuereinheit
- 6
- Wechselrichtereinheit
- 7
- Strommesseinheit
- 8
- Drehzahlmesseinheit
- 9
- Gleichstromversorgung
- 10
- Speichereinheit
- 100
- Aufnahme der Drehmoment-Kennlinien M1, M2, M3, W1, W2, W3
- 101
- Bestimmung der optimalen Schlupffrequenz Fopt
- 102
- Festlegung eines Arbeitspunkts A
- 103
- Einstellen des Statorfrequenz fStat
- 104
- Einregeln der Statorspannung UStat
- 200
- Messen des Statorstroms IStat
- 201
- Inkrementale Verringerung der Statorspannung UStat
- 202
- Regelung der Drehfrequenz fR auf die Soll-Drehfrequenz Fsoll
- 203
- Messen des Statorstroms IStat
- 204
- Vergleich, ob Statorstrom IStat gesunken ist
- A
- Arbeitspunkt
- L
- Lastkurve
- fR
- Drehfrequenz
- fStat
- Statorfrequenz
- Fopt
- optimale Schlupffrequenz
- Fsoll
- Soll-Drehfrequenz
- IStat
- Statorstrom
- M
- Drehmoment
- Mopt
- Optimale Drehmomentkennlinie
- M1
- Drehmomentkennlinie bei einem niedrigen Magnetisierungsstrom
- M2
- Drehmomentkennlinie bei einem mittleren Magnetisierungsstrom
- M3
- Drehmomentkennlinie bei einem hohen Magnetisierungsstrom
- M4
- Drehmomentkennlinie
- S1
- Optimaler Betriebspunkt auf Kurve M1
- S2
- Betriebspunkt auf Kurve M2
- S3
- Betriebspunkt auf Kurve M3
- UStat
- Statorspannung
- W
- Wirkungsgrad
- Wmax1
- Maximaler Wirkungsgrad der Kennlinie W1
- Wmax2
- Maximaler Wirkungsgrad der Kennlinie W2
- Wmax3
- Maximaler Wirkungsgrad der Kennlinie W3
- W1
- Wirkungsgradkennlinie mit einem niedrigen Magnetisierungsstrom
- W2
- Wirkungsgradkennlinie mit einem mittleren Magnetisierungsstrom
- W3
- Wirkungsgradkennlinie mit einem hohen Magnetisierungsstrom
