IEC 60034-28:2007-03

Im März 2007 erschien nach mehrjähriger Arbeit von Experten für drehende elektrische Maschinen in der IEC/TC 2/WG 28 die erste Ausgabe der vorgenannten Norm. Ursprünglich als Technische Spezifikation (TS) geplant, wurde das Projekt schließlich doch als Norm realisiert. Das Normungsvorhaben geht zurück auf einen deutschen Vorschlag aus dem Jahr 2003 (IEC 2/1268/NP).
Ersatzschaltbilder für Asynchronmaschinen sind seit vielen Jahren bekannt und werden bei näherungsweisen Berechnungen der Betriebseigenschaften von Motoren gerne eingesetzt.
Seit einigen Jahren nimmt der Marktanteil von elektronischer Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichtern zu. Er beträgt im Neuverkauf in Deutschland heute bereits etwa 25 % mit stark steigender Tendenz.
In einfachen Applikationen reicht es aus, wenn der Umrichter eine direkte Anpassung der Spannung an die gewünschte Frequenz vornimmt (U/f-Kennlinie). Steigen jedoch die Ansprüche an Dynamik, Überlastbarkeit und Genauigkeit, werden Frequenzumrichter mit hochkomplexen Regelalgorithmen benötigt, die das Betriebsverhalten des Motors durch interne Rechenverfahren nachbilden und vorhersagen.
Die Qualität einer solchen Regelung steht und fällt mit der Qualität der Motormodellbildung. Diese hängt in erster Linie von den Ersatzschaltbildparametern des Antriebs ab.
Die Ersatzschaltbildgrößen (Widerstände und Induktivitäten) sind dem Motorhersteller aus der rechnerischen Auslegung der Maschine bekannt, werden in der Regel aber nicht oder nur auf Nachfrage veröffentlicht. Meist sind die Größen lediglich auf den Bemessungspunkt hin optimiert. Lastabhängige Daten liegen oft nicht vor, obwohl gerade die Induktivitäten stark stromabhängig sind. Hersteller von Frequenzumrichtern müssen diese Informationen zur Motormodellbildung jedoch kennen, wenn die Betriebseigenschaften des Antriebssystems voll ausgereizt werden sollen.
Die neue Norm setzt an dieser Stelle an und schafft eine gemeinsame Basis für Motor- und Umrichterhersteller, indem sowohl die Benennung als auch das Messverfahren für Ersatzschaltbildgrößen vereinheitlicht werden, und zwar für ein sinnvolles Spektrum von Lastpunkten. Das Messverfahren ist praxiserprobt und wird in ähnlicher Weise bereits seit Jahren eingesetzt. Für die Durchführung der Messungen werden keine Auslegungsparameter des Motors benötigt. Sie können daher auch nachträglich und auch von anderen als dem Motorhersteller selbst durchgeführt werden.
In den in der Norm enthaltenen Formeln werden ausschließlich reale und keine komplexen Größen verwendet, so dass die Berechnungen relativ einfach in Tabellenkalkulationsprogramme umzusetzen sind. Im Anhang ist ein ausführliches Beispiel dargestellt, anhand dessen die Anwender der Norm ihre Berechnungsverfahren testen können.