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antriebstechnik 3/2015

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UMRICHTERTECHNIK

UMRICHTERTECHNIK Umrichteroptimiert – und darum effizient Hohe Systemausnutzung mit aufeinander abgestimmter Motor-/Umrichterkombination Jürgen Fuchsloch Umrichteroptimierte Motoren sparen nicht nur Energie: Engineering und Inbetriebsetzung sind deutlich einfacher und schneller, reduzierte Motorverluste bedeuten geringere Erwärmung und der Umrichter bringt Motorschutz-, Sicherheits- sowie Energiesparfunktionen für einen zuverlässigen und kostengünstigen Betrieb mit. Der Umstieg oder der Retrofit ist einfach, denn mechanisch sind sie kompatibel zu Netzmotoren. B ei Pumpen-, Lüfter- und Kompressoranwendungen spart Drehzahlregelung einen Großteil der im Teillastbetrieb sonst von mechanischen Drosseln verzehrten Energie ein, sodass der Stromverbrauch um zweistellige Prozentzahlen gesenkt werden kann. Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Energiekosten so um 60 % reduziert werden können. Im industriellen Umfeld bedeutet Drehzahlregelung in aller Regel den Einsatz von Frequenzumrichtern. Der wiederum bedingt bislang eine Überdimensionierung der Motoren, denn praktisch alle industrietauglichen Standardmotoren sind primär für den Netzbetrieb ausgelegt. Siemens hat nun auf Basis der in In dus trie und Maschinenbau weit verbreiteten 1 LE-Motoren umrichteroptimierte Motoren entwickelt, die den Einsatz drehzahlgeregelter Antriebe deutlich vereinfachen und die im Systemverbund viele Vorteile mit sich bringen. Unter dem Kürzel VSD10 (Variable Speed Drive) fasst das Unternehmen umrichteropti- Jürgen Fuchsloch, Produktmanager Nieder spannungsmotoren bei der Siemens AG in Nürnberg mierte Niederpannungs-Asynchronmotoren der Reihen Simotics GP (General Purpose) und Simotics SD (Severe Duty) zusammen. Simotics GP mit Aluminium gehäuse ist sehr leicht und für allgemeine Umgebungsbedingungen geeignet. Ihr Leistungsbereich umfaßt 2,2 – 15 kW. SD-Motoren haben ein Graugussgehäuse für gehobene Anforderungen und erschwerte Einsatzbedingungen. Sie gibt es für den Leistungsbereich von 2,2 – 200 kW. Erhöhte Systemausnutzung ohne De-Rating Der neue Motor unterstützt den energiesparenden Effekt der Drehzahlregung: Durch die präzise Abstimmung des Aktiv- Teiles der Motoren auf die Umrichterspannungen, Pulsfrequenzen und Pulsmuster von Sinamics-G-Umrichtern wird eine optimale Ausnutzung des Antriebssystems sichergestellt, die maximale Leistung kann auch bei Bemessungsdrehzahl abgerufen werden, ohne den Antriebsmotor thermisch zu überlasten. Das kommt der Gesamteffizienz des Antriebs zugute. Und da Wicklungen und Isolierung von vornherein auf den Betrieb am Frequenzumrichter ausgelegt sind, entfällt auch ein De-Rating, also der Abschlag von der Nennleistung des Motors bei Umrichterbetrieb. Durch das fortschrittliche Isolationssystem für den Umrichterbetrieb wird auch die Robustheit gegen schädigende Spannungsspitzen im Umrichterbetrieb erhöht und damit eine lange Lebensdauer und Verfügbarkeit erreicht. Das Typenschild gibt die Leistungsdaten bei Umrichterbetrieb an und der Anwender kann die Leistungsfähigkeit des Motors für seine Applikation ausschöpfen, was die Produktivität erhöht und das Engineering vereinfacht. Minimierter Engineering-Aufwand Eine extrem zügige Inbetriebsetzung unterstützen die neuen Motoren mit einem fünfstelligen Code, der auf dem Motorschild abgedruckt ist. Wird dieser Motorcode über ein Bedienfeld (BOP, Basic Operator Panel) oder die Inbetriebnahmesoftware Starter bzw. Sinamics Startdrive eingeben, dann aktiviert dies im Umrichter automatisch sämtliche zum Motor passenden Voreinstellungen. Gegenüber der manuellen Parametrier ung ist das eine erhebliche Zeitersparnis und es reduziert die Zahl potentieller Parametrier - fehler – ebenso den Termindruck und Stress kurz vor Auslieferung einer Maschine bzw. vor dem Probebetrieb einer Anlage. Simotics Motoren der VSD10-Line sind standardmäßig mit einer Temperaturüberwachung ausgerüstet und ab Achshöhe 280 auch mit isolierten Lagern. Das reduziert die Ausfallwahrscheinlichkeit und den Wartungsaufwand – und verbessert so die 54 antriebstechnik 3/2015

UMRICHTERTECHNIK Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Im Verbund mit dem für den Motor vorgesehenen Sinamics-Umrichter stehen dem Anwender neben der klassischen U/f-Regelung (bereits standardmäßig mit Flussabsenkung) auch die geberlose Vektorregelung sowie geberlose Sicherheitsfunktionen zur Verfügung – o hne jeden Zusatzaufwand bei der Projektierung des Antriebs. Geringe Störkontur durch Kompatibilität Da die umrichteroptimierten Motoren auf der 1LE-Motorenlinie aufsetzen, sind sie mechanisch kompatibel. Bei einheitlichen Montagemaßen und homogener Nennleistung haben sie die gleiche oder teilweise eine kleinere Störkontur als die 1LE- Standard-Netzmotoren. Dank der passenden Einbaumaße können 1LE-Motoren und damit auch viele Standardmotoren anderer Hersteller direkt durch Simotics-GPbzw. Simotics-SD-Motoren in VSD10- Ausprägung ersetzt werden – was sie auch für Retrofit-Projekte empfiehlt. Bei der Systemausnutzung setzt die Kombination von VSD10-Motoren und Sinamics- Umrichtern neue Maßstäbe, da sie Engineering und Inbetriebsetzung deutlich vereinfacht, kein De-Rating nötig ist, Motorschutz und Sicherheitsfunktionen als 01 Mit einer Drehzahlregelung kann Rationalisierungspotential bei Pumpen-, Lüfter- und Kompressorapplikationen erschlossen werden integrale Systembestandteile vorhanden sind und die mechanische Kompatibilität zu Netzmotoren gegeben ist. Der Anwender erzielt damit ein beachtliches Preis-Leistungsverhältnis. Spart er bereits durch die Drehzahlregelung einen Großteil der bisher im Teillastbetrieb verschwendeten Energie ein, wird der Amortisationsprozess durch zusätzliche Einsparungen weiter beschleunigt: bei Engineering und Inbetriebsetzung, durch minimierte Motorverluste und reduzierte 02 Im Engineering-Framework TIA Portal werden VSD10-Motoren und Sinamics-Umrichter als zusammengehörige Einheit behandelt Wartungskosten. All dies führt über den Lebenszyklus hinweg zu einer sehr attraktiven Kostenbilanz. Ein einfacherer und lohnenderer Umstieg auf energiesparende Drehzahlregelung ist derzeit kaum denkbar. Umrichteroptimierte Motoren der VSD10- Line sind zusammen mit den Sinamics- Umrichtern die Basis eines IDS (Integrierten Drive Systems), das mit passenden Kupplungen und Getrieben ausgebaut werden kann. www.siemens.de Wir treiben Ihre Motoren an. Optimiert in wenigen Sekunden. Danfoss Frequenzumrichter steuern alle gängigen Motortypen* und optimieren deren Effizienz in Sekunden. So steigern Sie mit unseren VLT® Frequenzumrichtern die Produktivität, Energieeffizienz und Geschwindigkeit in Ihren Anwendungen. * Unterstützt Asynchron-, Permanentmagnetund Synchron-Reluktanzmotoren Weitere Informationen finden Sie unter: www.danfoss.de/vlt Besuchen Sie uns auf der ISH 2015 in Halle 11.0, Stand C11 sowie auf dem Automatisie- rungstreff 2015 Erleben Sie die sekundenschnelle Inbetriebnahme für unterschiedliche Motortechnologien live. Danfoss GmbH · VLT Antriebstechnik Telefon: +49 69 8902-0, E-Mail: vlt@danfoss.de

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