antriebstechnik 3/2018

UMRICHTERTECHNIK 01 Ein

UMRICHTERTECHNIK 01 Ein Frequenzumrichter regelt Drehzahl von Drehstromasynchronmotoren und schützt diese gleichzeitig 02 Die leistungsstarken Softstarter SSW900 ermöglichen einen sanften An- und Auslauf von Drehstrom-Asynchronmotoren und bieten umfassenden Motorschutz Außerdem spielen Frequenzumrichter eine wichtige Rolle bei der Regelung von Prozessgeschwindigkeiten von industriellen Anlagen und Fertigungseinrichtungen wie Mixern, Mahlwerken oder Brechern. Sie haben zudem einen weiteren Vorteil: Bedienungsfreundlichkeit und Flexibilität. Durch eine Reihe von Funktionen und Optionen ist eine individuelle Anpassung an eine Vielzahl von Anwendungen möglich. Verbesserung der Energieeffizienz Für viele Planer und Konstrukteure ist es besonders wichtig, den Energieverbrauch und damit die Betriebskosten von Antriebssystemen deutlich zu reduzieren. Zu diesem Zweck eignen sich die Frequenzumrichter. Deren entscheidender Vorteil ist die Erhöhung der Energieeffi zienz durch Drehzahlregelung der Asynchronmotoren. Mithilfe von Frequenzumrichtern, wie der CFW-Baureihe von WEG, kann die Energieeffizienz von Elektromotoren deutlich verbessert werden, weil der Spitzenenergiebezug und damit auch die Leistung reduziert wird. Der Energieverbrauch kann zwischen 40 und 60 % gesenkt werden, da eine Prozessgrößenanpassung wie Druck oder Volumenstrom mit dem Steigern und Absenken der Drehzahl realisiert wird und somit mechanische, verlustbehaftete Stellglieder entfallen. Darüber hinaus eignen sich Frequenzumrichter auch für Anwendungen wie Aufzüge oder Dreh tische, wo die Drehzahl variabel einstellbar ist und eine gleichmäßige Bewegung erzeugt werden muss. Durch den sanften Anlauf und die integrierten Schutzfunktionen stellen die Softstarter, wie der SSW900 von WEG, ebenfalls einen energieeffizienten Betrieb von Elektromotoren sicher. Das High-End-Gerät mit integrierter SPS bietet vollständig programmierbare Verfahren zur Regelung von Asynchronmotoren und eine komplett flexible Drehmoment-Steuerung. Der Softstarter erlaubt sowohl einen Direktanschluss von Motoren in Stern- oder Dreieckschaltung als auch eine Strangeinschaltung (Wurzeldreischaltung mit sechs angeschlossenen Leitern). Dies macht es möglich, die drei Motorstränge unmittelbar in die drei Thyristorpaare zu schalten. Das führt dazu, dass der Softstarter nur noch 58 % des Motornennstromes (entspricht dem Strangstrom) führen muss und sich für die gleiche Leistung kleinere Geräte einsetzen lassen. Aufgrund des integrierten Bypass-Schützes sorgt der SSW900 für eine verlängerte Lebens- dauer, optimierte Raumnutzung und eine Verlustleistungsabgabe im Schaltschrank, die gegen Null geht. Industrielles Gleichstromnetz Neben der Frage, ob sich eher ein Frequenzumrichter oder ein Softstarter zur Regelung eines Elektromotors in einer Anwendung eignet, kommt es auch auf die Art des Stromnetzes an. Viele Unternehmen gestalten aktiv alternative Netzstrukturen aus wie dezentrale Gleichstromnetze DC, die z. B. aus Photovoltaik-Anlagen gespeist werden. Direkt aus diesen DC-Netzen könnte Antriebsleistungselektronik, z. B. Frequenzumrichter versorgt werden, damit die Energieeffi zienz von elektrischen Antriebssystemen noch weiter optimiert und schlussendlich noch mehr Energie eingespart werden. Auch bei WEG ist die Gleichspannung ein Thema. So sind z. B. die CWF11-Frequenzumrichter in DC-Bauform verfügbar. Und das hat Vorteile: Bei Wechselspannung haben Frequenzumrichter generell einen Wandlungsverlust von 2,2 bis 3,0 %. Sind sie hingegen an ein Gleichstromnetz geschaltet, liegen die Verluste nur bei 1,1 bis 1,5 %. www.weg.net 32 antriebstechnik 3/2018

UMRICHTERTECHNIK Robuster Umrichter mit variabler Frequenz Die Frequenzumrichter S2U von Bonfiglioli sind nun auch in Schutzklasse IP66 und mit höherer Leistung erhältlich. Die kompakten Plug-&-Play-Umrichter für einphasige 230-V-Netze und dreiphasige 400-V-Netze gibt es in drei Baugrößen mit Motorleistungen von 0,4 bis 18,5 kW. Der Kühlkörper des Umrichters wurde für extreme Umweltbedingungen wie Staub, Feuchtigkeit und Reinigungschemikalien entworfen. Ein besonderes Feature ist der 32-Bit-Prozessor mit IGBT-Leistungsschaltung. Eingebaute PID-Regler und SPS-Funktionen regeln Frequenz, Druck und Luftvolumen, z. B. bei Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanwendungen. Der EMV-Filter sorgt für geringe elektromagnetische Interferenz. Weitere Merkmale der IP66-Variante sind eine Schlupf- und Drehmoment-Kompensation, Not-Aus-Funktion, eine Trägerfrequenz von 1 bis 16 kHz, die sich automatisch entsprechend der Temperaturfunktion ändert, ein integrierter Bremschopper und ein Firemode für Ventilatoranwendungen. www.bonfiglioli.de Frequenzumrichter bieten mehr Leistung und Transparenz BMR entwickelt und fertigt Umrichter für schnelllaufende asynchrone (AC) und synchrone (BLDC) Spindeln. Jetzt hat der Hersteller den Klassiker in der Produktreihe optimiert. Der Umrichter SFU0103 hat eine Leistung von 300 VA, der SFU0203 von 480 VA. Zum schnelleren DSP als Controller kommt die FOC-Regelung, mit der eine sinusförmige Ansteuerung von AC-Motoren mit hoher PWM realisiert ist. Mit der implementierten Regelung lassen sich asynchrone und synchrone Spindeln in gleicher Performance antreiben. Neben PTC können auch lineare Temperatursensoren bei frei programmierbarer Schaltschwelle ausgewertet werden. Für die Kommunikation steht neben der RS232 auch ein USB-Interface bereit. Ebenfalls neu ist die Pro-Variante des Umrichters SFU0203 mit 620 VA Leistung, geregelter Zwischenkreisspannung und einem 5"-LC-Display. www.bmr-gmbh.de Umrichterreihe für optimiertes Handling erweitert Siemens erweitert die Umrichterreihe Sinamics G120 um die Baugröße FSG in Spannungsbereichen von 380 bis 480 V sowie 500 bis 690 V. Mit der Leistungserweiterung ist das Power Modul PM240-2 nun durchgängig bis 250 kW verfügbar. Die kompakte Baugröße und Optionen wie die integrierte DC-Zwischenkreisdrossel oder der integrierte Filter zum Erreichen der Kategorie C2 sparen Platz und Kosten. Zudem können mit der Baugröße Leitungslängen bis 450 m ohne weitere Optionen erreicht werden. Das Power Modul kann mit der Control Unit und den dazugehörigen Komponenten individuell konfiguriert werden. Die Push-Through-Kühlkörpervarianten, bei denen der Großteil der Verlustwärme außerhalb des Schaltschranks abgeführt wird, gibt es nun auch bis 132 kW. Das flache IOP-2 Intelligent Operator Panel der Sinamics G-Reihe beinhaltet einen Assistenten zur einfachen Konfiguration der Ethernet-basierenden Feldbus-Schnittstelle. www.siemens.com Punktlandung in Präzision und Qualität HKR.indd 1 22.01.2018 13:57:16 Frequenzen auf engstem Raum regeln Ein Frequenzumrichter in der kleinsten IEC-kompatiblen Form ist der Power XL DB1 von Eaton. Er ist eine Lösung für OEMs, die ihn z. B. in ein bestehendes System integrieren wollen, in dem keine Luftzirkulation stattfindet und kein Platz für zusätzliche Kühlkörper oder Lüftungen vorhanden ist. Das Gerät ist so klein durch den Wegfall von Display, Keypad und Kühlkörper. Als Cold Plate Unit nutzt es das bestehende Metallgehäuse der Maschine, um Wärme abzuleiten. Dabei wird der Umrichter samt Wärmeleitpaste direkt an die metallische Raumwand verschraubt, deren Wärmeleitfähigkeit und große Fläche für die Wärmeabfuhr genutzt werden kann. Der Umrichter ist mit der Drives-Connect-Parametriersoftware und der Drives-Connect-App kompatibel. In der kleinsten Bauform 1 eignet er sich für Motorleistungen bis zu 1,5 kW bei 230 oder 400 V Netzspannung. www.eaton.de Sondergetriebe GSC Schwörer GmbH Antriebstechnik Oberbränder Straße 70 79871 Eisenbach www.gsc-schwoerer.de antriebstechnik 3/2018 33 GSC-Schwörer.indd 1 28.02.2018 07:53:13