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antriebstechnik 3/2020

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antriebstechnik 3/2020

IDEENSCHMIEDE KOSTAL 01

IDEENSCHMIEDE KOSTAL 01 Die Inveor-Antriebsregler-Plattform samt den zwei neuen Mitgliedern, den Inveor MP und Inveor MP modular, gehört zu den ersten Produktserien, die das sensorlose Regelungsverfahren anwenden 02 Früher Bitflux, heute Kostal; auch Dr.-Ing. Peter Landsmann (Bild links) und Dr.-Ing. Dirk Paulus haben ihre neuen Stellen als Senior Development Engineers bei der Kostal Drives Technology GmbH angetreten verändernde Anforderungen reagieren kann. Durch unser Software-Paket konnten verschiedenste Motoren ohne Expertenwissen schnell und unkompliziert in Betrieb genommen werden. Ein großes Problem war außerdem immer auch die Lastfähigkeit des Motors. Verfahren, die den Anspruch hatten, den kompletten Drehzahl-Bereich bis zum Stillstand zu beherrschen, wurden instabil. Wenn man den Motor vermisst oder als Sensor ‚missbraucht‘, reißt unter starker Belastung das Signal marktüblicher Verfahren ab. Der Grund sind magnetische Sättigungseffekte, die alle Informationen, die man auswerten möchte, zerstören. Dieses Problem haben wir gelöst. Mit unserer Technologie können wir die geberlose Regelung, genau wie ein einfaches Gebersystem, tatsächlich ohne größere Einschränkungen betreiben. Damit haben wir die Hardware-Lösung 1:1 durch eine Software-Lösung ersetzen können. Herr Fedder, wie kam es zur ersten Kontaktaufnahme und der Idee Bitflux in die Organisationsstruktur von Kostal zu integrieren? Über eine Messe in Nürnberg sind wir auf Bitflux aufmerksam geworden und wollten ihre Software als Lizenz einkaufen und diese als Modul in unsere Inveor-Antriebsregler-Plattform integrieren. Seine Produkte abhängig von einer Drei-Mann-Firma zu machen, war für ein Unternehmen wie Kostal, mit fast drei Milliarden Euro Umsatz, allerdings eine schwierige Situation. Es bestand also von Anfang an das Interesse, sich an Bitflux zu beteiligen und sich das Know-how zu sichern. Nach längerer Kooperation bot uns Bitflux im November 2018 schließlich die Möglichkeit an, ein Angebot für den Anteilserwerb der Firma abzugeben. Im Mai 2019 konnten wir die Verhandlungen erfolgreich abschließen. Das Team von Bitflux wurde unter dem Namen Kostal Drives Technology GmbH (KDT) in die Struktur von Kostal integriert. Herr Kühl, Sie haben ein Start-up gegründet und wollten sich am Markt etablieren. Jetzt sind Sie Teil einer großen Unternehmensstruktur. Was hat sich für Sie und Ihr Team geändert? Es ändert sich natürlich einiges. Als Start-up ist man sehr dynamisch, kann in kleinen Runden schnell entscheiden. Mit dem Wechsel zu Kostal ist das etwas anders geworden. Davor waren wir hoch spezialisiert. Wir haben weder Hardware produziert noch konkrete Produkte oder Anwendungen adressiert. Stattdessen haben wir nur das gemacht, was wir können und das war ‚Software‘. Das Konzept lautete, die Software als ‚Black Box‘ zu konstruieren und mit Kunden Lizenzen für die Anwendung auszuhandeln. Der Schutz unsrer Technologie war in dieser Kon stellation aufwändig. Wir mussten genau überlegen, wer wieviel Support oder Information zu Fehlfunktionen erhält. Mit dem steigenden Interesse der Industrie begannen unsere Überlegungen, welches Unternehmen sich für die weiterführende Zusammenarbeit eignet. Wir drei haben immer die Begeisterung für das Technische geteilt. Dank der Integration in die Kostal Gruppe können wir viel enger mit den Kollegen zusammen- 01 02 arbeiten und unsere Technologie viel offener zur Geltung bringen und vernetzen. Jetzt bieten sich uns Vorteile was Man-Power, Vertriebsstrukturen und technisches Know-how angeht. Deswegen freuen wir uns, dass wir mit Kostal einen starken Partner gefunden haben, mit dem wir jetzt das Potenzial der Technologie voll zur Geltung bringen können. Werden Kunden/Anwender durchgängigen Update/Support für die Software erhalten? Fedder: Grundsätzlich haben Kunden das Bestreben den aktuellen Leistungs-/Indexstand zu bekommen. Es gibt aber auch Großkunden, die mit do-not-change-Klauseln auf Fehleroptimierung und Weiterentwicklung verzichten und sich so von ihrer Maschine mehr Betriebssicherheit und ihrem Unternehmen eine höhere Versionskontrolle erhoffen. Wir bei Kostal vermeiden solche Klauseln, falls möglich, weil das unsere Indexstände einfriert. Diese Kunden entziehen sich dem kontinuierlichen Verbesserungsprozess durch den Wunsch nach spezifischen Lösungen. Wenn möglich, lösen wir dieses Thema mit der im Antriebsregler integrierten Soft-SPS, die spezifische Wünsche in der Standardsoftwareumgebung ermöglicht. Ähnlich den großen Fernsehherstellern, wäre es also denkbar, Geräte mit Wlan-Anschluss bereitzustellen, die sich nach dem Einschalten selbstständig mit dem neuesten Softwareupdate aktualisieren. Ich bin mir sicher, dass das kommen wird, aber die Industrie hat im Vergleich zu den Consumer-Elektronik-Herstellern wesentlich längere Innovationszyklen. Heißt das, der Hardware-Hersteller Kostal wird irgendwann zum Software-Anbieter? Fedder: Wenn man Diagramme über die Zeit erstellt, wird man sehen, dass Hardware einen immer kleiner werdenden Teil der Antriebsregelung besetzen wird. Wir müssen uns entscheiden. Liefern wir eine Leistungsleiterkarte mit Gehäuse und Display? Das finden Sie hier 1 000-mal im Raum (SPS Nürnberg 2019, Anm. der Red.) Wir haben unsere Roadmap-Ziele für einen Markt der sich neben der starken digitalen Transformation mit anspruchsvollen Energieeffizienzzielen und neuen Motortechnologien beschäftigt. Aus diesem Grund haben wir uns in der Regelungs- 44 antriebstechnik 2020/3 www.antriebstechnik.de

IDEENSCHMIEDE KOSTAL technik verstärkt, um dadurch zunehmend mehr Applikationen sensorlos betreiben zu können. Das ist die Kernbotschaft. Sie haben bereits ein paar Vorteile genannt. Gehen wir auf die Technologie ein. Was bringt denn jetzt die sensorlose Regelung ganz spezifisch, was sind die Vorteile? Was ist jetzt umsetzbar, was vorher nicht ging? Kühl: Ein Vorteil ist erstmal die Kostenersparnis. Man spart mit dem Geber die Beschaffung und den Einbau der Sensorik. Und das ist eine ganze Menge: Sensoren müssen montiert werden; man braucht Stecker, Gehäuse, Verkabelungen. Der Umrichter selbst benötigt eine Auswertungselektronik. Das sind alles direkte Kosten für Bauteile. Gleichzeitig sind Sensoren sehr empfindliche Bauteile. Der Sensor muss an die Motorwelle montiert werden. Dadurch unterliegt er verschiedenen Belastungen, wie Vibration, Hitze und Staub. Sein Ausfall kann den ganzen Antrieb lahmlegen. Hinzu kommt der Aufwand, den Sensor bei der Produktion richtig zu justieren und zu verkabeln. Das sind alles Sachen, die Kostentreiber sind und Einsatzgebiete beschränken. Wenn man also den Geber weglässt, hat man diese Probleme auf einen Schlag gelöst. Die einzige Sensorik auf die wir vertrauen, sind Stromsensoren. Sie können dezentral eingerichtet und müssen nicht direkt am Motor verbaut werden. Dadurch gewinnt das Antriebssystem enorm an Robustheit und man spart außerdem noch den Bauraum für den Geber. Mittel- bis langfristig wirkt sich die Technik auch auf Anwendungen aus, in denen heute hauptsächlich Asynchronmotoren eingesetzt werden. Die kommenden Energieeffizienzrichtlinien werden mit Asynchronmotoren nicht zu erfüllen sein, ohne an Preisgrenzen zu geraten. Deshalb besteht ein gewisser Druck, Asynchronmotoren durch effizientere Varianten zu ersetzen. Hier kommen Synchronmotoren ins Spiel. Um damit aber die Performance zu erreichen, die wir anbieten, braucht man die geberlose Regelung. Fedder: Für Kostal bietet sich mit der neuen geberlosen Regelung der Vorteil, neue Applikationen zu adressieren. Pumpen, bei denen wir früher die geforderte minimale Drehzahl nicht, oder nur mit Motorfeedbacksystemen erreichen konnten, werden jetzt realisierbar. Auch hohe Anlaufmomente oder hohe Überlastun­ gen sind möglich. Nehmen sie zum Beispiel ein Kofferlaufband im Transport- und Logistikbereich, das über Nacht stillsteht. Durch die Feuchtigkeit ist die Maschine schwer in Gang zu bekommen und muss gegen diese anfängliche Last angefahren werden. Da ent stehen Über lastungen von 200 bis 250 Prozent. Früher musste man, einfach gesagt, einen größeren Motor einbauen, um diese Lasten zu überwinden. Durch die neue geberlose Regelung reicht jetzt auch ein kleinerer Motor. Welche Unternehmensstrategie folgt aus den technologischen Vorteilen für Kostal? Fedder: Als reiner Elektronik-Hersteller ohne eigene Motoren haben wir bereits mit unserem mechanischen Motoradaptionskonzept zeigen können, dass unsere Antriebsregler zu fast allen Industriemotoren kompatibel sind. Dieses Ziel haben wir uns auch auf der regelungstechnischen Ebene vorgenommen. Mit der Technologie der KDT besteht jetzt die Möglichkeit, Motoren in Drehzahlbereichen geberlos zu betreiben, die bis vor Kurzem noch nicht möglich waren. So können jetzt Applikationen adressiert werden, die Drehzahl „Null“ fordern oder bei denen, eine jetzt realisierbare, sensorlose Positionierung gefragt ist. Weitere wichtige Punkte sind die Energieeffizienz-Trends und der zunehmende internationale Marktprotektionismus. Die Energieeffizienzdiskussion führt zu neuen Synchron- und Synchronreluktanz- Topologien und der steigende internationale Protektionismus zwingt viele Kunden bei ihren Motorneuentwicklungen über alternative Magnetmaterialien nachzudenken. Dank der neuen KDT Technologie können wir auch diese Trends in aktuellen Projekten schon nachweislich bedienen. So mindern wir das Risiko, mit unseren Produkten von einer Lieferbarriere getroffen zu werden. Die politischen Themen nehmen einen starken Einfluss auf die Technologien. Also haben wir uns mit der neuen geberlosen Regelung strategisch davon entkoppelt. Gleichzeitig haben wir ein Produkt geschaffen, das sich oberhalb der bestehenden Produktpalette ansiedelt. Fotos: Peter Becker, Redaktion antriebstechnik www.kostal.com www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/3 45

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