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antriebstechnik 7/2015

antriebstechnik 7/2015

Per Smartphone verbunden

Per Smartphone verbunden So lässt sich eine Wasserkraftanlage mit Frequenzumrichter steuertechnisch optimieren Silke Brügel Das Unternehmen Kimo Industrie-Elektronik entwickelt branchenübergreifend maßgeschneiderte Lösungen zur effizienten Umwandlung elektrischer Energie. Wie sie hierbei optimal in das Steuerungssystem vor Ort integriert werden können und den Wartungsaufwand senken, zeigt ein Beispiel aus der Wasserwirtschaft. D abei handelt es sich um eine Wasserkraftanlage im österreichischen Mühlviertel, die 1928 erstmals zur Stromerzeugung eingesetzt wurde. Damals ersetzte eine Francis- Turbine mit Generator das historische Wasserrad und versorgte u.a. eine Getreidemühle und ein Sägewerk mit Elektrizität. In den sechziger Jahren legten die Betreiber die Anlage still und schütteten die Wassergräben zu. Erst Jahrzehnte später, im Jahr 2008, erfolgte die Wiederbelebung dieser regenerativen Energiequelle durch eine umfassende, Fischschutz gerechte Modernisierung inklusive sogenannter Staubecken und eingehauster Schneckenturbine. Dabei spielte die langfristige Wirtschaftlichkeit eine große Rolle: „Die Anlage ist auf eine Regelwasserhöhe von 1850 mm eingestellt. Die Herausforderung bestand darin, maximale Leistungskraft auch bei Verände- Silke Brügel ist freie Autorin aus Ottobrunn rungen des Wasserstands sich erzustellen“, so Geschäftsführer Dr. Frank Oswald Hake. Nach genauer Analyse der Situation vor Ort entschieden sich die Antriebsexperten aus Erlangen für den Einsatz des rückspeisefähigen Frequenzumrichters Transomik 45U2. Das Gerät ist robust und regelt einen Asynchron-Generator mit einer Leistung von 37 kw bei einer Drehzahl von 1012/min. Die Inbetriebnahme des Frequenzumrichters fand 2009 in wenigen Tagen statt. Der Schalt schrank mit Frequenzumrichter ist nahe am Generator wettergeschützt im gleichen Maschinenhaus untergebracht. Zwei Jahre später erfolgte eine steuerungstechnische Optimierung, um die Führung der Anlage bei Netzausfällen zu verbessern. Gleichzeitig wurde ein Spülprozess für den Einlaufbereich in Betrieb genommen, um den Wartungs- und Reinigungsaufwand zu reduzieren: Die Wasserzufuhr wird geschlossen und Verschmutzungen werden durch den sich nun bildenden rückwärts gerichteten Sog vom Rechen weggezogen und weggeschwemmt. In vielen Fällen macht dies ein manuelles Eingreifen entbehrlich. Seitdem ist die Anlage 25 000 h rund um die Uhr in Betrieb und erreicht eine maximale elektrische Leistung von 29,3 kW/h und eine mittlere Leistung von 19 bis 20 kW/h. Bisher erzeugten die Betreiber insgesamt 817 132 kWh Strom. „Ein weiterer Vorteil für die Betreiber: Die Anlage wird über Smartphone automatisch fernüberwacht. Das spart Zeit und Kosten und garantiert im Bedarfsfall schnellstmögliches Eingreifen“, weiß Dr. Frank Oswald Hake. www.kimo.de In Österreich entschied man sich für den rückspeisefähigen Frequenzumrichter Transomik 45U2 40 antriebstechnik 7/2015

UMRICHTERTECHNIK Flüssigkeitskühlung bei Umrichtern reduziert Energieverbrauch www.elgo.de Mit dem Frequenzumrichter Sinamics S120 Cabinet Modules flüssigkeitsgekühlt bietet Siemens einen Umrichter für den Einsatz in rauen Umgebungsbedingungen. Durch eine effiziente Wärmeabfuhr kann auf eine Raumklimatisierung verzichtet werden, was den Energieverbrauch deutlich senkt. Die Footprint-optimierte Anordnung und die effektive Kühlung ermöglichen eine kompakte Bauweise. Dazu kommt, dass das Prinzip der Wärmerückgewinnung genutzt werden kann, indem die bei der Kühlung erhitzte Kühlflüssigkeit kostengünstig für Prozesswärme und Heizung verwendet wird. Die Sinamics S120 Cabinet Modules Frequenzumrichter sind Komponenten eines modularen Schranksystems für Mehrmotorenantriebe. Gerade für den Einsatz in rauen Umgebungen wie dem Bergbau oder der Stahlindustrie hat Siemens dieses Portfolio erweitert, da beispielsweise wegen der chemisch-aggressiven Atmosphären eine dichte Schaltschranklösung sinnvoll ist. Mit dem Sinamics S120 Cabinet Modules flüssigkeitsgekühlt wurde eine standardmäßig flüssigkeitsgekühlte und damit komplett geschlossene Lösung entwickelt, um die eingesetzten Frequenzumrichter vor den hier herrschenden Bedingungen zu schützen. www.siemens.de/sinamics-s120-cabinet-modules Vernetzbare Hybrid-Motorstarter Die neuen Varianten der Hybrid- Motorstarter Contactron von Phoenix Contact ermöglichen eine schnelle Integration in die gängigen Feldbussysteme Profibus, Profinet, Canopen, Devicenet, Modbus und Ethernet/IP. Über das jeweilige Bussystem werden mit dem passenden Gateway Prozessdaten, z. B. der Motorstrom, an das Leitsystem übertragen. So können Service-Intervalle optimiert werden, was zu einer Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit beiträgt. Ein Tragschienen-Busverbinder erleichtert die Montage, da die Geräte beim Aufrasten kontaktiert werden. Die Steuersignale werden über das Feldbussystem weitergegeben. Daher kann auf der Steuerungsseite auf digitale Ausgänge für die Motoransteuerung verzichtet werden – eine Parallelverkabelung der Ansteuer- und Signalebene entfällt. www.phoenixcontact.de Flexible Antriebslösungen mit Ex-d-Frequenzumrichtern Bei Applikationen für Ex-geschützte Anlagentechnik realisiert R. Stahl auch motornah installierbare Ex-geschützte Schalter und Frequenzumrichter, mit denen Motoren der Zündschutzarten Ex d und Ex e in Zone 1 und 2 geregelt werden können. Die dezentrale Leistungselektronik kann nach Bedarf gewählt und in Zündschutzart Ex d / Ex de ertüchtigt werden. Als fertig zertifizierte Systeme (ATEX/IECEx) sind kompakte Antriebe bis 7,5 kW erhältlich. Mit diesen lüfterlosen Ex-Frequenzumrichtern kann das System bei Umgebungstemperaturen bis +55 °C betrieben werden. Durch Aluminium-Druckraumgehäuse ist auch ein Offshore-Einsatz möglich. Die Frequenzumrichter bieten optionale SPS-Funktionen zur intelligenten und effizienten Ansteuerung von Antrieben, z. B. in Fördersystemen, an Pumpen, Heiz- oder Kühltechnik, Zentrifugen oder Textilmaschinen. Mit Kommunikationsbausteinen können die Systeme flexibel konfiguriert und erweitert werden. Präzision für dynamische Anwendungen Magnetische Weg- und Winkelmesssysteme: EMAX-HI | EMAX-RO • Absolutwertmessung • Zusätzliche inkrementelle Signale möglich • Ausgabe in Echtzeit • Hochauflösend www.stahl.de

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