antriebstechnik 9/2017

UMRICHTERTECHNIK 02 Aufs

UMRICHTERTECHNIK 02 Aufs Maß gefertigte Schaltschränke sorgen für die sichere Unterbringung der Frequenzumrichter auf den Nachlaufwagen der Tunnelbohrmaschine handlungen haben uns die Produkte und die technische Kompetenz überzeugt, sodass wir uns letztendlich für dieses Produkt entschieden haben“, sagt Dipl.-Ing. Wolfgang Gütter, Leiter der Maschinentechnik von Jäger Bau. Die Techniker von Danfoss Drives erarbeiteten gemeinsam mit der Maschinentechnik von Jäger eine Lösung mit wassergekühlten Vacon-NXP-Frequenzumrichtern, die überzeugen konnte. Antriebsregelung des Bohrkopfs Den Bohrkopf der Tunnelbohrmaschine mit einem Durchmesser von 4,93 m treiben sechs Motoren mit je 250 kW und jeweils einem Planetengetriebe über einen großen Zahnkranz an. Die Regelung dieser Motoren übernehmen sechs wassergekühlte Frequenzumrichter mit 355 kW vom Typ Vacon NXP 690 V, die jeweils für einen Motor zuständig sind. „Jeder Motor wird durch einen eigenen Vacon NXP Frequenzumrichter geregelt. Die Antriebe sind dabei völlig unabhängig voneinander. Dies bedeutet, dass der Bediener jeden Umrichter von der Leitwarte aus, ein- und ausschalten kann. Safe Torque Off (STO) kommt im Notfall zum Einsatz, um die Frequenzumrichter sicher auszuschalten. All dies macht das System redundant und die Bedienung einfach und sicher“, sagt Gütter. Die Lastverteilung zwischen den sechs Antriebsmotoren findet über eine umrichterspezifische „Load Drooping“ Funktion statt. Sie sorgt für die gleichmäßige Verteilung des Drehmomentes auf alle sechs Antriebsmotoren mithilfe von lastabhängiger Optimierung der Motordrehzahl. Als positiver Nebeneffekt reduziert dies auch die Abnutzung der Mechanik. Durch die unabhängige Parallelschaltungskonfiguration der Frequenzumrichter entfällt die sonst notwendige Kommunikation zwischen den Umrichtern. Sie bietet außerdem eine hohe Redundanz. Auch das Abschalten eines einzelnen Umrichters über die Leitwarte ist möglich. Maßgefertigter Schaltschrank Die größte Herausforderung war die Unterbringung der zwei Schaltschränke der Frequenzumrichter im Nachlaufsystem der Tunnelvortriebseinrichtung, das für großvolumige Komponenten wie den Schaltschränken, einen nur beschränkten Einbauraum zur Verfügung stellt. Eine Standardlösung kam dafür nicht infrage. Vielmehr musste Vacon in Zusammenarbeit mit Jäger und dem Planer des neuen Nachlaufsystems eine spezifische, den beengten Platzverhältnissen angepasste Sonderlösung entwickeln. Die Umrichter befinden sich in zwei maßgefertigten Rittal-Schaltschränken in Schutzart IP55 auf einem der 23 Nachläuferwagen. Die Frequenzumrichter sind mit einem Sicherungslasttrennschalter sowie Netzdrosseln auf der Eingangsseite und einem dU/dt-Ausgangsfilter versehen. Im Schaltschrank befindet sich zudem ein geschlossener Kühlkreislauf mit zentralem Wasser/Wasser-Wärmetauscher, redundante Pumpen sowie Sensorik zur Regelung und Überwachung von Druck/Durchfluss und Temperatur. Flüssigkeitsgekühlte Vacon-NXP sind vor allem für den Einsatz auf engem Raum geeignet. Da er keine Luftkanäle erfordert, ließ sich das Frequenzumrichter-Paket kompakt aufbauen. Daher benötigen die NXP auch keine Klimaanlage oder große Kühlgebläse. Aufgrund seines effektiven Kühlkörpers ist die Kühlung der Umrichter selbst unter Last und unter Tage ausreichend. Der Umrichter gibt fast keine Wärmeverluste direkt an die Luft ab. Der Vacon NXP ist eine Hochleistungsregelungsplattform für alle anspruchsvollen Antriebsanwendungen, die sowohl offene als auch geschlossene Regelkreise für Asynchron- und PM-Motoren unterstützt. Aufgrund der steckbaren Feldbus-Optionskarten war es möglich den Antrieb optimal an die PLC der Tunnelbohrmaschine per Ethernet IP anzukoppeln. Die Feldbus-Technik ermöglicht eine bessere Regelung und Überwachung der Anlage über den Leitstand, bei geringem Verkabelungsaufwand. Inbetriebnahme in Griechenland Die Vacon-NPX-Frequenzumrichter verfügen über ein benutzerfreundliches, abnehmbares grafisches Bedienteil. Der Inbetriebnahme-Assistent stellt eine schnelle und effektive Einrichtung und Parametrierung des Umrichters sicher. Die Bedieneinheit unterstützt dabei mehrere Sprachen. Außerdem sind eine Sicherung und das Kopieren der Parameter über den internen Speicher des Bedienfelds möglich. Dies alles macht die Einrichtung der Frequenzumrichter einfach. Um wirklich sicher zu sein, dass bei der Inbetriebnahme der Tunnelbohrmaschine in Griechenland alles problemlos abläuft, waren die Techniker von Danfoss Drives vor Ort. Sie unterstützten Jäger Bau über den kompletten Projektzeitraum, von der ersten Planung über den Aufbau der Schaltschränke bis zu deren Einbau auf dem Nachlaufsystem der Tunnelbohrmaschine. Ebenso ermöglichten Spezialisten vor Ort in Griechenland eine schnelle Inbetriebnahme. „Durch eine sorgfältige Planung und gründliche Diskussion und Abstimmung der verwendeten Elektrotechnik waren wir in der Lage, die bestmögliche und kostengünstigste Lösung zu finden, um die spezifischen Kundenanforderungen zu erfüllen“, so der Projektleiter Gerhard Mayer von Danfoss Drives. www.danfoss.com 58 antriebstechnik 9/2017

Servoumrichter jetzt mit Powerlink-Schnittstelle Baumüller bietet seine Servoumrichterfamilie B Maxx ab sofort mit zertifizierter Powerlink-Schnittstelle an. Die Umrichterreihen 2500, 3300, 4400 und 5000 wurden kürzlich von der EPSG als konform mit den Powerlink-Spezifikationen ausgezeichnet. NEU Release 03/2017 Mit dieser Implementierung in die Regler- und Umrichterbaureihe bietet der Hersteller einen weiteren perfomanten Feldbus an. Damit unterstützt er neben seinem Hausbus Ethercat auch Powerlink und Standard Ethernet sowie weitere Feldbussysteme wie Sercos, Ethernet/IP, CANopen, Profinet IRT und Varan. Mit der Umrichtergeneration B Maxx 5000 will der Hersteller Maßstäbe setzen. Die konsequente Weiterentwicklung der erfolgreichen B-Baureihe in Richtung Anreihtechnik überzeugt durch hochperformante Leistungsteile in den Kühlarten Luft und Wasser jeweils mit Standard- und Durchsteckkühlung und Cold Plate, flexible Erweiterbarkeit sowie Anbindung an ein durchgängiges Kommunikationskonzept. Mit diesen Umrichtern und Reglern im Leistungsbereich von 1 bis 315 kW lassen sich sowohl standardisierte als auch komplexe Automatisierungslösungen realisieren. www.baumueller.de KISSsoft Highlights Fordern Sie noch heute eine kostenlose Testversion von KISSsoft unter www.KISSsoft.AG an! ● Zuverlässigkeitsberechnung auf Systemebene ● Vordefinierte Getriebestufen in KISSsys ● Zahnfuss-Spannungen mit FE ● Variationsberechnung für innere Lagergeometrie ● Ermittlung der Unwucht bei Wellenschwingungen ● und viele mehr … info@KISSsoft.AG Z_Antriebstechnik_KISSsoft_Release_2017_90x130mm.indd 1 29.03.2017 08:11:05 KISSsoft.indd 1 11.07.2017 07:54:55 Kleinste Schaltschränke durch effektive Umrichter Sehr platzeffektive Schaltschränke für Aufzüge ermöglicht der Frequenzumrichter ZA Dynpro von Ziehl-Abegg. Vor allem bei maschinenraumlosen Anlagen sind die Anforderungen an den Schaltschrank hoch, da diese oft in einer Etage des Gebäudes installiert werden. Mit liegender Montage des Umrichters und einer externen Netzdrossel kann der Schaltschrank an die Bedingungen angepasst werden. Alle Schnittstellen zur Anbindung von Aufzugssteuerung und Drehgeber sind im Umrichter integriert. Er betreibt Synchron-Asynchronmotoren von 4,6 bis 14,0 kW. Da es keine Schaltgeräusche der Motorschütze gibt, kann der Schaltschrank mit dem Umrichter auch an geräuschsensiblen Orten platziert werden. Evakuierungsfahrten sind mit unterbrechungsfreier Stromversorgung und Energieversorgung durch Batterien möglich. Durch die Aktivierung eines digitalen Eingangs kann der Umrichter darüber hinaus in Standby-Betrieb versetzt werden, was die Energieaufnahme stark reduziert. www.ziehl-abegg.de INTELLIGENCE THAT MOVES Nürnberg, 28.–30.11.2017 Halle 1, Stand 1–249 antriebstechnik 9/2017 59 ROTEK.indd 1 18.08.2017 13:18:29