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Spezial Antriebstechnik

Frequenzumrichter – Yaskawa stellt eine neue Frequenzumrichter-Generation vor, die auch hohe Anforderungen unter anderem mit Smartphone-Apps und Cloud-Services erfüllt.

01. Juni 2017

Maschinen- und Anlagenbauer bewegen sich heute in einem zunehmend anspruchsvollen Marktumfeld: Die zentrale Rolle von Software und Elektronik erfordert neue Kompetenzen über die mechanische Konstruktionspraxis hinaus. Gleichzeitig werden die Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten immer kürzer. Vor diesem Hintergrund hat Yaskawa aus Japan seine neue Frequenzumrichter-Generation für Industrieanwendungen konzipiert. Die Reihe 700, die aktuell mit der GA700-Modellvariante gestartet ist, vereinfacht und beschleunigt Planung, Inbetriebnahme und Betrieb durch integrierte, intelligente Funktionen.

Ein Entwicklungsziel war die konsequent nutzerfreundliche Bedienbarkeit der neuen Umrichter. Die Voraussetzung dafür bietet ein neues Design, das sich am Bedienkomfort moderner Smartphones orientiert: Ein zentrales, hochauflösendes Display bietet eine deutlich vereinfachte, intuitive Bedienoberfläche. Zusätzlich informiert ein dreifarbiger LED-Statusring jederzeit optisch eindeutig über den aktuellen Zustand des Umrichters. Über einen SD-Karten-Slot lassen sich weitere Funktionen realisieren wie zum Beispiel die Aufzeichnung von Lastprofilen mit integrierter Echtzeituhr oder eine automatische Backup-Funktion.

Dieses neue Konzept trägt wesentlich dazu bei, dass sich die Geräte der 700er-Reihe auch ohne Expertenwissen in kürzester Zeit in Betrieb nehmen und einfach bedienen lassen. Ebenso erleichtert es Service, Wartung sowie Fehleranalyse und -behebung.

Softwarefunktionen, Apps und Cloud

Doch auch integrierte Softwarefunktionen vereinfachen Inbetriebnahme und Betrieb: So unterstützt ein Einrichtungsassistent interaktiv und dialoggeführt das Set-up. Mit der aktualisierten Yaskawa-Software Drive-Works-EZ steht ein Programmiertool für SPS-ähnliche Funktionsblöcke zur Verfügung. Die digitale Bedienung kann auf zwei Wegen erfolgen: Entweder per PC via USB, also ohne Netzzugang, was zum Beispiel bei der Kommissionierung oder zum Parametrieren des Geräts für Kunden sinnvoll ist. Oder online und offline über das Parametrierungs- und Inbetriebnahmetool Drive-Wizard. Die intuitive Android-App »Drive-Wizard-Mobile« ermöglicht die Nutzung des Tools über Bluetooth oder USB-Schnittstelle auch vom Smartphone oder von anderen mobilen Geräten aus. Ebenfalls neu ist ein Cloud-Dienst. Der Inbetriebnehmer und Bediener kann damit orts- und zeitunabhängig, doch im vertrauten Bedienfeld, auf sämtliche Informationen, die Historie, sowie Datenstrukturierung und -sicherung zugreifen. Die Identifikation der Komponenten erfolgt über individuelle QR-Codes, mit denen sämtliche GA700-Geräte werkseitig versehen sind.

Nicht zuletzt bieten die neuen Umrichter eine besondere Regelungsart: Sie ermöglicht es, Asynchron-, Permanentmagnet- oder Synchron-Reluktanzmotoren zu betreiben, ohne dass dafür ein Motor-Autotuning notwendig ist. Damit ist die Auswahl eines geeigneten Umrichters denkbar einfach und die Zeit für die Inbetriebnahme wird auf ein Minimum reduziert.

Auch hardwareseitig wurde die aktuelle Gerätegeneration umfassend neu konzipiert und praxistauglich optimiert: So vereinfachen Leistungsklemmen nach europäischem Standard die Installation. Die Montagefläche der neuen Geräte ist um bis zu 50 Prozent kleiner als bei vergleichbaren Vorgängermodellen. Die GA700-Modellvarianten gehören damit zu den kompaktesten Umrichtern dieser Klasse am Markt. Zudem sind die Geräte ohne Zwischenraum anreihbar und bieten somit eine optimale Plattform für kompakte Maschinen und Anlagen. Alternative Installationsmöglichkeiten erhöhen die Flexibilität zusätzlich: So lässt sich der Umrichter per Flanschring in Durchsteckmontage anbringen. Weil er damit weitgehend außerhalb des Schaltschranks liegt, reduziert sich dort nicht nur der Platzbedarf, sondern auch der Kühlaufwand. Die Varianten bis 75 Kilowatt erlauben darüber hinaus eine Quermontage.

Für die Einbindung in vielfältige Anlagenumgebungen werden Schnittstellen für alle gängigen Feldbusse wie Ethernet/IP, Profibus, Profinet, EtherCAT, Powerlink, CANopen, DeviceNet, CC-Link und der Yaskawa-Bus Mechatrolink bedient.

Darüber hinaus verfügen die Umrichter über eine integrierte RS-485-Schnittstelle und lassen sich somit untereinander vernetzen. Mit einer einzigen Optionskarte sind dann bis zu fünf Umrichter steuerbar. Es werden also weniger Karten benötigt und auch die Installationskosten sind entsprechend geringer.

Funktionen für funktionale Sicherheit wie SIL3-konforme STO-Eingänge (Safe Torque Off – Sicher abgeschaltetes Drehmoment) runden die Basisausstattung der GA700-Umrichter ebenso ab wie integrierte EMV-Filter. Die STO-Funktion ermöglicht eine einfache und sichere Umsetzung von Not-Aus-Schaltungen.

Alle Modellvarianten sind standardmäßig in Schutzart IP20 ausgeführt und entsprechend robust. Dabei erfüllen sie die von Yaskawa gewohnten hohen Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit. Insbesondere sind sie auf einen wartungsfreien Dauerbetrieb von zehn Jahren ausgelegt.

Die neuen GA700-Umrichter sind in einem Leistungsbereich bis 630 Kilowatt verfügbar und halten weltweite Standards ein. Das Anwendungsspektrum ist dementsprechend breit: Es reicht von einfachen Einzelantrieben über Marineanwendungen bis hin zu vernetzten Antrieben und anspruchsvolleren Anwendungen wie Kranen, Wicklern oder Positionierantrieben. us

Auf einen Blick

• Yaskawa ist mit mehr als 410 Milliarden Yen (rund 3,5Milliarden Euro) Umsatz ein weltweit führender Hersteller von Servoantrieben (Sigma-7-Serie), Frequenzumrichtern (GA700) und Motoman-Industrierobotern.

• Bei der Entwicklung der aktuellen Frequenzumrichter-Generation standen Praxisanforderungen im Fokus. Die 700er-Reihe bietet daher ein neues Bedienkonzept, intelligente Softwarefunktionen und leistungsfähige Hardware-Details.

Erschienen in Ausgabe: 05/2017