Wie die Faust aufs Auge

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Wertschöpfung – Eine neue Frequenzumrichterreihe sorgt mit einer funktionalen Abstufung dafür, dass sich zu jeder Anwendung der genau passende Umrichter finden lässt.

15. April 2009

Kosteneffizienz, Zeitersparnis und Qualitätssteigerung: Das sind die Herausforderungen, vor denen derzeit der Maschinen- und Anlagenbau steht. Für die Maschinen der Zukunft sind deshalb Produkte gefragt, die eine schnelle Projektierung und einfache Inbetriebnahme sowie mehr Leistung und höhere Flexibilität in der Produktion ermöglichen und so die Kosten senken helfen. Spätestens bei der Sondierung des Marktes und der Beschaffung von Komponenten spielt der Preis pro Funktion die dominierende Rolle.

Robuste Reihe

Alles, was über den Bedarf hinaus in einer Hardware zur Verfügung steht, muss mitbezahlt werden und treibt die Investitionskosten in die Höhe. Vor diesem Hintergrund hat der Hamelner Antriebs- und Automatisierungstechnik Lenze die Frequenzumrichterreihe »Inverter Drives 8400« entwickelt. Durch die klare funktionale Abstufung der Ausführungen Baseline, Stateline und Highline kann der Anwender den für eine Anwendung genau passenden Frequenzumrichter auswählen, ohne eine Überdimensionierung mitzubezahlen. Der 8400 Baseline ist in puncto Funktionalität und Antriebsverhalten das Einstiegsmodell. Er ist als spannungsgesteuerter Drehzahlsteller oder im Betrieb mit sensorloser Vectorregelung zugeschnitten für den Einsatz in kontinuierlichen Prozessen wie einfachen Fördersystemen, Pumpen und Lüftern. Der 8400 StateLine stellt weitergehende Funktionen zur Verfügung. Beispiele sind S-Rampen zum sanften, verschleißarmen Beschleunigen, eine einzigartige Fangschaltung für das ruckfreie Einfangen trudelnder Motoren, integriertes Bremsenhandling zur Ansteuerung von Betriebsbremsen sowie die serienmäßige CANopen-Schnittstelle zur Kommunikation oder Diagnose. Typische Anwendungen dieser Variante sind Extruder, Linien- und Fahrantriebe, Hochgeschwindigkeitsrolltore, einfache Hubtische oder Verstellantriebe. Als dritte Ausführung verfügt der HighLine über eine integrierte Tabellenpositionierung. Damit empfehlen sich die Geräte als effiziente Antriebe für Anwendungen wie Drehverteiler, Füllsysteme und allgemein für taktgesteuerte Positioniersysteme, die eine Vielzahl fest definierter Positionen anfahren müssen.

Alle Inverter Drives 8400 haben eines gemeinsam: Die Überlastfähigkeit bis zu 200 Prozent und die Auslegungstemperatur von 45 °C ohne Derating machen sie insgesamt zu robusten Antriebsreglern, die auch bei höheren Temperaturen noch ohne Klimatechnik im Schaltschrank auskommen. Dieses führt zu Einsparungen beim Geräte-, Installations- und Überwachungsaufwand. Ab dem State Line werden thermische Schaltschrankoptimierungen zudem durch die Montagemöglichkeiten der Durchstoß- oder Cold-Plate-Technik unterstützt. Die Reihe ist in den marktüblichen Leistungsabstufungen bis 2,2 kW sowohl einphasig als auch dreiphasig verfügbar. Die Bemessungsspannungen sind EU-konform mit 230 V und 400 V realisiert. Für größere Leistungen stehen StateLine und HighLine aktuell dreiphasig bis 15 kW zur Verfügung. Eine Leistungserweiterung bis 90 kW ist in Planung.

Niedrigere Kosten

Lenze bietet die Reihe fertig pupliziert ab Werk an. Somit entfällt der Anbau zusätzlicher Komponenten, beispielsweise Kommunikationsmodule oder Schirmbleche, beim Maschinenhersteller. Ein steckbares Memory Modul macht als zentrale Speichereinheit für alle Parameter des Umrichters den Weg frei, die Geräte bereits vor der Inbetriebnahme zu parametrieren. Vor Ort steckt der Anwender nur noch das Modul in den Umrichter und die Antriebsachse ist sofort betriebsbereit. Weil das aufwendige Parametrieren der Antriebsregler bei der Inbetriebnahme entfällt und die Daten sich beliebig oft auf Module kopieren lassen, ergeben sich vor allem im Serienmaschinengeschäft Einsparungspotenziale. Ein weiterer Vorteil liegt im Service: Statt bei einem Gerätetausch erst die aufwendige Neuprogrammierung zu starten, wird das Memory Modul eingesteckt – fertig. Diese Arbeit kann das Wartungspersonal in einem Fertigungsbetrieb übernehmen. In Summe erhöhen sich so Verfügbarkeit und Produktivität, die angesichts ausgeprägten Wettbewerbs auf internationalem Parkett mit hohem Preisdruck und sinkenden Margen für die Betreiber von Maschinen im Mittelpunkt stehen. Weitere Pluspunkte innerhalb der Wertschöpfungskette bietet die integrierte Sicherheitstechnik, »Drive-based Safety« genannt. Nur bei Verwendung des im Umrichter integrierten »Sicher abgeschalteten Moments« (STO) steht der Antrieb sofort nach erneuter Freigabe mit seiner vollen Leistung zur Verfügung.

Dies reduziert Taktzeiten, weil unnötige Wartezeiten vermieden werden. Weiterhin sind geschirmte Motorleitungen bei diesem Sicherheitskonzept nicht mehr durch Leistungsschütze unterbrochen. Deshalb gibt es keine EMV-Probleme infolge Abstrahlung. Hinzu kommen die Vorteile der sinkenden Systemkosten als Folge geringeren Platzbedarfs und Verdrahtungsaufwands sowie Einsparungen bei der Beschaffung von Leistungsschützen. Ob Sicherheitstechnik oder Antriebsaufgaben: Die Parametrierung sämtlicher Varianten der Inverter Drives 8400 erfolgt durchgängig entweder über die zentrale Engineeringsoftware »L-force Engineer« oder das Keypad. Der L-force Engineer, den Lenze in der Grundausführung »StateLevel« kostenlos zur Verfügung stellt, bietet hier erhebliche funktionale Unterstützung.

Karsten Piekarski, Lenze/aru

Erschienen in Ausgabe: 02/2009