Kommunikation leicht gemacht
Bild 02: Der Leistungsbereich der Frequenzumrichter wurde für IE3-Asynchronmotoren auf 2,6 kW und für IE5+-Synchronmotoren auf bis zu 3 kW erweitert. (Quelle: Nord Drivesystems)
Die Umrichter verfügen über ein integriertes Industrial-Ethernet-Interface. Verschiedene Kommunikationsprotokolle – wie z. B. Profinet, Ethernet IP oder Ethercat – lassen sich einfach über Parameter einstellen. Eine diskrete Ethernet-Baugruppe ist somit nicht erforderlich. Das vereinfacht Service und Wartung erheblich, auch Firmware-Updates lassen sich bei Bedarf über das Ethernet ausführen.
„Das Industrial Internet of Things (IIoT) konzentriert sich auf Internetanwendungen in industriellen Prozessen und Abläufen“, erklärt Rainer Himstedt, Produktmanager bei Nord Drivesystems. „Betriebswerte des Antriebs sowie Sensordaten können durch die im Umrichter integrierte PLC vorverarbeitet und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt werden – zum Beispiel für Aufgaben im Bereich Condition Monitoring.“ Diese Daten bilden die Basis für Predictive Maintenance Konzepte zur proaktiven Wartung der Antriebssysteme.
Die Frequenzumrichter sind zudem mit einer Diagnoseschnittstelle sowie M12-Anschlüssen für Sensoren und Aktoren ausgestattet. Der Nordac On+ SK31xP verfügt darüber hinaus über eine zusätzliche protokollbasierte und damit gut gegen Störungen geschützte Geberschnittstelle.
Wirtschaftlichkeit durch Variantenreduktion
Da die Antriebe über einen breiten Drehzahl- und Stellbereich nutzbar sind, ermöglichen sie eine Variantenreduktion, z. B. in großen Intralogistikanlagen. Damit lassen sich die erforderlichen Drehmomente und Drehzahlen in einer Anlage mit so wenig verschiedenen Antriebsvarianten wie wirtschaftlich sinnvoll abdecken und die Total Cost of Owner ship (TCO) optimieren. „Unsere Applikationsingenieure beurteilen die eingesetzten Antriebsvarianten für jedes Projekt genau“, so R. Himstedt, „und schneiden alle Lösungen passgenau auf die jeweilige Kundenanwendung sowie das individuelle Lastkollektiv zu.“ Indem für einen bestimmten Last- und Drehzahlbereich nur noch eine Getriebemotor- und Frequenzumrichterbaugröße eingesetzt wird, können Varianten reduziert werden. Für kleinere Leistungsanforderungen oder andere Drehzahlbereiche kann diese Antriebseinheit dann, gesteuert durch den Frequenzumrichter, alle erforderlichen Betriebspunkte abdecken.
Für eine Variantenreduzierung ist auch die hohe Überlastfähigkeit der Umrichterbaureihe von Vorteil. Alle Frequenzumrichter sind für 60 s bis zu 150 % überlastbar und für 5 s bis zu 200 %. Der Nordac On SK 30xP ermöglicht sogar für 1 s bis zu 250 % Überlast. Mit der richtigen Kombination aus IE3-Motor und Frequenzumrichter lässt sich auch mit Asynchronmotoren ein schneller Return on Investment (ROI) bei niedriger TCO erzielen. Insbesondere für große Warehouse-Installationen mit hunderten von Antriebseinheiten ergeben sich durch eine Reduzierung der Antriebsvarianten nennenswerte weitere Vorteile wie eine Minimierung der administrativen Aufwände sowie die Verschlankung der Inbetriebnahme, Logistik, Lager und Serviceprozesse.
Hoher Wirkungsgrad über weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich
Einen noch besseren ROI sowie hohe Energieeinsparungen können Anlagenbetreiber erreichen, wenn sie IE5+Synchronmotoren einsetzen. „Unsere Frequenzumrichter weisen sehr hohe Wirkungsgrade auf“, erklärt R. Himstedt. „Die höchsten Energieeinsparungen lassen sich erzielen, wenn der Nordac On++ mit unserem IE5+Synchronmotor kombiniert wird.“ Dank Permanentmagnetsynchronmotortechnik (PMSM) kann so ein Wirkungsgrad von bis zu 95 % realisiert werden – und das relativ konstant über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich. Damit bietet der IE5+ Motor auch in Teillast- und Teildrehzahlbereichen eine optimale Energieverbrauchsperformance und toppt sogar noch die Energieeffizienzklasse IE5.
Für die Antriebe sind die folgenden Erweiterungen erhältlich: Funktionale Sicherheitsfunktionen wie STO, interne Bremswiderstände für dynamische Start-Stopp-Vorgänge sowie eine integrierte Bremsenansteuerung. Letztere schaltet verschleißfrei die Motor-Haltebremse und sorgt im Stillstand, beispielsweise bei Schrägfördersystemen, für verlässliches Halten der Stopp-Position.
Literatur
- Getriebebau Nord GmbH & Co. KG, Bargteheide: www.nord.com