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Frequenzumrichter

Elegantes und energiesparendes Bewegungsverhalten 


Frequenzumrichter können am Aufzug universell eingesetzt werden:

1. Kabinentüren

Für das kultivierte Bewegen der Kabinentüren mit Eingeschwindigkeitsdrehstromantrieben können beispielsweise einphasige, auch vorkonfektionierte Tür-Umrichterpaket eingesetzt werden.

2. Hauptantriebe

Für die Hauptantriebe stehen 2 Regelverfahren zur Verfügung: gesteuerter Betrieb - also ohne Drehzahlrückführung (open loop) oder geregelter Betrieb (closed loop). Der "closed loop" - Betrieb ist immer besser, da der Regler wesentlich besser, schneller und präziser reagieren kann. Selbst die Drehzahl 0 U/min ist realisierbar. Open-Loop-Anwendungen sollten nur mit einer geeigneten Steuerung realisiert werden, die den Umrichter über eine steuerungsinterne Rückführung führt. Andere open-loop-Ausführungen, besonders bei nachträglichen Integration an einer konventionelle 2-Geschwindigkeitssteuerung v >0,8 m/s, werden nicht favorisiert (Aufwand - Nutzen). Für geringere Geschwindigkeiten - auch für sog. "Homelifts" steht speziell der L1000V (open loop /YASKAWA) zur Verfügung:

2.1. Closed loop-Betrieb

Mit dem L1000A von YASKAWA lassen sich alle Drehstromantriebseinheiten an Seilaufzügen bedienen: Asynchron mit Getriebe, Asynchron getriebelos, Synchron-Antriebe (sog. Servos). Es können die verschiedene Gebersysteme verwendet werden. Ggf. sind besondere Optionsmodule wie Geberauswertung, I/O-Erweiterung, BUS-Anbindung zu verwenden.

Leistungsbeschränkung:    keine (0,1 kW ... ca. 1MW),
Fahrgeschwindigkeiten:     0,05  m/s bis ca. 4 m/s;
Spannungen:                   200V, 400V, 600V (AC)

2.2. Open loop - Betrieb

Einsatz des L1000A (YASKAWA), (abgerüsteten) L1000V (YASKAWA) an Seil-Anlagen bis ca. 500 kg Tragfähigkeit und max (!) 0,8 m/s. Es wird eine relative Haltegenauigkeit erreicht. Bei diesem gesteuerten Betrieb ist das "Regel"-verhalten des Umrichters hauptsächlich abhängig von der Motorkonstruktion. Aufzugsmotore haben i.d.R. eine weiche Kennlinie, d.h. der Motorschlupf ist sehr hoch. Ohne Rückführung ist ein reproduzierbarer Betrieb mit unterschiedlichen Belastungen unterhalb der Schlupffrequenz schwer realisierbar. Jede Lösung stellt dann ein Kompromiss dar.

2.3. Hydraulikantriebe

Bei Hydraulikanlagen kann der L1000H (YASKAWA) eingesetzt werden. Das Regelverhalten des gesamten hydraulischen Systems kann gegenüber elektro-mechanischen Ventileinrichtungen wesentlich besser beeinflusst werden (Verschleißfreiheit). Bei sehr guten Aggregatkonstruktionen kann das Medium in der Abwärtsfahrt den Motor als Generator bedienen. Die anfallende Energie wird dem Umrichter zugeführt.  Durch den zusammengeschalteten Zwischenkreis zwischen Umrichter und der Rückspeiseeinheit z.B. D1000 (YASKAWA) kann die Energie dem Versorgungsnetz zugeführt werden. Betriebsmäßig arbeitende Bremswiderstände sind nicht erforderlich.

 3. Netzrückspeisung

Wo gebremst wird entsteht Energie. Standardmäßig wird diese Verlustenergie über Bremswiderstände vernichtet. Bei Anlagen mit einer sehr hohen Förderleistung empfiehlt es sich über den Einsatz einer Netzrückspeiseeinheit nachzudenken. Die anfallende Energie wird nahezu verlustfrei dem Netz zugeführt. Das Netzrückspeisungssystem besteht aus einem Arbeitsumrichter und einem parallelgeschalteten regenerativ wirkenden Umrichter mit entsprechender Verdrosselung. Hier kommen der D1000 YASKAWA zum Einsatz. Die Energieeinsparung plus netzschonender Betrieb sind wesentliche technisch-wirtschaftlich Argumentationsschwerpunkte.

4. Welche Umrichter sind geeignet?

Grundsätzlich jeder, der das qualitativ hochwertige Anspruchsspektrum erfüllt. Das können durchaus "Standard-" oder "Industrie-"Umrichter sein, die mittels sehr akkurater Einstellung alles "rausholen" können.  Nachteile können u.a. sein: Bedarf an zusätzlichen Optionsbaugruppen, anspruchsvolles Handling, eingeschränkter Support, ggf. beschränkte Weiternutzungsmöglichkeit nach Austausch Steuerung / Antrieb, nicht motorschonender Betrieb, Netzrückwirkungen .

Wichtig ist, wie der FU arbeitet, welches Ausgangsspannungsbild erzeugt wird und wie das eigentliche Fahrgefühl (Bauchgefühl) ist. Einfach strukturierte Umrichter mit beeindruckenden Bezeichnungen ("Vektor")(*) können für wenig Geld erworben werden. Die Preisunterschiede bei Umrichtern beruhen hauptsächlich auf dem Know-how und der Bauelementeauswahl. Ein "guter" Umrichter ist eine technische Höchstleistung, bei dem mathematische und physikalische Vorgänge optimiert sind.

Kritische Merkmale bei der Auswahl sind:

  • geringe Überlastfähigkeit,
  • zwingende Verwendung von Spezialmotoren,
  • zwingender Einsatz von Spezialfiltern (z.B: Sinusfilter bei Normalanwendungen).  

Ein speziell für den Anwender im Aufzugsbau zugeschnittener Umrichter sollte deshalb diese Negativ-Merkmale nicht aufweisen. Der Monteur muss sicher (an-)geleitet werden, die Prozesse müssen fachspezifisch logisch sein, eine spezielle Supportunterstützung / Schulungsmöglichkeit vorhanden sein. Das Umrichtermodell sollte so universell wie möglich eingesetzt werden können. Diese Kriterien erfüllten die Typen L1000A, L1000V, L1000H von YASKAWA.

 

(*) Vektor: Wirkungszeiger; jeder Umrichter arbeitet auf der Basis von mathematischen und physikalischen Vektoren! Leider sind diese Bezeichnungen nicht standardisiert.


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