Der richtige Umrichter für jede Branche

Die Frequenzumrichter der ADV200-Baureihe bedienen die Anforderungen der unterschiedlichsten Industriezweige – egal ob Metall-, Kunststoff-, HKL- oder Holzindustrie. So wurden beispielsweise die Parametrieroberfläche und -sprache des ADV200 WA auf die besonderen Erfordernisse der Wasseraufbereitung und HKL (Heizung, Klima, Lüfter)-Branche abgestimmt. Die Modelle sind mit Funktionen für eine flexible Maschinensteuerung ausgestattet und wahlweise als luft- oder flüssigkeitsgekühlte Version sowie jeweils für die Durchsteck- oder Schaltschrankmontage erhältlich.

Eine entsprechende Firmware und branchenübliche Makrofunktionen für Pumpen und Ventilatoren erleichtern Projektierung und Inbetriebnahme. Vorteilhaft auf die Dimensionierung und Kosten der Anlage wirken sich die spezifischen Leistungsfunktionen für Lasten mit variablen oder quadratisch ansteigenden Drehmomentanforderungen sowie eine intelligente Optimierung des Energieverbrauchs aus. Ein weiteres Modell der Baureihe ist die betriebsbereite luftgekühlte Schaltschranklösung des ADV200.

Sie ist in der „Ready-to-use“-Ausführung für Leistungen von 90 bis 1800 kW ausgelegt und vereint Umrichter, Hauptschalter, Sicherungen, Netz- beziehungsweise Zwischenkreisdrossel sowie Notaus-Funktionen mit Sicherheitsrelais in einem kompakten Schaltschrank. Sämtliche Leistungsmodule sind von vorn und ohne den Einsatz von Spezialwerkzeugen zugänglich. Ein platzraubender rückwärtiger Zugang muss nicht eingeplant werden. Neben der „Ready-to-use“-Variante bietet Gefran auch ein Basismodell an, in das der Kunde Sonderausstattungen implementieren kann.

Die Wasserkühlung bringt‘s

Speziell für die Einsatzgebiete Kunststoffextrusion und -spritzguss entwickelte das Unternehmen die flüssigkeitsgekühlte Version ADV200 LC für ein Leistungsspektrum von 30 bis 1800 kW. Sie kombiniert einen Umrichter für Asynchron-/Synchronmotoren mit oder ohne Geber mit einer Flüssigkeitskühlung und nutzt dabei den Umstand, dass Extrusions- beziehungsweise Spritzgussanlagen in vielen Fällen bereits mit einer Wasserkühlung ausgerüstet sind. Dank Wasserkühlung ist diese robuste Variante des Frequenzumrichters leichter und wesentlich kompakter als luftgekühlte Umrichter mit gleicher Leistung.

Obgleich für die Kunststoffindustrie entwickelt, lässt sich der ADV200 LC auch problemlos in anderen Bereichen nutzen. Er gewährt dem Anwender zahlreiche Vorteile: Neben dem neuartigen Montagesystem mit zwei einfach zu realisierenden Installationsalternativen – dem Schaltschrankeinbau oder der Montage als Durchstecksystem – bietet er bei Motorleistungen bis 55 kW die Option, den Bremswiderstand auf dem Kühlkörper zu integrieren. Zudem senkt der standardmäßige Einbau von Netzdrossel (bis 200 kW) und EMV-Filter die Anschaffungskosten für den Kunden – eine entscheidende Differenzierung vom Wettbewerb.

Für moderne Krananlagen

Die neuste Baureihe innerhalb der ADV200 Serie ist der ADV200 HC (Hoist&Crane). Dieser Umrichter stellt alle benötigten Funktionen für die Anwendung bei modernen Krananlagen zur Verfügung. Diese sind unter anderem Bremsenmanagement, Anti-Schwing-Funktion, Joystick Management und Anti-AufprallFunktion.

Der Leistungsbereich umfasst wie bei den anderen ADV200 Serien den Leistungsbereich von 0,75 bis 1800 kW. Ebenso kann der ADV200 HC auf sämtliche Optionen und Zusatzkarten der Serie zurückgreifen. Der ADV200 HC ist ein universeller Antrieb für Asynchronmotoren mit und ohne Geber und kann alle Bewegungen der Krananlage kontrollieren: Heben und Verfahren für das Hubwerk, das Laufwerk und die Laufkatze.

Aufzugsanlagen modernisieren

Der kompakte und besonders leise Umrichter ADL300 für den schützlosen Betrieb von Aufzügen mit Synchron- und Asynchronmotoren eignet sich sowohl für den Einbau in neue als auch zur Modernisierung bestehender Anlagen mit oder ohne Maschinenraum. Damit reduzieren sich Anschaffungs-, Inbetriebnahme- und Instandhaltungskosten.

Trotz seiner geringen Größe verfügt der ADL300 über umfangreiche Liftfunktionen wie unter anderem eine temperaturgeregelte Lüftersteuerung, eine integrierte Tuningfunktion zum Selbstabgleich der Motordaten und der Drehzahloptimierung sowie spezielle EFC/EPC-Funktionen für exakte und weiche Einfahrten. Die Parametrierung der Anlage ist durch Einspielen existierender Parametersätze möglich. Alternativ kann sich der Anwender vom Setup-Wizard durch die Inbetriebnahme führen lassen. Der Aufzugumrichter überzeugt mit einer großen Leistungsvarianz bis 90 kW und 200 Prozent Überlast für zehn Sekunden. Für die serielle Kommunikation zwischen Steuerung und Umrichter nutzt der ADL300 die Protokolle DCP3, DCP4 und CANopen-Lift nach CIA 417.

Er erfüllt die strengen Sicherheitsanforderungen der Norm EN81-1:1998+A3 und besitzt dank integrierter STO-Funktion (Safe Torque Off = sicher abgeschaltetes Moment) die Schutzklasse SIL3 nach EN61800-5-2-2007. Lieferbar sind eine Basic- und eine Advanced-Ausführung. Dabei bietet der ADL300 Advanced, der ohne I/O-Karten und Rückführung geliefert wird, eine umfangreiche Optionenpalette und damit maximale Konfigurationsmöglichkeiten.

Die unterschiedlichsten Automationsanforderungen erfüllen

Die Frequenzumrichter der Baureihen BDI50 und VDI100 sind besonders kompakt und funktionell. Die Nachfolger der Serien ADV20, ADV50, ADV80 und ADV100 bieten neben einem neuen Design zahlreiche zusätzliche Funktionen wie beispielsweise Motor-Tuning, Droop Funktion, Bremskontrolle und eine Überlastfähigkeit von 150 Prozent.

Ein Merkmal des VDI100 (Value Drive Industrial) ist eine bereits ab Werk integrierte Soft-SPS mit benutzerfreundlicher und leistungsfähiger Anwendungs- und Programmiersoftware. In Verbindung mit programmierbaren Ein- und Ausgängen und vordefinierten Applikations-Makros lassen sich damit die unterschiedlichsten Automatisierungsfunktionen realisieren. Der VDI100 deckt ein Leistungsspektrum von 0,75 bis 160 kW ab und ist sowohl für Asynchronmotoren als auch für Synchronmotoren mit und ohne Geber einsetzbar. Er ist mit Dual Rating und 120 oder 150 Prozent Überlast konfigurierbar.

Die Serie BDI50 (Basic Drive Industrial) umfasst Modelle mit und ohne EMV-Filter für Leistungsbereiche zwischen 0,4 bis 11 kW. Bereits integriert sind ein BACnet-Protokoll und ein Keypad mit Potentiometer. Beide Umrichter verfügen über eine U/f- beziehungsweise sensorlose Vektorregelung und sind wahlweise für die einphasige Spannungsversorgung mit 230 VAC (BDI50) oder für die dreiphasige Versorgung mit 230 oder 400 VAC lieferbar.

Speziell für den Einsatz in der HKL-Branche (Heizung, Klima, Lüftung) stattete Gefran beide Modelle mit Energiespar- und Motorfangfunktionen sowie der Möglichkeit zur Hutschienenmontage aus. Weitere Optionen wie Profibus, Canopen, Device Net, TCP-IP Module, Bremswiderstände und Remote Keypads vervollständigen die Geräte der neuen Baureihen.

Applikationsspezifische Software und Zusatzfunktionen

Ausgerüstet mit den entsprechenden Softwarepaketen entstehen aus den einzelnen ADV200-Frequenzumrichtern branchenspezifische Lösungen. Die autodidaktische Bedienerführung erfolgt über ein mehrzeiliges, abnehmbares LCD-Bedienterminal. Die Umrichter sind mit Zwischenkreisdrossel, EMV-Filter der Kategorie 2 nach EN 12015 und Safety-Karte (optional) nach neuesten Maschinenrichtlinien sowie Brems-Chopper, Soft-SPS und zahlreichen Ein- und Ausgängen ausgerüstet.

Der Einsatz verschiedenster Gebersystemen oder auch geberlos ist in allen Leistungsgrößen möglich. Bei der geberlosen Synchronregelung erreicht der ADV200 eine Drehmomentgenauigkeit weniger als fünf Prozent absolut zum Sollwert. Diese Eigenschaft ist vor allem für die Kunststoffindustrie von Interesse, da sie Energiekosten einspart ohne dabei an Materialqualität zu verlieren.

Seine Eigenschaften machen den Frequenzumrichter ebenfalls interessant für Applikationen, bei denen zwei Umrichter oder Motoren wahlweise drehzahl- oder winkelsynchron eine gemeinsame Last antreiben. Nicht zuletzt sorgen intelligente Tuning-Funktionen bei drehendem und stehendem Motor für optimale Drehzahl- und Stromregleranpassungen im Umrichter.

Zwei für alle Leistungsbereiche gleiche Bedienmodi Easy und Expert garantieren eine einfache und schnelle Programmierung – unabhängig von der Komplexität der jeweiligen Aufgabe. Zudem ermöglicht ein spezielles Wizard-Tool die intuitive Navigation und unkomplizierte Inbetriebnahme. Bei allen Umrichtern befindet sich das kostenlose PC Bedienprogramm GF_eXpress im Lieferumfang.

Die passende Versorgung

Die Umrichter vom Typ ADV200, ADL300, ADV200-Schaltschrank, ADV200 HC, ADV200 WA und ADV200 LC können mit den Einspeise-/Rückspeiseinheiten AFE200, FFE200 oder SMB200 – ebenfalls von Gefran – versorgt werden. Dabei umfasst die AFE200-Serie einen Leistungsbereich von 22 bis 1800 kW für die dreiphasige Versorgung von 400 VAC bis 690 VAC. Sie ist einfach anzuwenden, verfügt über eine logische Programmierung und trägt dank Active-Front-End-Technologie zu einer echten Energieeinsparung bei.

Eingesetzt als Gruppenrückspeisung für mehrere Umrichter spielt eine AFE200-Rückspeiseeinheit eine Eigenschaft aus, die besonders für den Einsatz in Fahrgeschäften wie Achterbahnen von Vorteil ist: Sollte die Gruppenrückspeisung ausfallen, können die einzelnen Umrichter dennoch einzeln und autark am Netz betrieben werden. An der Verdrahtung muss dazu nichts geändert werden. Diese Eigenschaft ist speziell bei Anwendungen mit hoher Fahrtfrequenz wichtig.

Die Einspeise-/Rückspeiseeinheiten SMB200 und FFE200 wurden speziell für die Steuerung und Regelung von Motoren mit mittlerer und hoher Leistung entwickelt. Die dreiphasige AC/DC-Einspeiseeinheit SMB200 wandelt die Wechselspannung eines Drehstromnetzes in eine Gleichspannung. Damit ermöglicht sie die Versorgung eines DC-Busses, der sowohl aus einem einzelnen oder mehreren Antrieben (Multidrive-System) bestehen kann. An den gleichen Zwischenkreis können dann beliebig viele Brems-Chopper mit Widerständen angeschlossen werden.

Damit eignet sich die kompakte Einspeiseeinheit für alle Anwendungen, bei denen die kinetischen Energie nicht rückgespeist werden muss, sondern über herkömmliche Bremssysteme abgeführt werden kann. Sie besitzt nur Netzdrosseln und keine komplexen Filter, ist mit einem Nennstrom bis 2500 A in „Standalone“-Konfiguration und bis 9000 A in „Parallel“-Konfiguration lieferbar und zeichnet sich durch eine einfache Anlagen-Inbetriebnahmesequenz aus.

Die FFE200-Baureihe ist die Lösung für Anwendungen, bei denen die Rückspeisung der Bewegungsenergie oder potenziellen Energie mit traditionellen Bremssystemen mit Widerständen nicht ausreicht. Sie gestattet die Verwaltung von Antrieben mit hoher Leistung über den DC-Bus und kann mit den Geräten der SMB200-Baureihe kombiniert werden.

Damit trägt sie maßgeblich zu Kosteneinsparungen in Systemen mit unterschiedlichen Anforderungen an Antriebs- und Bremsenergien bei. Die FFE200-Serie umfasst einen Bereich von Nennströmen bis 880 A bei dreiphasigen Versorgungen von 400 VAC bis 690 VAC in „Standalone“-Konfiguration und bis 4000 A in „Parallel“-Konfiguration.

Fazit

Die betriebsbereiten Umrichterlösungen von Gefran sind mit vielen Antriebskomponenten aus dem Portfolio des Unternehmens kombinierbar und erfüllen dank europäischer Bauteile und Leiterplatten aus der eigenen Fertigung höchste Qualitätsansprüche. Anwender benötigen so nur noch einen Lieferanten – unabhängig von Einbauvariante und Kühlungsart und profitieren von dem Qualitätsvorsprung durch eine verlängerte Garantiezeit von drei Jahren. fa

Das Unternehmen Gefran