Frequenzumrichter Frequenzumrichter für Motorspindeln: Produktpalette erweitert

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BMR GmbH elektrischer & elektronischer Gerätebau

Der Hersteller BMR hat zahlreiche Varianten von Frequenzumrichtern für Motorspindeln im Portfolio. Neben zwei Neuheiten ergänzen Smart-Factory-Systeme zur Prozessüberwachung bei Umrichtern und Motoren nun das Leistungsspektrum.

Die Entwicklung von Frequenzumrichtern begann mit der Erfindung des Drehstroms und der Drehstrommotoren Ende des 19. Jahrhunderts. „Die Tatsache, dass Maschinen mit direkt angebauten Drehstrommotoren angetrieben werden konnten, kam damals einer weiteren Stufe der industriellen Revolution gleich“, erzählt Dipl.-Ing. Frank Buchholz aus der Entwicklungsabteilung bei BMR. Die Schwabacher sind 1990 in die Fertigung statischer Frequenzumrichter zum Antrieb von schnelldrehenden Motorspindeln eingestiegen.

Für den Antrieb von Schnellfrequenzspindeln bestand später die Herausforderung, die Antriebsspannung unabhängig von der Netzspannung zu machen. Das Prinzip ist dabei aber immer gleich geblieben: Die Netzspannung aus einem 1-phasigen oder 3-phasigen Netz wird gleichgerichtet und über eine Ausgangsstufe in eine frequenzvariable und auch spannungsvariable Ausgangsspannung umgewandelt.

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BMR hat eine Vielzahl von Varianten im Portfolio. Da sind die Frequenzumrichter, die an der Netzspannung arbeiten (SFU 0300 oder SFU 0303), aber auch die Niederspannungsumrichter, die mit einem Netztrafo zusätzlich eine hohe Schutztrennung realisieren (SFU 0200 und SFU 0103/0203). Schließlich sind noch die Modulumrichter (SFU 0156, SFU 400 oder SFU 1000) im Programm, die direkt mit einer Gleichspannung von einem externen Netzteil gespeist werden.

Allen gemein ist die PWM-basierte (PWM=Pulsweitenmodulation) sinusförmige Ausgangsspannung für die Ansteuerung von Asynchronmotoren sowie die PWM-basierte Blockansteuerung für Synchronmotoren. All diese Umrichter werden ausschließlich am Firmensitz entwickelt, gefertigt und geprüft.

Neuentwicklungen „made in Schwabach“

Intensive Entwicklungsarbeit sowie jahrzehntelange Erfahrung und Know-how sind bekanntlich eine gute Kombination – das bewies BMR im Jahr 2021. Die erste Neuentwicklung erschien im Sommer 2021 und heißt SFU 400. Dieser Frequenzumrichter ist nicht größer als eine Zigarettenschachtel und dabei hocheffizient. Der Antrieb von AC- und BLDC-Motoren ist selbstverständlich, ebenso Drehzahlen bis 100.000 min^-1. Aus einer Versorgungsspannung von 48 V lässt sich eine maximale Ausgangsleistung von 380 VA generieren.

Die Montage dieses kleinsten BMR-Frequenzumrichters erfolgt direkt dort, wo die Leistung benötigt wird, sodass die Länge der Anschlussleitungen so kurz wie möglich gehalten werden kann. Dadurch lassen sich Störungen durch EMV drastisch reduzieren. Für diesen Umrichter findet sich in jedem Gehäuse und jeder Applikation der passende Platz. Als besonderer Kundenservice steht für Testzwecke ein Musterkit mit allem Zubehör zur Verfügung.

Pünktlich zur letztendlich doch abgesagten Messe Smart Production Solution (SPS) in Nürnberg wurde die zweite Neuheit von BMR präsentiert: der SFU 1000, ein kompakter Frequenzumrichter mit einer Dauerausgangsleistung – wie der Name bereits verrät – von 1000 VA.

Mit einem Ausgangsstrom von 12 A kann der Umrichter auch problemlos größere Spindeln mit mehr Strombedarf antreiben, und dies bei einer Ausgangsspannung von 55 V AC. Das Gerät eignet sich für kleinere oder mittelgroße Fräs- und Schleifautomaten sowie für alle CAD/CAM- und CNC-Systeme mit Hochdrehzahl-Antrieben. Mit der integrierten Funktion „Safe Torque Off“ (STO) erfüllt es aktuelle Sicherheitsanforderungen für Servicearbeiten an Maschinen ebenso wie eine flexible Einbindung in die spezifische Applikation beim Kunden vor Ort. Für Letzteres erfolgte eine spezielle Erweiterung der I/Os mit jeweils vier frei parametrierbaren Eingängen sowie Ausgangskanälen mit 0-24-V-Pegel, damit die SPS-Eingänge direkt ohne Zusatzbeschaltung angesteuert werden können. Dieses neue Gerät rundet die bestehende Produktpalette an Modulumrichtern nach oben ab.

Die zwei Neuentwicklungen sind exemplarisch für die Firmenphilosophie des Familienunternehmens aus Schwabach, das auf eine über 40-jährige Firmengeschichte zurückblickt. „Der Dialog mit unseren Kunden hat höchste Priorität. Wir kennen ihre Wünsche und unsere Produkte sind sowohl Antworten auf die spezifischen Anforderungen in ihren Maschinenhallen vor Ort als auch auf neue Herausforderungen auf den Weltmärkten“, erklärt Geschäftsführerin Susanne Brittling. BMR versteht sich als Lösungsfinder mit der Entwicklungsabteilung als Kompetenzcenter. Außerdem arbeitet das Unternehmen immer wieder mit Forschungsinstitutionen zusammen.