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Antriebssystem

Kosteneffizienter laminieren mit neuem Antriebskonzept

| Autor/ Redakteur: Peter Hofsaess / Stefanie Michel

Ein modulares Mehrachs-Antriebssystem macht die Mehretagen-Laminieranlagen für Photovoltaikanlagen schlanker und kosteneffizienter. Dadurch entfällt der Montage- sowie Verdrahtungsaufwand und die notwendige Schaltschrankfläche wird reduziert. Dies senkt die Kosten und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit.

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Bild 1: Das Einzelantriebskonzept der Mehretagen-Laminieranlagen Ypsator wurde durch ein modulares Mehrachs-Antriebssystem ersetzt.
Bild 1: Das Einzelantriebskonzept der Mehretagen-Laminieranlagen Ypsator wurde durch ein modulares Mehrachs-Antriebssystem ersetzt.
(Bild: Siemens)

Die Robert Bürkle GmbH liefert die weltweit ersten Mehretagen-Laminieranlagen an die Photovoltaikindustrie. Diese sind effizient und heben sich durch bislang unerreicht hohe Ausbringung sowie ein mehrfach ausgezeichnetes Industriedesign auch optisch vom Standard ab. Doch der Maschinenbauer hat jetzt neben dem mechanischen Aufbau der Mehretagen-Laminieranlagen der Baureihe Ypsator (Bild 1) auch das Einzelantriebskonzept auf den Prüfstand gestellt und schließlich durch eine technisch und wirtschaftlich bessere Lösung ersetzt.

Als solche hat sich in einem Vergleich mehrerer Neuansätze das modulare Mehrachs-Antriebssystem Sinamics S120 in Verbindung mit Servogetriebemotoren der Baureihe Simotics S-1FK7 von Siemens durchgesetzt. Diese Kombination treibt ab sofort sämtliche Transportbänder und Hubantriebe der Ypsator-Anlagen an (Bild 3). Bei vier bis zehn Etagen, zwei oder drei Verarbeitungsstufen, einer vorgelagerten Belade- und einer nachgelagerten Entladestation werden bis zu 60 Antriebe eingesetzt. Bisher hatte die Laminieranlage für jeden Motor einen eigenen Umrichter, jeweils mit Einspeisung, Netzfilter und Bremswiderstand. Das funktionierte zwar gut, bedeutete aber einen erhöhten Hardware-, Montage und Verdrahtungsaufwand.

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Antriebsverdrahtung auf wenige Steckverbindungen reduziert

Einfacher sind dagegen Aufbau, Handhabung und Möglichkeiten des modularen Mehrachs-Antriebssystems. Damit reduziert sich der Antriebsverband einer Laminieranlage auf eine einzige Einspeisung, wenige Regelungsbaugruppen und die benötigte Anzahl an Leistungsteilen, vorzugsweise Doppelachs-Motormodule im kompakten Booksize-Format. Sämtliche Antriebskomponenten sind über den digitalen Systembus Drive-Cliq untereinander und via Profinet mit der überlagerten Ablaufsteuerung verbunden. Das reduziert die Antriebsverdrahtung auf wenige Steckverbindungen und erspart, dank elektronischer Typenschilder, langwieriges und fehlerträchtiges Parametrieren – sowohl bei der Erstinbetriebnahme als auch beim Austausch einer defekten Komponente.

An jeder Regelungsbaugruppe können bis zu sechs Motoren in Servoregelung betrieben werden. Damit unterstützt das System den erwünschten modularen Aufbau, sodass sich bei Bedarf relativ einfach weitere Etagen aufstocken lassen (Bild 4). Auch ein synchronisierter, elektronisch gekoppelter Betrieb in beliebigen Konstellationen wäre möglich. Die Motormodule an einer Control Unit CU320-2PN hängen an einem gemeinsamen Zwischenkreis, sodass sich die Zahl der Netzfilter und Bremswiderstände reduziert. Durch den etagenweisen Ansatz lassen sich Etagen zum Beispiel bei Störungen einfach abschalten und aus dem Prozess nehmen, ohne die anderen zu beeinträchtigen. Das steigert die Verfügbarkeit und die Ausbringung der Anlage.

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