Mehr Effizienz für Pumpen und Kompressoren

Ein deutscher Hersteller von Vakuumpumpen nutzt die Vorteile von Frequenzumrichtern in seinen Produkten schon seit einiger Zeit. Zusammen mit einem Antriebstechnik-Spezialisten entwickelte das Unternehmen ein leistungsfähiges Standardmodell anwendungsspezifisch weiter. Im Ergebnis sorgen besonders kompakte Frequenzumrichter in den entsprechend ausgerüsteten Vakuumpumpen für eine hohe Energieeffizienz und Kommunikationsfähigkeit sowie für komfortable Bedien- und Überwachungsmöglichkeiten.

Bei der Konzeption einer neuen Pumpengeneration legten die Entwickler besonderen Wert darauf, die Vielzahl der heute aktuellen Anwenderforderungen umzusetzen. Denn eine optimierte Vakuumtechnologie im Prozess verbessert nicht nur die Produktivität, sondern steigert auch die Effizienz und minimiert Einsatz und Verbrauch weiterer Ressourcen. Dabei mussten zum einen die gesetzlichen Vorgaben zur Energieeffizienz erfüllt werden, zum anderen sollten die Steuerungen und Regelungen sowie Zustandsüberwachungen einzelner Funktionsgruppen über Bussysteme realisiert werden.

Alle Pumpen der Produktfamilie sind mit modernen Frequenzumrichtern ausgestattet, die sich bei ausgiebigen Tests während der Entwicklungsphase der neuen Pumpengenerationen als sehr robust und verlässlich erwiesen haben. Außerdem begleitet der Zulieferer den gesamten Entwicklungsprozess durch detaillierten technischen Support.

Vorteile für den Anwender

Durch den in die Pumpen integrierten Frequenzumrichter profitiert der Anwender in mehrfacher Hinsicht: Er muss keinen separaten Umrichter anschaffen, im Schaltschrank montieren und anschließen. Gleichzeitig ist durch die optimale Anpassung von Motor und Umrichter ein energieeffizienter Betrieb sichergestellt. Über die Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen hinaus sinken damit auch die Betriebskosten. Die Integration des Umrichters bietet dem Anlagenbauer Flexibilität. Er ist dadurch unabhängiger. Die Pumpen können weltweit bei unterschiedlichen Netzspannungen und -frequenzen eingesetzt werden.

Die in den Vakuumpumpen eingebauten Frequenzumrichter setzen auf einem besonders kompakten Standardmodell auf. Dieses wurde vom Hersteller durch zusätzliche Hardware und Softwarefunktionen perfekt auf die Applikation abgestimmt. Dadurch kann der Umrichter Funktionen übernehmen, die über die bloße Antriebssteuerung hinausgehen: Auf dem internen Terminalboard der Umrichter wurde beispielsweise eine sehr genaue Auswertung der aktuellen Betriebsdaten der Pumpe integriert. Dadurch kann der Leistungsbereich der Pumpen wesentlich besser ausgenutzt werden. Das heißt: Die Pumpen arbeiten effizienter, ohne dass zusätzliche Elektronik notwendig wäre.

Das Terminalboard bietet darüber hinaus aber noch weitere Möglichkeiten. So gestaltet sich ein Umrichterwechsel sehr einfach. Zwar ist es unwahrscheinlich, dass die Geräte, die auf eine Lebensdauer von zehn Jahren Dauerbetrieb (bei 80 % Nennleistung) ausgelegt sind, zur Fehlerquelle werden. Falls es wider Erwarten doch dazu kommt, ist ein Ersatzgerät schnell eingebaut. Dazu wird das Terminalboard, auf dem alle Parameter und Zusatzfunktionen gespeichert sind, einfach in den neuen Umrichter eingeschoben. Dabei müssen nicht einmal die Steuerleitungen gelöst werden. Minimale Stillstandszeiten der Vakuumpumpe sind die Folge.

Auch die Software der Umrichter wurde perfekt auf den Einsatzbereich abgestimmt. Integriert sind zahlreiche pumpenspezifische Funktionen und Schutzfunktionen. Schließt beispielsweise ein Ventil, reagiert der Frequenzumrichter völlig autonom und schnell auf den daraus resultierenden Lastwechsel. Selbst sehr kurze Taktzeiten, die einen regelmäßigen Lastwechsel bedeuten, werden so unterstützt.

Kompakte Abmessungen

Mit ihren kompakten Abmessungen gehören die eingesetzten Frequenzumrichter zu den kleinsten der Welt. Entsprechend benötigen sie nur wenig Einbauplatz. Dabei stehen verschiedene Gehäusevarianten zur Verfügung. Neben dem Standard-IP20-Gehäuse gibt es Finless-Modelle für externe Kühlsysteme sowie Varianten, die die Anforderungen der Schutzart IP66 erfüllen.

Trotz der kleinen Bauart ist die Leistung der kompakten Umrichter groß: Im Heavy-Duty-Betrieb sind bis zu 150 % Überlast möglich. Bei Anwendungen, die geringe Überlast erfordern, darf der Antrieb mit 120 % Überlast im Normal-Duty-Betrieb arbeiten. Damit kann ein kleinerer Antrieb die Arbeit leisten, für die normalerweise ein größerer notwendig wäre. Beim Regelungsverfahren kann der Anwender Open-Loop-Vektor oder U/f-Regelung wählen. Und auch bei der Kommunikationsfähigkeit bleiben keinen Wünsche offen. Denn für eine einfache Anbindung in übergeordnete Steuerungsnetzwerke stehen alle üblichen Bussysteme zur Auswahl. Dadurch fügt sich die Antriebstechnik nahtlos in die moderne Automatisierungsumgebung des Anwenders ein. Dem Maschinenbau erschließen sich dadurch interessante Möglichkeiten.