Frequenzumrichter Wirtschaftliche Antriebslösung sorgt für schnellen ROI

Autor / Redakteur: Jörg Niermann / Stefanie Michel

Auf die Anforderungen der horizontalen Fördertechnik abgestimmt: Ein neuer dezentraler Frequenzumrichter von Nord Drivesystems kann alle vorhandenen Umrichter ersetzen und lässt sich in moderne Automationsanlagen einbinden. In Kombination mit IE3-Asynchronmotoren ist ein schneller Return on Investment bei niedriger Total Cost of Ownership möglich.

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Ein Umrichter, zwei Varianten: Nordac ON für den Betrieb mit Asynchronmotoren (vorne) und Nordac ON+ für die Kombination mit Synchronmotoren.
Ein Umrichter, zwei Varianten: Nordac ON für den Betrieb mit Asynchronmotoren (vorne) und Nordac ON+ für die Kombination mit Synchronmotoren.
(Bild: Nord Drivesystems)
  • Nord Drivesystems baut mit dem Frequenzumrichter SK 300P – Nordac ON sein Angebot an dezentralen Antrieben aus.
  • Der Frequenzumrichter ist auf Lagerlogistikinstallationen ausgerichtet und deshalb so konzipiert, dass eine schnelle Inbetriebnahme und Wartung möglich ist.
  • Gerade für große Anlagen wichtig: Für einen bestimmten Last- und Drehzahlbereich wird nur noch eine Getriebemotor- und Frequenzumrichter-Baugröße eingesetzt.

Nord Drivesystems baut seinen umfangreichen Produktbaukasten mit dezentraler Antriebselektronik weiter aus. Der Frequenzumrichter SK 300P – Nordac ON wurde als kompakter und smarter Umrichter für den dezentralen Einsatz speziell für die Anforderungen der horizontalen Fördertechnik im Warehouse-Bereich entwickelt. Dadurch kann der Nordac ON jeden anderen Frequenzumrichter in bestehenden Anlagenlayouts ersetzen. Gleichzeitig bietet diese Baureihe einen wirtschaftlichen Zugang zum Hocheffizienzportfolio von Nord Drivesystems. Das Gerät wird direkt auf das Antriebsgehäuse montiert und deckt kleinere Leistungsbereiche bis 0,95 Kilowatt ab. Für höhere Leistungsstufen steht der Frequenzumrichter Nordac Flex zur Verfügung.

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Geplant sind zwei Varianten mit je drei Baugrößen:

  • Der Nordac ON wurde für den Betrieb mit Asynchronmotoren designt.
  • Der Nordac ON+ ist für die Kombination mit Synchronmotoren bestimmt und ergänzt das Hocheffizienzportfolio von Nord rund um die neue IE5+-Motorengeneration.

Beide Umrichtervarianten verfügen über eine integrierte Ethernet-Schnittstelle und sind damit für die Einbindung in moderne Automationsanlagen gerüstet. Egal ob Profinet, Ethernet IP oder Ethercat – das gewünschte Protokoll lässt sich einfach per Parameter einstellen. Dadurch lassen sich Varianten reduzieren und somit zusätzliche Platz- und Kostenvorteile erschließen, weil keine Ethernet-Zusatzbaugruppe erforderlich ist.

Kleine Leistungsträger in zwei Baugrößen

Nord Drivesystems bietet der Warehouse-Branche mit den Baugrößen 1 und 2 zunächst vier abgestufte Antriebslösungen an (berechnet für 2.600 min-1):

IE3-Asynchronmotor Drehmoment [Nm] Leistung [kW] Strom [A]
63 LP/4 1,25 0,31 1,20
71 SP/4 1,70 0,43 1,50
71 LP/4 2,50 0,64 1,90
80 SP/4 3,67 0,95 2,20

Die Baugröße 3 der Umrichterfamilie für Asynchronmotoren der IEC-Größen 80 und 90 für eine höhere Leistungsstufe wird derzeit noch entwickelt. Die Frequenzumrichter ermöglichen unter anderem aufgrund ihres breiten nutzbaren Frequenzbereichs und ihrer hohen Überlastfähigkeit eine sinnvolle Variantenreduzierung. So sind sie für 60 Sekunden bis zu 150 Prozent überlastbar und selbst 200 Prozent Überlast sind für fünf Sekunden problemlos möglich. Mit Schutzart IP55 und einem Temperaturbereich von -30 bis +40 °C ist der Nordac ON für normale Umgebungsbedingungen in Lagerhäusern ausgelegt.

Optimiert für horizontale Förderaufgaben

Da der Frequenzumrichter speziell auf die Zielapplikationen der horizontalen Fördertechnik abgestimmt ist, deckt er alle branchentypischen Anforderungen ab und garantiert eine hohe Wirtschaftlichkeit. Alle Anschlüsse sind steckbar und gewährleisten eine schnelle, unkomplizierte und fehlerminimierende Inbetriebnahme und Wartung vor Ort. Diese Kosten- und Zeitersparnis macht sich insbesondere bei großen Lagerlogistikinstallationen mit vielen Antrieben und bei Reparaturen und Umbauten durch schnellen Austausch der Antriebseinheit bemerkbar.

Zur Ausstattung gehören eine Diagnoseschnittstelle, vier digitale Eingänge sowie beim Nordac ON+ eine zusätzliche protokollbasierte und damit störunanfälligere Geberschnittstelle. Optional sind die Oberflächenveredelung nsd tupH, funktionale Sicherheit (STO) sowie interne Bremswiderstände für dynamische Start-Stopp-Vorgänge verfügbar. Gerade STO und Bremswiderstand sind für Förderbandanwendungen im Warehouse-Bereich relevant.

Sollte eine Motormontage des Umrichters nicht gewünscht oder möglich sein, gibt es ebenfalls die Alternative der Wandmontage, um den Umrichter antriebsnah anzuschließen. Für Diagnosezwecke steht eine serielle RS485/RS232-Schnittstelle zur Verfügung. Firmware-Updates erfolgen ohne zusätzlichen Aufwand über die Ethernetverbindung. So bleibt der Frequenzumrichter softwareseitig immer aktuell, sicher und zukunftsfähig.

Effizient im Zusammenspiel mit IE3-Asynchronmotoren

IE3-Asynchronmotoren sind vor allem bei horiziontalen Fördereinrichtungen wie Band- oder Kettenförderern in Lagerhäusern weit verbreitet und standardisiert. Hier bietet der Nordac ON die ideale Umrichterlösung, um kostengünstig das Beste aus dieser Motorbauart zu holen. Speziell die IE3-Asynchronmotoren von Nord Drivesystems bieten Vorteile hinsichtlich Funktion, Montage und Betrieb wie eine optimierte Kühlrippenform, einen montageoptimierten Lüfter und eine neue Lüfterhaube, die sich auch bei motoraufgebautem Frequenzumrichter einfach montieren lässt.

Leistungsstarke PLC für antriebsnahe Funktionen an Bord

Wie alle Nord-Frequenzumrichter verfügt auch das neue Mitglied der Nordac-Familie über eine leistungsstarke PLC für antriebsnahe Funktionen. Sie kann die Daten angeschlossener Sensoren und Aktoren verarbeiten, Ablaufsteuerungen autark einleiten und die Antriebs- und Anwendungsdaten an den Leitstand, vernetzte Komponenten oder eine vorhandene Cloud übermitteln. Das ermöglicht eine kontinuierliche Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und legt damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte (Predictive Maintenance) sowie eine optimierte Anlagendimensionierung.

Die richtige Kombination: Schneller ROI mit weniger TCO

Die erforderlichen Drehmomente und Drehzahlen in einer Anlage mit so wenig Antriebsvarianten wie wirtschaftlich sinnvoll abzudecken: Das ist das Ziel der Variantenreduzierung in der Lagerhauslogistik, um eine optimale Total Cost of Ownership (TCO) für den Anwender zu erreichen. Die Applikationsingenieure von Nord beurteilen daher die optimale Anzahl an Antriebsvarianten für jedes Projekt akribisch und schneiden alle Lösungen passgenau auf die jeweilige Kundenanwendung sowie das individuelle Lastkollektiv zu. Varianten können reduziert werden, indem für einen bestimmten Last- und Drehzahlbereich nur noch eine Getriebemotor- und Frequenzumrichter-Baugröße eingesetzt wird. Für kleinere Leistungsanforderungen oder andere Drehzahlbereiche kann diese Antriebseinheit dann, gesteuert durch den Frequenzumrichter, alle erforderlichen Betriebspunkte abdecken.

Mit der optimalen Kombination aus IE3-Motor und Nordac-ON-Frequenzumrichter lässt sich auch mit Asynchronmotoren ein schneller Return on Investment (ROI) bei niedriger TCO erzielen. Insbesondere für große Warehouse-Installationen mit Hunderten von Antriebseinheiten ergeben sich außerdem durch eine geringere Anzahl der eingesetzten Antriebsvarianten weitere Vorteile: So lassen sich beispielsweise die administrativen Aufwände minimieren oder die Inbetriebnahme-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse verschlanken – und das sind weitere Pluspunkte bei den Gesamtbetriebskosten (TCO). Einen noch besseren ROI erreichen Warehouse-Betreiber, die auf hocheffiziente Synchronmotoren der Effizienzklasse IE5+ in Kombination mit dem Frequenzumrichter Nordac ON+ setzen.

Mit dem Nordac ON und dem Nordac ON+ bietet Nord Drivesystems somit zukunftsfähige Lösungen für kleinere Leistungsbereiche. Der neue Umrichter ist ab dem 4. Quartal 2021 als Serienprodukt erhältlich und wird zuerst in zwei Baugrößen auf den Markt kommen.

Nord Drivesystems auf der SPS 2021: Halle 3A, Stand 466

* Jörg Niermann ist Bereichsleiter Marketing bei der Getriebebau Nord GmbH & Co. KG in 22941 Bargteheide. Tel. +49 4532 289-0, info@nord.com

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