Frequenzumrichter kommen häufig unter rauen, feuchten oder nassen Umgebungsbedingungen zum Einsatz: Drehstrombetriebene Pumpenantriebe arbeiten zum Beispiel in der Wasserversorgung und in Kläranlagen, in der Prozessindustrie oder in Fischzuchtanlagen. Ventilatoren und Lüfter müssen in Klima- und Entstaubungsanlagen hohe Belastungen aushalten. So unterschiedlich die Einsatzgebiete auch sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: die Anwesenheit von Staub, Feuchtigkeit oder gar Nässe. Um Elektronik davor zu schützen, wird diese üblicherweise in Gehäuse mit Schutzgraden von IP54 oder höher eingebaut. Yaskawa setzt die IP54-Anforderungen für seine Frequenzumrichter auf verschiedene Weise um: Der Kunde hat die Wahl zwischen Geräten in einem eigenen IP54-konformen Gehäuse oder Geräten, die sich per Durchsteckmontage einfach in ein entsprechendes Gehäuse integrieren lassen.
Zwei Montagevarianten
Beide Varianten bieten im Leistungsbereich von 18,5 bis 90 kW jeweils individuelle Vorteile: So lässt sich die Variante mit Gehäuse direkt in staubigen oder feuchten Umgebungen und damit nah am Antrieb installieren. Gerade in dezentralen Anlagen, etwa in Kläranlagen mit räumlich verteilten Pumpen, sorgt das für ein störungsfreies Zusammenspiel von Umrichter und zugehörigem Motor. Optional werden die Geräte mit einem abschließbaren Hauptschalter geliefert. Ein EMV-Filter ist immer integriert.
Die zweite Variante ist dagegen die passende Lösung, um IP54-Anforderungen in kleinen Schaltschränken zu erfüllen, beispielsweise bei Klimaanlagen. Der Umrichter besitzt werkseitig bereits einen Montageflansch und eine eigene Dichtung, sodass er sich einfach per Durchsteckmontage in den Schaltschrank einsetzen lässt. Der IP54-konforme Schutz gegen Sprühwasser und Staub ist damit sofort hergestellt. Bei dieser Installationsart ragt der Kühlkörper des Leistungsteils aus der Rückwand des Schaltschranks heraus. Die Hauptverlustwärme wird so direkt an die Umgebung abgegeben, was die Verlustwärme im Schaltschrank verringert. Somit lassen sich kleinere Schaltschränke verwenden, auch wenn mehrere Frequenzumrichter platzsparend untergebracht werden.
Passt sich an den Motor an
Auch die IP54-konformen Frequenzumrichter unterstützen alle Funktionen der Standardgeräte, zum Beispiel den Betrieb von Asynchron- und Permanent-Magnet-Synchronmaschinen mit oder ohne Geberrückführung. Dabei eignen sie sich für einfache Applikationen ebenso wie für komplexere Antriebe mit Synchronlauf und Positionierung. Für eine einfache und schnelle Inbetriebnahme sorgen die automatische Abstimmung der relevanten Umrichter-Parameter auf den angeschlossenen Motor und die diversen Applikationsmakros. Diese übernehmen selbstständig die Anpassung an die jeweilige Maschine. Mit der Software DriveworksEZ lassen sich zudem per blockorientierter Programmierung individuelle Schalt- und Steuerungsaufgaben mit dem Frequenzumrichter realisieren. Der Umrichter kann so eine SPS ersetzen, was Kosten sowie den Verdrahtungs- und Installationsaufwand der Anlage verringert. Außerdem verringert dies die Anzahl an Komponenten und erhöht so die Anlagenzuverlässigkeit. Hohe Sicherheitsstandards ermöglicht die Funktion Sicherer Halt (STO: Safety Torque Off) gemäß EN ISO 13849-1 PLd und IEC EN 61508 SIL 2. Sie kann die Motorschütze komplett ersetzen.
Wie alle Geräte des Unternehmens sind auch die IP54-Varianten auf einen Dauerbetrieb von zehn Jahren ausgelegt. Der Wartungsaufwand ist somit gering. Zudem informiert die Verschleißanzeige der wichtigsten Komponenten rechtzeitig vor Ausfällen und beugt einem außerplanmäßigen langen Maschinenstillstand vor. Außerdem stehen für die Frequenzumrichter Optionskarten für die wichtigsten Feldbusse wie CANopen, Devicenet, Profibus, CC-Link, Mechatrolink-II und Ethercat zur Verfügung.
Carsten Schreiter
(mf)
