Innerhalb von Minuten können Kon­struk­teure einen kompletten Umrichter-Schaltschrank im Web-Tool zusammenstellen und erhalten ein fundiertes Angebot.

Innerhalb von Minuten können Kon­struk­teure einen kompletten Umrichter-Schaltschrank im Web-Tool zusammenstellen und erhalten ein fundiertes Angebot.Danfoss

Gerade im mittleren Leistungsbereich von 90 bis 630 kW, in dem das Gros der Anwendungen liegt, sind Komplettlösungen aus einer Hand gefragt. Nicht zuletzt, weil bei der Planung und Konfiguration solcher Antriebe ein erheblicher Zeitaufwand anfällt. Auch verfügt nicht jeder Antriebsspezialist oder Maschinenkonstrukteur über die notwendigen Detailkenntnisse im Schaltschrankbau, um eine solide und Norm-konforme Lösung zu spezifizieren. Daher wächst der Bedarf nach einer Lösung, die die Zusammenstellung und Bestellung beschleunigt und vereinfacht, ohne dass Kunden wirklich Fachkenntnisse über Schaltschrankbau oder die entsprechenden Normen brauchen.

Schon vor der eigentlichen Planung oder Bestellung hat der Maschi­nenbauer seinen Prozess definiert, kennt also seinen ­Bedarf und die grundlegenden Eckdaten der Antriebslösung, wie die Versorgungsspannung und das Lastprofil (Pumpe, Lüfter, Zentrifuge). Bereits aus diesen Informationen lassen sich die spezifischen Anforderungen an den Antrieb ableiten, etwa das ­Anlauf- und Überlastverhalten, die Einschaltdauer und dergleichen mehr. Interessant wird es, wenn die ‚Komponente Antrieb‘ als komplette Funktionseinheit, montagefertig und einsatzbereit, integriert sein soll. Dann sind weitere wichtige Komponenten notwendig und zu berücksichtigen. Dazu zählen beispielsweise ein Hauptschalter, Sicherungen, ein Bypass für den Notbetrieb und weitere Funktionen wie Anzeigen und Bedienelemente in der Schaltschranktür. Diese Features gehen weit über die klassische Auslegung der Antriebseinheit hinaus.

Das Single-Line-Diagramm gibt es bereits vor Auftragsvergabe.

Das Single-Line-Diagramm gibt es bereits vor Auftragsvergabe.Danfoss

Wäre es nicht wünschenswert, diese erweiterten Funktionen, etwa ein Schütz, passend zum Umrichter auswählen zu können? Die Anwahl dieser Funktionen in einem Konfigurator sollte ausreichen, alle weiteren ­Daten, wie Typ des Schützes, eingesetzte Spannung oder das Schaltvermögen, vorzugeben, basierend auf den Rahmenbedingungen der Anwendung und am besten auto­matisch. Damit wäre das Engineering vom grundsätzlichen Planungsprozess der Antriebsfunktion entkoppelt und automatisiert.

Traditioneller Bestellprozess erfordert viel Handarbeit

Beim traditionellen Vorgehen verlangen Planung und technische Auslegung nach wie vor eine Menge Handarbeit und Fachwissen. Benötigt die Anwendung, beispielsweise ein Pumpenantrieb, einen Hauptschalter, Vorsicherungen, eine bestimmte Spannungsversorgung oder eine Bypass-Lösung, wälzt ein Konstrukteur erst einmal Kataloge: Er muss prüfen, ob die Bauteile zur Leistungskurve des eingesetzten Umrichters passen, die richtigen Sicherungen wählen, technische Daten und Baugrößen der Schütze prüfen. Danach die bange Frage: Passt alles in den dafür vorgesehenen Schaltschrank oder wird die nächste Baugröße notwendig? Sind die Baugruppen für den Schaltschrankeinbau spezifiziert, gilt es die Klimatisierung zu prüfen: Lässt sich die Wärmelast aus dem Schaltschrank sicher abführen? Und wieder: Passt der Schrank noch? Zuletzt folgt die Positionierung der Bauteile im Schaltschrank.

Die Schaltpläne lassen sich per Makro auf den benötigten Leistungs­bereich anpassen.

Die Schaltpläne lassen sich per Makro auf den benötigten Leistungs­bereich anpassen.Danfoss

Erfahrungsgemäß erfolgt die Auslegung von der Lastseite her und ist ein iterativer Prozess bis die optimale Konfiguration steht. Allein die daraus resultierende Liste an Komponenten – teilweise drei bis vier Seiten an Bauteilen und Zubehör – ist ein Beleg für den erheblichen Aufwand. Steht die Stückliste, benötigt der Anwender ein Angebot, entweder vom Schaltschrankbauer seines Vertrauens oder von Antriebsherstellern wie Danfoss. Der Schaltschrankbauer oder Antriebshersteller kann jetzt auf Basis seiner Erfahrung ein Basisangebot für diese erste Version unterbreiten. In der Praxis zeigt sich aber, dass meist Nachbesserungen und Korrekturen nötig sind. Trotz einer gewissen Routine und fachlichem Know-how der Mitarbeiter benötigt die Bearbeitung günstigstenfalls einen Tag.

Schluss mit Konfiguration von Hand

Um diesen Design-Prozess für eine Schaltschranklösung zu vereinfachen und zu beschleunigen, hat Danfoss den VLT Plus ­Panel Schaltschrankkonfigurator entwickelt. Die Idee war, Kunden einen funktionsbasierenden Baukasten zur Verfügung zu stellen, der alle Komponenten für einen Antrieb zusammen mit den typischen Erweiterungen enthält. Basierend auf den Frequenzumrichterserien VLT Automation Drive, HVAC Drive und Aqua Drive können sich Kunden die Funktionen zusammenstellen, die sie wirklich brauchen – ohne sich um die Details Gedanken machen zu müssen. Die liefert der Plus Panel Configurator, den die Experten von Danfoss Solution Sales bereitstellen.

Nach der Konfiguration kann sich der Kunde eine Vielzahl von Dokumenten laden, die alle notwendigen Daten für eine erste Kontrolle enthalten.

Nach der Konfiguration kann sich der Kunde eine Vielzahl von Dokumenten laden, die alle notwendigen Daten für eine erste Kontrolle enthalten.Danfoss

Zum Start des Konfigurators sind die Schaltgeräte eines Lieferanten verfügbar. Da die Lösung auch global genutzt werden soll, pflegt Danfoss die Standardgeräte-Typen anderer Hersteller nach, um so auch unterschiedlichen Kundenanforderungen und lokalen Gegebenheiten nachzukommen. Im Endausbau werden Schaltschrankkonfigurationen für die Spannungsebenen 400, 500 und 690 V bereit stehen und eine große Bandbreite an Anfra­gen abdecken. Die derzeit bereitgestellten Baugruppen wie Schütze, Hauptschalter, Sicherungen oder Ausgangsfilter decken durch die möglichen Kombinationen bereits eine große Zahl an Varianten ab.

Ein Single-Line-Diagramm steht dem Konstrukteur sofort nach Abschluss der Eingaben zusammen mit weiteren Daten als Basisdesign zur Prüfung. Damit lässt sich kontrollieren, ob alle Funktionen vorhanden sind. Noch nicht online verfügbare Varianten lassen sich schnell in den Zeichnungen manuell nachpflegen und für ein detaillierteres Angebot nutzen. Auch dann ist die Planung noch immer deutlich schneller.

Komplettes Infopaket auf Knopfdruck

Ist die Konfiguration abgeschlossen, was in der Praxis aufgrund der Auswahlmöglichkeiten in wenigen Minuten möglich ist, erhält der Kunde ein umfangreiches Informationspaket als PDF. Dieses enthält die technische Beschreibung sowie einen Preis für die gesamte Funktionseinheit. Das kann nicht nur einen, sondern auch mehrere Schränke umfassen. Das Informationspaket ­umfasst unter anderem Eingangsströme, Betriebsspannung, Verlustleistung, die technischen Abmessungen und Gewichte, aber natürlich auch Aufstellrichtlinien oder Umgebungstemperaturen. So kann der Kunde die Anschlussleistung und das Kurzschlussvermögen der Einspeisung prüfen. Nach Auftragserteilung übermittelt Danfoss die kompletten Daten an einen kooperierenden Schaltschrankbauer, das heißt die komplette Elektro-Planung mit Stückliste, Datenbank, Ausschnitten und Schrankaufbau inklusive 3D-Darstellung, Bohrplänen und die Daten für eine CNC-Bearbeitung der Schalttafel. Alle Daten werden als Eplan-Projekt zur Verfügung gestellt.

Für OEM oder Großkunden stehen im Endausbau des Konfigurators auch individualisierte Unterlagen, bis hin zum eigenen ­Logo bereit. Der Zugang zum Tool erfolgt über den Web-Shop; für Interessierte besteht die Möglichkeit, einen Testzugang freizuschalten.

Einen Testzugang können Sie anfordern unter:
vlt@danfoss.de