Die ABB Industrial Drives der Serie ACS880 sind für den Einsatz in der chemischen Industrie ausgelegt. Typische Anwendungsbereiche in der chemischen Industrie sind Kreisel-, Zahnrad-, Membran- und Kolbenpumpen, Lüfter, Kompressoren, Extruder, Mischer, Förderbänder sowie Granulatoren. Die sehr flexibel einsetzbaren Niederspannungsfrequenzumrichter können exakt auf die Anforderungen der jeweiligen Industrieapplikationen konfiguriert werden.
Die Serie ACS880 umfasst zahlreiche Single-Drive-Frequenzumrichter für die Wandmontage sowie Schrankgeräte und Frequenzumrichtermodule mit Leistungen von 0,55 kW bis 5,6 MW und Spannungen von 230 bis 690 V. Sie sind in Schutzarten bis IP 55 für staubbelastete oder feuchte Umgebungen erhältlich.
Die Frequenzumrichter basieren auf der gemeinsamen ABB-Antriebsarchitektur. Sie verwendet ein einheitliches Bedienpanel-Design, harmonisierte Parameterstrukturen, universelles Zubehör und die gleichen PC-Tools. Durch die gemeinsame Basis für alle Antriebsserien von ABB wirken die Produkte sofort vertraut, die Inbetriebnahme wird beschleunigt und der Schulungsaufwand deutlich reduziert. Die Betriebs-, Wartungs- und Ersatzteilkosten sind gering.
Zuverlässige Motorregelung
Die Antriebe ACS880 verfügen über die direkte Drehmomentregelung (DTC, Direct Torque Control). Die Motorregelungsplattform von ABB wurde für Asynchronmotoren, Permanentmagnet-Synchronmotoren, Synchronreluktanzmotoren und Servomotoren entwickelt. Mithilfe von DTC kann der Motor vom Stillstand bis zum maximalen Drehmoment und zur maximalen Drehzahl ohne Drehgeber zuverlässig und genau geregelt werden. DTC ermöglicht eine hohe Überlastbarkeit sowie ein hohes Anlaufmoment und sorgt dafür, dass die Mechanik geschont wird.
Die direkte Drehmomentregelung gewährleistet den zuverlässigen Start von Zahnradpumpen, Kompressoren, Extrudern und Membranpumpen infolge eines hohen Anlaufmoments. Kurze Spannungseinbrüche im Versorgungsnetz werden ohne Prozessunterbrechung überbrückt. DTC sichert einen verlässlichen sicheren Start von bereits drehenden Lüftern und sorgt dank präziser Drehmomentbegrenzung für den mechanischen Schutz von Extrudern. Im Einsatz mit Sinusfilter werden die Anforderungen in der chemischen Industrie hinsichtlich Spitzenspannung und der Spannungsanstiegszeit an den Motorklemmen gemäß der Namur-Empfehlung NE 38 erfüllt. Somit lässt sich nahezu jeder Motor mit einer Standardisolierung am Frequenzumrichter betreiben und die Ersatzteilhaltung wird deutlich reduziert.
Schnittstellen inklusive
Die Einbindung der ABB Industrial Drives in das Leitsystem kann mit allen Schnittstellen realisiert werden, die in der chemischen Industrie typischerweise verwendet werden. Die Profibus-Schnittstelle erfüllt zusätzlich zur Standard-Profibus-DP-Kommunikation die Namur-Empfehlung NE 122 „Profibus-Schnittstelle für Antriebe mit Frequenzumrichtern in der Verfahrenstechnik“. Die Kommunikation zwischen dem Frequenzumrichter und dem Leitsystem, welches das VIK-Namur-Profil verwendet, kann einfach, zuverlässig und mit geringem Aufwand eingerichtet werden. Mit den Antrieben lässt sich außerdem eine E/A-Lösung gemäß der Namur-Empfehlung NE 37 für konventionelle Schnittstellen realisieren.
Motortemperaturauswertung
Für den ACS880 steht ein Atex-zertifiziertes integrierbares Thermistor-Schutzmodul zur Verfügung. Das FPTC-02 Ex II (2) GD ist als Schutzgerät baumustergeprüft und erfüllt die Anforderungen für Sicherheitskomponenten der europäischen Atex-Richtlinie 2014/34/EU. Es kann dadurch für den Temperaturschutz von Motoren in explosionsgefährdeten Bereichen (Ex-Motoren) verwendet werden.
Meldet der Motorsensor eine Übertemperatur, aktiviert das Thermistor-Motorschutzmodul die SIL/PL-zertifizierte Funktion des Frequenzumrichters „Sicher abgeschaltetes Drehmoment“ (Safe Torque Off STO). Dann wird die Steuerspannung der Leistungshalbleiter des Frequenzumrichterausgangs abgeschaltet, sodass der Wechselrichter nicht mehr die zum Betrieb des Motors notwendige Spannung erzeugen kann. Diese Option ermöglicht eine erhöhte Prozesssicherheit und sorgt für eine vereinfachte Installation, da externe Sicherheitskomponenten eingespart werden können und sich damit auch die Verkabelung vereinfacht.
Die integrierte STO-Funktion des ACS880 ist zertifiziert als sichere Abschaltfunktion gemäß der Atex-Richtlinie. Dies ermöglicht den Einsatz als Aktuator beim Aufbau der Temperaturschutzfunktion. Die STO-Funktion ist nach EN/IEC 61800-5-2 ausgeführt und entspricht auch den Anforderungen der EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EC. Sie erreicht das hohe Sicherheitslevel SIL3 und PL e. Die Atex-zertifizierte sichere Abschaltfunktion erfüllt die Anforderungen der europäischen Atex-Richtlinie 2014/34/EU und ist durch den TÜV Nord und VTT expert services Ltd. zertifiziert.
Erweiterte Sicherheit
Mit dem optionalen Sicherheitsfunktionsmodul FSO-12 lassen sich die Sicherheitsfunktionen des ACS880 einfach erweitern. Das Sicherheitsfunktionsmodul wird in einem Steckplatz auf der Regelungseinheit installiert und kommuniziert direkt mit dem Frequenzumrichter. Es verfügt über zahlreiche geberlose Sicherheitsfunktionen wie die in der chemischen Industrie wichtigen Funktionen „Sicherer Stopp 1“ (SS1) und „Sicher begrenzte Drehzahl“ (SLS), erfüllt die Sicherheitslevels SIL3/PL e auch ohne Geberrückführung vom Motor und ist mit der EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG/ konform.
Langes Serviceintervall
Lange Wartungsintervalle für die ACS880 von bis zu neun Jahren ermöglichen einen ununterbrochenen langfristigen Prozess durch eine lange Lebensdauer der Komponenten. Die Wartung der Frequenzumrichter kann während einer geplanten Anlagenabschaltung erfolgen. Der optionale Aufbau der Frequenzumrichtereinheiten auf standardisierten Modulplatten mit allen zusätzlichen Komponenten wie Schalter, Sicherungen und Ausgangsfilter stellen eine schnelle Wartung und minimierte Ersatzteilhaltung sicher. So lassen sich auch komplette Modulplatten sehr schnell und einfach aus einem Schrank nehmen und wieder einsetzen. Beim Austausch eines Frequenzumrichters zum Beispiel für Wartungszwecke genügt es, die integrierte Memory-Unit in den anderen Umrichter zu stecken; dieser ist sofort betriebsbereit. Kenntnisse zur Parametrierung und Bedienung des ACS880 sind hierbei nicht notwendig, denn die Memory-Unit beinhaltet die komplette Firmware und alle Einstellungen.
Antriebspakete für den Ex-Bereich
Um eine noch größere Flexibilität bei der Einhaltung der Sicherheitsnormen zu erreichen, bietet ABB die Industrial Drives ACS880 auch zusammen mit Niederspannungsmotoren für Ex-Bereiche als fertiges Paket an, das gemäß den IECEx- und Atex-Normen als Kombination geprüft, dimensioniert und zertifiziert ist. Dieses typgeprüfte Paket lässt sich mit einer höheren Leistung ausnutzten als eine Motor-Frequenzumrichter-Kombinationen verschiedener Hersteller und senkt dadurch die Kosten. Letztere erfordert in der Regel eine Überdimensionierung der Einzelkomponenten. Dabei sorgt das DTC-Regelungsverfahren im ACS880 dafür, dass die Verluste im Motor minimiert werden. Eine solche Paketlösung spart Zeit und Kosten, da projektspezifische Prüfungen der Motor-Frequenzumrichter-Kombination nicht erforderlich sind.
Die Frequenzumrichter der Serie ACS880 bieten aber auch dann Vorteile, wenn sie zusammen mit Motoren anderer Hersteller verwendet werden. Das optionale Thermistor-Motorschutzmodul kann Motoren anderer Hersteller beim Betrieb in explosionsgefährdeten Anwendungen zuverlässig schützen, auch wenn sie nicht zusammen geprüft wurden. Somit ist ein sicherer Prozess gewährleistet. Vor der Kombination des Frequenzumrichters mit dem Motor muss lediglich geprüft und sichergestellt werden, dass der Motor nach den Herstellerangaben für den Betrieb im Ex-Bereich mit einem Umrichter geeignet und ausgelegt ist.
Suchwort: cav0717abb
Autor: Fred Donabauer
Leiter Produktmanagement AC Drives,
ABB Automation Products
