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Ein Trio für alle Fälle

Integrierte Antriebslösung für Verdrängerpumpen
Ein Trio für alle Fälle

Die Integration von Motor, Getriebe und Frequenzumrichter wird in der Automatisierungstechnik mehr und mehr zur bevorzugten Lösung. Die Vorteile einer solchen voll integrierten Antriebslösung wie Nordac trio SK 300E sind ein reduzierter Verkabelungsaufwand sowie eine vereinfachte Installation und EMV-gerechte Auslegung der Anlage. Zugleich benötigt der Schaltschrank weniger Platz.

Dipl.-Ing. Joachim Hergt

Trio SK 300E von Getriebebau Nord umfasst einen direkt auf den Motor aufgebauten Frequenzumrichter mit vollwertiger Steuer- und Parametrierfunktionalität. Er ist speziell für dezentrale, einschließlich mobile Einsätze geeignet. Die Einheit ist optional in einer Ausführung mit manuellen Drehreglern erhältlich, die für den Bediener direkt vor Ort zugänglich auf der Frontplatte des Umrichters installiert sind. Laufrichtung und Geschwindigkeit des Antriebs können so gleich an der Maschine angepasst werden, was eine komfortable Handhabung für viele Applikationen ermöglicht, bei denen die Motorsteuerung über Softwareeingaben unnötig umständlich wäre.
Robuster Antrieb
Trio SK 300E arbeitet in einem Temperaturbereich von -10 bis +50 °C und verfügt über thermischen Motorvollschutz. Zur Grundausstattung gehört neben einem integrierten Bremschopper auch ein Netzfilter. Der trio-Antrieb ist äußerst robust ausgelegt: Er erreicht ein Anlaufdrehmoment von bis zu 400 % sowie eine typische Überlastbarkeit von 200 % für 5 s. Darüber hinaus ist er mechanisch unempfindlich und resistent gegen Störfaktoren wie schwankende Netzspannung oder rasche Temperaturwechsel. Sollte die Umrichtereinheit einmal ausgetauscht werden müssen, bleibt zudem die Antriebsparametrierung erhalten: Wie auf einem „elektronischen Typenschild“ wird sie im Motor gespeichert und kann nach dem Einstecken eines neuen Umrichters von diesem ausgelesen und unmittelbar übernommen werden.
Hoch- und niedrigviskose Stoffe fördern
Integrierte Antriebslösungen aus Getriebemotor und Frequenzumrichter haben sich gerade in Pumpenanwendungen bewährt. Hier sind häufig Spitzenleistungen der Antriebsaggregate gefragt, denn obwohl die Entwicklung von Pumpen zu den ältesten Maschinenbauzweigen gehört, stellt das Fördern von Materialien mit sehr hoher oder niedriger Viskosität noch immer eine technologische Herausforderung dar. Für Anlagen, die zum Fördern hoch- oder niedrigviskoser Stoffe eingesetzt werden, ist daher eine dynamische Antriebslösung unabdingbar: Die Motoren müssen über einen weiten Drehzahlbereich konstant und exakt betrieben werden können, um eine gleichmäßige Förderung bei jeder Geschwindigkeit zu gewährleisten. Insbesondere beim Pumpen hochviskoser Medien ist es essentiell, dass der Antrieb bereits bei niedrigen Drehzahlen mit einem extremen Losbrechmoment anlaufen kann. Doch auch das andere Extrem bereitet Probleme: Bei der Förderung von sehr dünnflüssigen Stoffen wird besonders die schlupffreie Förderung mit einer Kreiskolbenpumpe immer stärker zur Herausforderung für den Antrieb, je deutlicher eine Schwelle von rund 200 mPas unterschritten wird. Der bei sinkender Viskosität steigende Rückschlupf muss durch entsprechend höhere Drehzahlen laufend flexibel kompensiert werden.
Beispielsweise bei Kreiskolbenpumpen, die besonders für das Fördern dünnflüssiger Medien geeignet sind und Viskositäten von 1 bis 1 000 000 mPas bewältigen, kommen die kompletten Antriebslösungen von Getriebebau Nord zum Tragen. Das Antriebsspektrum reicht vom einfachen Getriebemotor bis hin zu Aggregaten mit komplexer digitaler Steuerung. Die Leistung der Motoren liegt bei diesen Anwendungen typischerweise zwischen 0,55 und 1,5 kW, es kommen aber auch Modelle bis 45 kW zum Einsatz. Die Getriebe erreichen Drehmomente von 50 bis 20 000 Nm. Für hochviskose Fördergüter werden Antriebe verwendet, die Anlaufdrehzahlen bis hinab zu acht Umdrehungen, aber Arbeitsgeschwindigkeiten von 600 Umdrehungen bieten. Der integrierte Antrieb Nordac trio SK 300E findet vor allem bei Pumpen mit einfacher Potenziometer-Regelung Anwendung: Besonders die Ausführung mit manuellen Drehreglern, die ein bequemes Regeln der Funktion und Förderleistung der Pumpe ermöglicht, gewährleistet Vielseitigkeit und Bedienkomfort in der Praxis.
Für komplexe Applikationen
Mit dem Frequenzumrichter Nordac SK 700E lässt sich eine noch komfortablere und flexiblere elektronische Regelung realisieren, wenn Umfang und Komplexität der Anwendung dies erfordern. Das Gerät speichert bis zu vier Parametersätze für die Pumpencharakteristik und stellt sie online zur Auswahl. So kann in einer Anlage sehr schnell zwischen optimalen Anpassungen an unterschiedliche Medien, Fördermengen und Prozessanforderungen umgeschaltet werden. Bei speziellen Steueraufgaben für Pumpen, zum Beispiel der Druckregelung, bietet der SK 700E sämtliche Funktionen einschließlich Messwerterfassung und PID-Regelung. Die Druckerfassung erfolgt über einen der analogen Eingänge (0…10 V, 0/4…20 mA) am Druckregler, an den ein Drucksensor direkt angeschlossen wird. Der integrierte PID-Regler des Umrichters wird auf die Kenndaten der Regelungsstrecke eingestellt. Damit kann während des Betriebes der Prozesssollwert direkt verändert werden. Mit optionalen Technologiemodulen für Encoderrückführung und Positionierung beherrscht eine solche Antriebslösung auch sehr anspruchsvolle Dosieraufgaben. Während des laufenden Prozesses lassen sich Änderungen wie die Umschaltung der Parametersätze oder die Anpassung des Drucksollwerts sowohl direkt über die Ein-/Ausgangsschnittstelle des Reglers als auch über die optionalen Feldbusschnittstellen vornehmen. Über den Bus können von einer übergeordneten Steuerung aus Parametrierungen, Sollwertvorgaben und Statusabfragen erfolgen sowie Diagnose- und Servicefunktionen genutzt werden.
cav 404

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