Drehzahlregelung statt Drosselregelung

Um bei Pumpen- und Lüfterantrieben die Fördermenge bzw. den Druck zu regeln, gibt es unter anderem zwei Verfahren:

1. Änderung der Rohrkennlinie durch Drossel- oder Drallregelung
2. Anpassung an die Pumpen-/ Lüfterkennlinie durch Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter

Bei der Drosselregelung wird die Durchflußmenge mit Hilfe von Drosselklappen gesteuert, die der Pumpe permanent ihre gesamte Leistung abverlangen. Die Regelung mit einem Frequenzumrichter erfolgt dagegen über die Drehzahlverstellung des Motors mittels Potentiometer, Leitspannung oder Leitstrom. So wird der Antrieb immer im optimalen Arbeitsbereich betrieben und nur die Energie abgefordert, die tatsächlich benötigt wird.

Eine Regelung mit Frequenzumrichtern hat darüber hinaus weitere Vorteile:

 Energieersparnis
 Geräuschminderung
 Verschleißreduzierung
 Drosselregelungen entfallen
 Stern-Dreieckstufen entfallen
 Blindleistungskompensation entfällt
 Vermeidung von Netzstoßbelastung
 Einfache Anbindung an Leit- und Feldbussysteme

Ergibt ein Kostenvergleich zunächst, daß die Drosselregelung günstiger ist, erweist sich bei Berücksichtigung aller Faktoren, daß die Regelung mittels Frequenzumrichter deutlich wirtschaftlicher arbeitet. Um Energie und Kosten zu sparen, sollte daher bei der Erstellung oder Umrüstung von Anlagen eine Drehzahlregelung durch Frequenzumrichter eingeplant werden.

Wasserspeicher mit Niveausteuerung

Pumpensteuerungen für einen Wasserspeicher sind in der Regel mit einem Drehstrom-Normmotor ausgestattet. Dieser kann zur Regelung mit einem Frequenzumrichter ausgerüstet werden. Hiermit ergibt sich eine Alternative zu der Drosselklappensteuerung. Die Sollwertvorgabe für den Umrichter erfolgt direkt über den Niveausensor des Speichers. Der Umrichter kann hierbei auch weitere Schutz- und Hilfefunktionen wie z.B. Störmeldungen oder eine Hand-oder Automatik-Steuerung übernehmen.

Druckerhöhungsanlage

Für Frischwasserversorgung oder Feuerlöschsysteme wird der Wasserdruck über eine sogenannte Druckerhöhungsanlage gesteuert.
Druckerhöhungspumpen befinden sich direkt im öffentlichen Rohrleitungsnetz und haben die Aufgabe, den Druck im Versorgungsnetz konstant zu halten. Der Druck wird gegen den Druckpegel eines Hochbehälters aufgebaut, der aber beim Vollaufen keine Gasblase enthält. Diese Steuerung erfolgt häufig über Drossel- klappen oder eine Bypaßsteuerung. Durch eine Zweipunktregelung entstehen dabei oft Druck- spitzen auf der Leitung. Frequenzumrichter mit einem Drehstrommotor können hier sehr einfach eingesetzt werden. Die Druckregelung mit einem 0/4-20 mA oder 0 - 10 V Rückführungssignal wird im Umrichter direkt realisiert.

Lüfterantriebe für Gebäudeklimatisierung

Die Klimaanlagen in großen Gebäuden werden von einer zentralen Leitwarte aus gesteuert. Die Durchflußmenge ist hierbei von unterschiedlichen Komponenten abhängig (Außentemperatur, Raumgröße etc.). Viele dieser Anlagen werden mit Drallsteuerungen geregelt.der Einsatz eines Umrichters hat verschiedene Vorteile. Die Steuerung von der Leitstelle kann hier über ein einfaches Bussystem erfolgen. Die Regelung der Durchflußmenge kann der Umrichter direkt mit dem integrierten PID-Regler durchführen.
Ein großer Vorteil beim Einsatz eines Umrichters ergibt sich in der Energiebilanz. Die Kostenersparnis, gerade im Teillastbereich, ist sehr hoch. Zusätzlich bietet der Umrichter vielfältige Überwachungsmöglichkeiten wie z.B. Keilriemenüberwachung und die Laufgeräusche werden minimiert.

Frequenzumrichter im Steinbruch

Von einem Transportband in einem Steinbruch wird einiges verlangt. Starkes Anzugsmoment und absolute Betriebssicherheit an den Strom- und Spannungsgrenzen sind Grundvorraussetzung für die gesamte Antriebseinheit. Aus diesen Gründen entschied man sich in einem Steinbruch bei Wülfrath mit der Firma ELIN zusammenzuarbeiten. Frequenzumrichter der ELVOvert MX - Reihe steuern die beiden Antriebe des Haupttransportbandes.

Zur Technik:

Um die tonnenschweren Lasten des Transportbandes zu bewegen, wirken zwei Antriebe (630 KW pro Antrieb) auf eine gemeinsame Antriebsstation. Diese Antriebe werden von den Frequenzumrichtern ELVOvert MX BG5 gesteuert.

Die Vorteile dieser Einbaugeräte in einer kurzen Auflistung:

• Kompakte Außenmaße
• Gute Zugänglichkeit zu allen Anschlußpunkten durch zweiteiligen Aufbau
• EMV Konformität und Niederspannungsrichtlinie
• Großes übersichtliches Bedienfeld, auch für den Vorortbetrieb bestens geeignet
• Enorm hohes Start- und Losbrechmoment 180%
• Absolute Betriebssicherheit an den Strom- und Spannungsgrenzen
• AVC (Auto-Vector-Control) als Garant für volles Drehmoment in jedem Betriebspunkt
• FMC (Flux-Mode-Control) sorgt für höchste Dynamik durch allzeit richtigen Motorfluß
• AT (Auto-Tuning) mißt alle Motorparameter bei stehendem Antrieb
• Drehzahlgenauigkeit 0,1 - 0,3 % ohne Drehzahlrückführung
• Kippsicherer Betrieb auch im Feldschwächbereich
• Perfekter Rundlauf schon ab 0,01 Hz
• Hohe Performance ohne problematischen Drehzahlregler

Quelle: Tiskens Steuerungs- und Antriebstechnik GmbH & Co. KG