Antriebstechnik

Frequenzumrichter: Mehr Einfachheit reinentwickelt

| Autor / Redakteur: Sven Eckert, Daniel Mendt / Karin Pfeiffer

Anwender können mit nur einer Feldbus-Optionskarte auf bis zu fünf GA700 zugreifen, was den Verkabelungsaufwand verringert.
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Anwender können mit nur einer Feldbus-Optionskarte auf bis zu fünf GA700 zugreifen, was den Verkabelungsaufwand verringert. (Bild: Yaskawa)

Komplexeren Aufgaben in Maschinen und Anlagen steht heute ein enges Zeitfenster für Installation und Inbetriebnahme gegenüber: Welche Anforderungen das mit sich bringt, spiegelt sich in der neuen Frequenzumrichter-Generation von Yaskawa wider.

Maschinen- und Anlagenbauer bewegen sich bekanntlich in einem spürbar zunehmend anspruchsvollen Marktumfeld: Die zentrale Rolle von Software und Elektronik erfordert neue Kompetenzen. Gleichzeitig verkürzen sich die Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten. Vor diesem Hintergrund hat Yaskawa seine neue Frequenzumrichter-Generation, gestartet mit der GA700 Variante, für Industrieanwendungen konzipiert.

Ein Entwicklungsziel war die konsequent nutzerfreundliche und einfache Bedienbarkeit der neuen Umrichter. Das setzt ein Design voraus, das sich am Bedienkomfort moderner Smartphones orientiert: ein zentrales Display mit intuitiver Bedienoberfläche, zusätzlich informiert ein dreifarbiger LED-Statusring optisch eindeutig über den aktuellen Zustand des Umrichters. Über einen SD-Karten-Slot lassen sich weitere Funktionen realisieren, etwa die Aufzeichnung von Lastprofilen mit integrierter Echtzeituhr. Dieses neue Konzept soll wesentlich dazu beitragen, dass sich die Geräte auch ohne Expertenwissen in kürzester Zeit in Betrieb nehmen und ohne große Vorkenntnisse sehr einfach bedienen lassen.

Auch integrierte Softwarefunktionen erleichtern Inbetriebnahme und Betrieb: So unterstützt ein Einrichtungsassistent interaktiv und dialoggeführt das Setup. Mit der Yaskawa-Software Driveworks EZ steht ein Programmiertool für SPS-ähnliche Funktionsblöcke zur Verfügung. Die digitale Bedienung kann auf zwei Wegen erfolgen: entweder per PC via USB, also ohne Netzzugang, was etwa bei der Kommissionierung oder zum Parametrieren des Geräts für Kunden sinnvoll ist. Oder online und offline über das Parametrierungs- und Inbetriebnahmetool Drivewizard. Die intuitive Android-App Drivewizard Mobile ermöglicht die Nutzung des Tools via Bluetooth oder USB-Schnittstelle auch von mobilen Geräten aus.

Ebenfalls neu ist ein Cloud-Dienst. Die Identifikation der Komponenten erfolgt über individuelle QR-Codes, mit denen GA700-Geräte werkseitig versehen sind.

Asynchrone Motoren & Co. ohne Autotuning betreiben

Nicht zuletzt bieten die neuen Umrichter eine besondere Regelungsart: Diese ermöglicht es, Asynchron-, Permanentmagnet- oder Synchron-Reluktanzmotoren zu betreiben, ohne dass dafür ein Motor-Autotuning notwendig ist. Damit ist zum einen die Auswahl eines geeigneten Umrichters denkbar einfach und zum anderen wird die Zeit für die Inbetriebnahme auf ein Minimum reduziert. Auch hardwareseitig ist die aktuelle Gerätegeneration umfassend neu konzipiert und praxistauglich optimiert. So vereinfachen Leistungsklemmen nach europäischem Standard die Installation. Die Montagefläche der neuen Geräte ist um bis zu 50 Prozent kleiner als bei vergleichbaren Vorgängermodellen.

Die GA700-Modellvarianten gehören damit zu den kompaktesten Umrichtern dieser Klasse am Markt. Zudem sind die Geräte ohne Zwischenraum anreihbar und bieten somit eine optimale Plattform für kompakte Maschinen und Anlagen. Alternative Installationsmöglichkeiten erhöhen die Flexibilität zusätzlich: So lässt sich der Umrichter per Flanschring in Durchsteckmontage anbringen. Weil er damit weitgehend außerhalb des Schaltschranks liegt, reduziert sich dort nicht nur der Platzbedarf, sondern auch der Kühlaufwand. Die Varianten bis 75 kW erlauben darüber hinaus eine Quermontage.

Für die Einbindung in vielfältige Anlagenumgebungen werden Schnittstellen für alle gängigen Feldbusse bedient. Das heißt im Einzelnen: Ethernet/IP, Profibus, Profinet, Ethercat, Powerlink, CANopen, DeviceNet, CC-Link und der Yaskawa-Bus Mechatrolink. Darüber hinaus verfügen die Umrichter über eine integrierte RS-485-Schnittstelle und lassen sich somit untereinander vernetzen. Mit einer einzigen Optionskarte sind dann bis zu fünf Umrichter steuerbar. Es werden also weniger Karten benötigt, und auch die Installationskosten sind entsprechend geringer.

Funktionen für funktionale Sicherheit wie SIL3-konforme STO-Eingänge (Safe Torque Off, also sicher abgeschaltetes Drehmoment) runden die Basisausstattung der GA700-Umrichter ebenso ab wie integrierte EMV-Filter. Die STO-Funktion ermöglicht eine einfache und sichere Umsetzung von Not-Aus-Schaltungen. Alle Modellvarianten sind standardmäßig in Schutzart IP20 ausgeführt und entsprechend robust. Dabei erfüllen sie die von Yaskawa gewohnten hohen Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit. Insbesondere sind sie auf einen wartungsfreien Dauerbetrieb von zehn Jahren ausgelegt.

Die neuen GA700-Umrichter sind in einem Leistungsbereich bis 630 kW verfügbar und halten weltweite Standards ein. Das Anwendungsspektrum ist entsprechend breit: von einfachen Einzelantrieben über Marine bis hin zu vernetzten Antrieben und anspruchsvolleren Anwendungen wie Kranen, Wicklern oder Positionierantrieben.

* *Sven Eckert ist Applikationsingenieur, Daniel Mendt leitet die Gruppe Applikation/Frequenzumrichter bei Yaskawa

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