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Frequenzumrichter

Frequenzumrichter mit flexiblen Schnittstellen

| Redakteur: Sandra Häuslein

Die Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Pro SK 500 P sind mit integrierten Schnittstellen zu allen marktüblichen Feldbussen ausgestattet und wurden von Nord technisch komplett überarbeitet – ein Überblick.

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Die neuen Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Pro bieten hohe Funktionalität, Konnektivität und Modularität.
Die neuen Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Pro bieten hohe Funktionalität, Konnektivität und Modularität.
(Bild: Nord Drive Systems)

Maximale Funktionalität, Konnektivität und Modularität kennzeichnen die neue Nordac-Pro-Produktfamilie und damit die jüngste Neuentwicklung der Schaltschrankumrichter aus Bargteheide. Die Baureihe ist mit vielen Schnittstellen für Kommunikation und Feldbusse, neuartigen Features sowie jeder Menge Erweiterungsmöglichkeiten ausgestattet. So lässt sie sich auch einfach in alle Automatisierungsarchitekturen integrieren.

Die neuen Schaltschrankumrichter decken den Leistungsbereich von 0,25 kW bis 5,5 kW ab und eignen sich gleichermaßen für den Betrieb mit Synchron- und Asynchronmotoren. Verschiedene Gerätevarianten können dabei den unterschiedlichsten Applikationsanforderungen zugeordnet werden. Die modular aufgebaute Reihe ist durch steckbare Bedienungs-, Sicherheits- und Optionsmodule funktional erweiterbar. Die kompakte Bauform im Booksize-Format spart Platz im Schaltschrank und erlaubt Anwendern eine Side-by-Side-Montage.

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Flexible Kommunikationsmöglichkeiten über eine Schnittstelle

Ein besonderes Ausstattungsmerkmal ist der Multi-Chip für Industrial Ethernet. Dieser ermöglicht die Nutzung der wichtigsten industriellen Ethernet-Standards über eine Schnittstelle. Egal ob Profinet, Ethernet IP, Powerlink oder Ethercat – das gewünschte Protokoll lässt sich einfach per Parameter einstellen. In Verbindung mit einem USB-Anschluss (Typ C) für die Parametrierung auch ohne externe Stromzufuhr (parameter loading in the box), einem SD-Karten-Slot zur Parameterdatenspeicherung und -übertragung, einer Canopen-Schnittstelle sowie der seriellen Schnittschnitte RS485 wird der Schaltschrankumrichter zum Kommunikationsprofi.

Der Nordac Pro SK 500P wird als Applikationsumrichter (SK 530P und SK 550P) mit vollem Funktionsumfang und als Maschinenumrichter (SK 500P) mit reduziertem Schnittstellenumfang angeboten, der jedoch funktionell bereits anspruchsvolle Aufgaben durch integrierte PLC, Closed-loop-Regelung und Positionierung erledigt. Der SK 530P weist darüber hinaus einen SD-Karten-Slot, eine USB-Schnittstelle und die Möglichkeit zur Erweiterung über eine Optionsbaugruppe SK CU5 auf. Für die Anbindung an Steuerungssysteme über Industrial Ethernet wiederum eignet sich der Applikationsumrichter SK 550P.

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Im Fokus des Anwendertreffs Mechatronische Antriebstechnik stehen die mechanischen Komponenten Getriebe, Kupplungen und Bremsen sowie deren Auslegung, Dimensionierung und Zusammenspiel im mechatronischen Gesamtsystem.

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Neben verbesserten Eigenschaften und Leistungsmerkmalen übernimmt die neue Umrichtergeneration die bekannte Nordac-Parameterstruktur und ist physisch und funktionell voll abwärtskompatibel.

Die intelligent vernetzten Nord-Antriebe (hier ist eine Lösung mit dezentralem Frequenzumrichter abgebildet) ermöglichen eine kontinuierliche Zustandsüberwachung und legen damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte.
Die intelligent vernetzten Nord-Antriebe (hier ist eine Lösung mit dezentralem Frequenzumrichter abgebildet) ermöglichen eine kontinuierliche Zustandsüberwachung und legen damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte.
(Bild: Nord Drivesystems)

Mehr Funktion auf kleinem Raum

In der kleinsten Baugröße betragen die Abmessungen 65 mm in der Breite, 135 mm in der Tiefe und 200 mm in der Höhe. Möglich wurde diese kompakte Bauweise durch den Einsatz neuer technischer Verfahren sowie den weiterhin ungebrochenen Trend zur Miniaturisierung in der Elektronikbranche, der Bauteile wie Kondensatoren, IGBT-Power-Module, Speicher und Prozessoren immer kleiner und leistungsfähiger macht. Das eröffnet technisch neue Möglichkeiten in puncto Performance, Funktionsumfang und Sicherheit. Auch die Kühlkörper wurden hinsichtlich Luftführung und Wärmeabgabe so optimiert, dass sie möglichst klein ausfallen.

Die Umrichter in den Baugrößen 1 und 2 werden darüber hinaus als Einplatinen-Lösung realisiert: Alle elektronischen Komponenten sind auf einer einzigen Leiterplatte zusammengefasst. Das macht die Geräte noch kompakter.

Gleichzeitig wurde das Gesamtkonzept überarbeitet und die Geräteserie SK 500P auf eine neue, zukunftsfähige Plattform gestellt – dabei verspricht Nord Drivesystems viele Jahre Leistung und Performance.

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Frequenzumrichter mit integrierter PLC

Auch der Nordac-Pro-Freqenzumrichter ist bereit für Industrie-4.0-Anwendungen. Wie alle Nord-Frequenzumrichter verfügt auch das neue Mitglied der Nordac-Pro-Familie über eine leistungsstarke PLC für antriebsnahe Funktionen. Die integrierte PLC verarbeitet die Daten angeschlossener analoger und digitaler Sensoren und Aktoren, zum Beispiel von Lichtschranken, Temperatursensoren oder Schwingungssensoren, und kann Ablaufsteuerungen autark einleiten.

Aufgrund der PLC können die Antriebe Master-Slave-Gruppen bilden, die intelligent miteinander kommunizieren und eigenständig Steuerungsaufgaben übernehmen. Das erlaubt ein modulares Anlagendesign mit Produktionsgruppen und Fertigungsinseln und in einem nächsten Schritt die Vernetzung der gesamten Fabrik. Die Antriebs- und Anwendungsdaten können an den Leitstand, vernetzte Komponenten oder eine vorhandene Cloud übermittelt werden.

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Nordac Pro SK 500P ab Januar 2020 erhältlich

Um die Kommunikationsmöglichkeiten beim Schaltschrankumrichter Nordac Pro SK 500P so flexibel wie möglich zu gestalten, hat das Entwicklungsteam bei Nord Drivesystems die neue Umrichterplattform mit zahlreichen Schnittstellen ausgestattet:

  • Multi-Ethernet-Chip für alle wichtigen industriellen Ethernet-Standards
  • USB-Anschluss für Parametrierung und Programmierung
  • SD-Karten-Slot zur Parameterdatenspeicherung und -übertragung
  • Fünf bis sechs digitale Eingänge
  • Zwei analoge Eingänge
  • Zwei digitale und ein analoger Ausgang
  • Zwei Multifunktionsrelais und eine HTL- / TTL-Inkrementalgeber-Schnittstelle
  • Ein Universalgeberinterface

Der neue Nordac Pro SK 500P ist ab Januar 2020 als Applikationsumrichter (SK 530P und SK 550P) mit vollem Funktionsumfang und als Maschinenumrichter (SK 500P) mit reduziertem Schnittstellenumfang erhältlich. Optional gibt es den SK 510P mit Sicherheitsfunktion STO.

Kontinuierliche Zustandsüberwachung möglich

Eine kontinuierliche Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) ist mit dem neuen Nordac Pro möglich und legt damit die Basis für vorausschauende Wartungskonzepte (Predictive Maintenance) sowie eine optimierte Anlagendimensionierung.

Die präzise Stromvektorregelung kann das Optimum an Drehmoment in unterschiedlichen Last- und Drehzahlsituationen herausholen und garantiert mit hoher Überlastreserve die Betriebssicherheit, die sich Anwender beispielsweise beim Anfahren wünschen.

Der Frequenzumrichter performt open-loop oder closed-loop und kann Synchronmotoren ebenso wie Asynchronmotoren betreiben. Der integrierte Bremschopper für den 4-Quadrantenbetrieb gehört in der gesamten Serie ebenso zur Grundausstattung wie das Motorbremsenmanagement. Das ist für Hubwerksanwendungen wichtig, um nur ein Beispiel zu nennen. Nord liefert die Umrichter mit optional integriertem STO und SS1.

SPS 2019: Halle 3A, Stand 465

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