Zusätzlich sind ggf. Komponenten erforderlich z.B.:
- Netzfilter nach EMV-Richtlinie 2004/108/EG
- 050201 Umsetzer USB auf RS 232 / RS 485, A#13641
- K362103100R01 RS485 Verbindungskabel PC - Regler, Länge 10 m, A#13602
- 0362153 Bedienteil für die Schaltschrankmontage A#14301
Die zur Verfügung stehenden Regelungstechnologien ermöglichen den Antrieb von synchronen und asynchronen Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 1/min. Ein grundlegendes Augenmerk ist dabei eine möglichst geringe Erwärmung der Motoren zu gewährleisten, da im Speziellen hochdrehende Motoren aufgrund des geringeren Rotorvolumens nur geringe Übertemperaturen zulassen. Im Weiteren stellt eine geringe Motortemperatur die Grundlage für eine hohe Bearbeitungsgüte dar. Je nach Anwendung kann der Betrieb geberlos oder geberbehaftet erfolgen.
Multiparametersätze
Die Flexibilität von Schleifmaschinen wird sehr stark dadurch bestimmt, möglichst schnell und einfach unterschiedliche Schleifspindeln zum Einsatz zu bringen. Durch die Möglichkeit im SD2S bis zu 64 Motorparametersätze zu speichern, ist ein variabler Betrieb mit unterschiedlichen Motoren möglich. Die Anwahl der Parametersätze kann dabei über die digitalen Eingänge codiert werden bzw. alternativ über die zur Verfügung stehenden Datenschnittstellen erfolgen.
Anfunkerkennung
Der Lastindikator ist eine Standardfunktion, die in allen Geräten der SD2x-Reihe integriert ist. Es handelt sich dabei um eine Funktion zur Zustandsüberwachung des Wirkstromes von Motorspindeln. Diese Funktion generiert eine Meldung, sobald eine vorab eingestellte Motorauslastung überschritten wurde. Die Funktion basiert, im Gegensatz zu Körperschallsensoren, nicht auf akustischen Sensoren. Ausgewertet wird der tatsächliche Wirkstrom des Motors. Dadurch wird eine sehr hohe Genauigkeit bei der Detektion von Laständerungen des Motors erzielt. Durch die Belastung, welche bspw. durch den Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück erzeugt wird, steigt der Strom im Motor signifikant an. Dies kann durch den Lastindikator detektiert werden. Zusätzliche externe Komponenten werden obsolet.
Der Lastindikator kann wie folgt genutzt werden:
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als Indikation für einen Werkzeugbruch
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als führendes System in Abrichtprozessen
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für μ-genaues Detektieren der Berührung zwischen Werkzeug und Werkstück (Anfunken / Antasten)
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als Indikation für einen erforderlichen Werkzeugwechsel aufgrund von Verschleiß
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als Indikation für eine erforderliche Reduzierung des Vorschubs (Steigerung der Produktivität durch Verringerung der Air-cutting-time)
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für einen vollautomatischen Einrichtbetrieb
- als Ersatz für akustische Sensortechnologie (Körperschall)
Inbetriebnahme- und Parametriersoftware
Die Oszilloskop-Funktion ermöglicht die Optimierung der Motoren in der Maschine mit dem drive-setup-tool ohne zusätzliches Messzubehör.
Die übersichtlich gestaltete Software ermöglicht durch Grafiken und Blockschaltbilder eine intuitive Parametrierung. Der „Parameter-Wizard“ führt Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme und unterstützt durch interaktive Hilfen und Kommentare.
Anwendungen
· Hochgeschwindigkeitsspindeln
Frequenzumrichter leisten ihren Beitrag dazu durch die Bereitstellung notwendiger Drehfeldfrequenzen sowie durch spezielle Regelungs- und Ansteuertechnologien eine geringe Erwärmung der Motoren gewährleisten. Der letzte Punkt beeinflusst dabei signifikant die Bearbeitungsgenauigkeit und die Standzeit der Hochgeschwindigkeitsspindeln – besonders die Lebensdauer der Lager.
· Schleifanwendungen
nehmen im Bereich der Werkzeugmaschinen eine Sonderstellung ein. So muss zum Beispiel beim Innenrundschleifen ein sensorloser Betrieb von Asynchron- und Synchronspindeln bis 250.000 1/min ermöglicht werden. Dabei darf sich der Motor jedoch nur geringfügig erwärmen, um die sensiblen Materialien nicht zu gefährden und eine hohe Qualität der Bearbeitung zu gewährleisten.
Eine weitere wichtige Rolle spielt die Flexibilität der Maschine: Ein einfacher und schneller Wechsel zwischen unterschiedlichen Schleifspindeln muss möglich sein – entsprechend sollten sich verschiedene Motorparametersätze speichern lassen.
Oftmals werden zudem Sonderfunktionen wie eine hochdynamische Wirklasterkennung gefordert. Die Frequenzumrichter können diese und andere Anforderungen von Schleifanwendungen erfüllen.
· Abrichtanwendung
Beim Abrichten ist es extrem wichtig, dass die Spindeltemperatur niedrig gehalten wird, denn eine Temperaturanstieg in der Spindel bedeutet gleichzeitig auch ein Längenwachstum und dadurch eine Positionsverlagerung des Werkzeugs. Das gilt es zu verhindern.
Die Frequenzumrichter bieten konstante Spindeltemperaturen und können gleichzeitig unterschiedliche Lastsituationen dynamisch regeln. Denn beim Abrichten hochharter Schleifscheiben kommt es auch auf eine hohe Drehzahlkonstanz und das maximal mögliche Drehmoment an – Faktoren, bei denen die Geräte auf ganzer Linie überzeugen.
· Wafer-Dicing
Hochgeschwindigkeits-Dicing-Spindeln sind die Schlüsselkomponenten in Maschinen zur Vereinzelung von Mikrochips – auch Wafer-Dicing genannt. Die stetig steigende Miniaturisierung von Halbleitern verlangt eine kontinuierliche Optimierung des mechanischen Sägeprozesses, sodass Abplatzungen, Sägespuren und mechanische Belastungen der Wafer vermieden werden.
Die Hochgeschwindigkeits-Dicing-Spindeln zeichnen sich durch eine extrem steife und vibrationsarme Luftlagerung aus. Aufgrund der notwendigen hohen Drehfeldfrequenz und des geringen Rotorvolumens benötigen die zum Einsatz kommenden Hochgeschwindigkeitsmotoren den passenden Frequenzumrichter.
Die Frequenzumrichter leisten ihren Beitrag dazu, in dem sie die notwendigen Drehfeldfrequenzen bereitstellen. Durch spezielle Regelungs- und Ansteuertechnologien werden eine geringe Erwärmung der Motoren sowie eine geringe Vibration des Rotors gewährleistet. Diese Punkte beeinflussen dabei signifikant die Güte des Bearbeitungsprozesses.
· Drucklufterzeugungs-Anwendung
Im Bereich von Strömungsmaschinen kann die Erhöhung der Systemdrehzahl bzw. der Verzicht eines Getriebes einen Beitrag zur kontinuierlichen Steigerung der Systemeffizienz leisten.
Anstelle von langsam drehenden Normmotoren ist es daher erforderlich, entsprechende Hochgeschwindigkeitsmotoren einzusetzen. Aufgrund der notwendigen hohen Drehfeldfrequenz und des geringen Rotorvolumens sind Standard-Frequenzumrichter nicht bzw. nur mit teuren Zusatzkomponenten wie Sinusfiltern in der Lage, diese Motoren adäquat anzutreiben.
Die Frequenzumrichter sind spezialisiert auf Hochgeschwindigkeitsmotoren. Sie stellen die notwendigen Drehfeldfrequenzen zur Verfügung und gewährleisten durch spezielle Regelungs- und Ansteuertechnologien eine geringe Erwärmung der Motoren ohne den Einsatz von Sinusfiltern. Der letzte Punkt beeinflusst dabei signifikant die Systemeffizienz sowie die Lebensdauer der Motoren und der Lager.
· Abwasseraufbereitung
Eine Vielzahl von Technologien im Bereich der Restenergienutzung oder der mechanischen Energiespeicherung benötigen prinzipiell den Einsatz von Hochgeschwindigkeitsmotoren/-generatoren und die Möglichkeit, den Strom netzkonform ins Stromnetz einzuspeisen.
Aufgrund der notwendigen hohen Drehfeldfrequenz und des geringen Rotorvolumens sind Standard-Frequenzumrichter nicht bzw. nur mit teuren Zusatzkomponenten wie Sinusfiltern in der Lage, diese Motoren adäquat anzutreiben.
Die Frequenzumrichter spezialisiert auf Hochgeschwindigkeitsmotoren. Sie stellen die notwendigen Drehfeldfrequenzen zur Verfügung und gewährleisten durch spezielle Regelungs- und Ansteuertechnologien eine geringe Erwärmung der Motoren/Generatoren ohne den Einsatz von Sinusfiltern. Der letzte Punkt beeinflusst dabei signifikant die Systemeffizienz sowie die Lebensdauer der Motoren/Generatoren und der Lager.
· Zerstäuber Anwendung
Zerstäubungsprozesse, z.B. die Herstellung von Milchpulver oder die Rauchgasbehandlung, bedingen hohe Umfangsgeschwindigkeiten. Anstelle von langsam drehenden Normmotoren ist es daher erforderlich, entsprechende Hochgeschwindigkeitsmotoren einzusetzen.
Aufgrund der notwendigen hohen Drehfeldfrequenz und des geringen Rotorvolumens sind Standard-Frequenzumrichter nicht bzw. nur mit teuren Zusatzkomponenten wie Sinusfiltern in der Lage, diese Motoren adäquat anzutreiben.
Die Frequenzumrichter sind optimiert für Hochgeschwindigkeitsmotoren. Sie stellen die notwendigen Drehfeldfrequenzen zur Verfügung und gewährleisten durch spezielle Regelungs- und Ansteuertechnologien eine geringe Erwärmung der Motoren ohne den Einsatz von Sinusfiltern. Der letzte Punkt beeinflusst dabei signifikant die Systemeffizienz sowie die Lebensdauer der Motoren und der Lager.
· Kälte- und Klimatechnik Anwendung
Frequenzumrichter werden nicht zwangsläufig in allen Kältemaschinen verbaut – schließlich laufen viele Anlagen im Ein/Aus-Betrieb, sodass eine Leistungsregelung gar nicht notwendig ist.
Entscheidet sich der Hersteller allerdings die Vorteile einer flexiblen Leistungsregelung zu nutzen, kommen Frequenzumrichter ins Spiel. Die Leistungsregelung über den Frequenzumrichter hat viele Vorteile, unter anderem lässt sich die Effizienz der Anlagen signifikant verbessern. Anwender profitieren zudem von einem besonders sauberen Lauf.
Innovative Kältemaschinen mit Turbo- oder Zentrifugalverdichtern, die in der Branche derzeit vor allem im höheren Leistungsbereich auf dem Vormarsch sind, arbeiten mit noch viel höheren Drehzahlen von mehr als 100.000 1/min. Kein Problem für die Frequenzumrichter, bei denen das verwendete Regelverfahren zudem für eine außergewöhnlich geringe Rotorerwärmung sorgt. Zudem lassen sich die Geräte den wechselnden Anforderungen gut anpassen, weil die Software flexibel konfigurierbar ist.
