Frequenzumrichter der Serie A1000 von Yaskawa kommen in vielfältigen Anwendungen zum Einsatz: In Ventilatoren und Pumpen genauso wie in Maschinen, Förderbändern oder Krane. Mit einem abgedeckten Spektrum von 0,4 bis 630 kW lassen sich auch große Antriebsleistungen effizient realisieren: Über eine integrierte Dual-Rating-Funktion kann der Frequenzumrichter bei Anwendungen, die geringe Überlast erfordern, mit 120 Prozent Überlast im Normal-Duty-Betrieb arbeiten. Somit kann ein vergleichsweise kleinerer Frequenzumrichter die Arbeit leisten, für die ansonsten ein größerer eingesetzt werden müsste.
Flexibel einsetzbar und energiesparend
Frequenzumrichter der Serie A1000 können Asynchron- und Permanent-Magnet-Synchronmaschinen mit oder ohne Geberrückführung antreiben. Das Anwendungsspektrum reicht von einfachen Applikationen wie energiesparenden Pumpen und Lüftern bis hin zu komplizierteren Aufgaben wie Synchronlauf oder Positionierung. Die erweiterte Energiesparfunktion ermöglicht effizienten Betrieb und Maschinenleistung mit Synchron- sowie Asynchronmotoren.
Dabei erfüllen die Umrichter höchste Sicherheitsstandards: Sie verfügen über die Funktion Sicherer Halt (Safety Torque Off, STO) gemäß EN ISO 13849-1 PLd und IEC EN 61508 SiL2. Diese Funktion gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit. Da Motorschütze unnötig werden, reduziert sie auch Kosten.
Die Premium-Frequenzumrichter sind auf einen Dauerbetrieb von zehn Jahren ausgelegt bei geringem Wartungsaufwand. Eine integrierte Diagnosefunktion überwacht den Zustand der wichtigsten Komponenten und zeigt Verschleiß rechtzeitig an, um Ausfälle zu verhindern. Zusätzlich ermöglichen eine Überbrückung bei kurzzeitigem Netzausfall und standardmäßige Neustartfunktionen einen ununterbrochenen Motorbetrieb.
Varianten für raue Umgebungsbedingungen
Für einen sicheren Betrieb unter rauen Umgebungsbedingungen stehen innerhalb der Frequenzumrichterserie A1000 auch IP54-konforme Modelle zur Verfügung. Dabei stehen zwei Varianten zur Auswahl: Geräte in einem eigenen IP54-konformen Gehäuse oder Geräte, die sich per Durchsteckmontage einfach in ein entsprechendes Gehäuse integrieren lassen. Im Leistungsbereich von 18,5 bis 90 kW bieten sie jeweils anwendungsspezifische Vorteile: So kann die Variante mit Gehäuse in staubigen oder feuchten Umgebungen und damit nah am Antrieb installiert werden. Besonders einfach ist dabei die Nachrüstung bestehender Anlagen. Die zweite Variante eignet sich dagegen für die Umsetzung von IP54-Anforderungen in kleinen Schaltschränken. In der neuen Variante A1000 Floor Standing ist Frequenzumrichter als fertig installationsbereiter Schaltschrank ausgeführt und erleichtert damit insbesondere Montage und Inbetriebnahme. Die Geräte sind im Handumdrehen betriebsbereit. Der große Vorteil dabei: Anwender können neben dem Grundgerät auch die Ausstattung frei und anwendungsspezifisch wählen. Zudem lassen sich über einen einzigen zentralen Ansprechpartner Planung und Beratung sowie sämtliche Fragen zu Installation, Betrieb und Wartung aller Komponenten abwickeln.
Einfache Handhabung und Inbetriebnahme
Die Parameterstruktur bei A1000 entspricht der aller anderen Frequenzumrichter von Yaskawa. So können Anwender ohne Umstellung zwischen verschiedenen Modellen wechseln. Voreingestellte Parameter für die wichtigsten Anwendungen unterstützen die Handhabung.
Für eine einfache und schnelle Inbetriebnahme sorgt das Autotuning. Der Umrichter stimmt die relevanten Parameter selbsttätig auf den angeschlossenen Motor ab. Die Justierung der Motoreinstellungen gewährleistet die höchstmögliche Maschinenleistung. Zusätzlich unterstützen Applikationsmakros das Anpassen an die zu betreibende Maschine.
Sollten die implementierten Funktionen nicht ausreichen, hilft die PC-Software DriveWorksEZ. Damit lassen sich eigene Funktionen generieren und in den Frequenzumrichter einbinden. Der Umrichter kann so einfache Schalt- und Steuerungsaufgaben übernehmen und eine SPS ersetzen. Das reduziert Kosten und erhöht die Ausfallsicherheit.
Vielfältige Software-Optionen
Mit vielfältigen Software-Optionen lassen sich A1000-Umrichter auch für Aufgaben nutzen, die sonst eher mit wesentlich kostenintensiveren Servoantrieben umgesetzt würden: Die Option Electronic Line Shaft zum Beispiel ermöglicht einen drehzahl- oder winkelsynchronen Betrieb von zwei oder mehr Antriebsachsen. Unterschiedliche Antriebe mit 0,4 bis 630 kW Leistung sind miteinander synchronisierbar. Während des Betriebs sind die Drehzahlverhältnisse oder der Winkelversatz zwischen den einzelnen Antrieben einstellbar. Ebenso ist es möglich, im Betrieb den Synchronlauf zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Für Antriebe in Kränen umfasst die A1000-Modellreihe ein spezielles Antriebspaket. Über das eigentliche Bewegen der Lasten hinaus ermöglicht es diese Variante, Bremsen freizugeben, Taktzeiten abhängig von den bewegten Lasten zu optimieren oder mehrere Fahrbewegungen zu synchronisieren. Die Bremssteuerung regelt das Timing zum Öffnen und Schließen der Bremse. Gleichzeitig überwacht sie die Drehzahl, das Drehmoment und den Motorstrom am Hubantrieb. Das verhindert zuverlässig ein Öffnen der Bremse bei Überlast oder bei unterbrochenem Motorstromkreis, zum Beispiel wegen defekter Kabel oder Schaltschütze.
Eine weitere Software-Option für Wicklerapplikationen wurde gezielt auf die Anforderungen unterschiedlicher Einsatzbereiche wie Draht, Stoffe, Verpackungsfolien oder Papier zugeschnitten. Neben einer hohen Regelgüte werden auch Betriebssicherheit, Flexibilität und Bedienkomfort gewährleistet. Unterstützt werden drei verschiedene Regelungsverfahren. Unabhängig davon, welches Verfahren eingesetzt wird, ist für dessen Überwachung kein eigener Sensor - wie etwa ein Windungszähler - notwendig. Vielmehr werden die Daten aus den übrigen Kenngrößen abgeleitet.
Echtzeitkommunikation
Ebenfalls als modulare Erweiterung bietet die Frequenzumrichterreihe A1000 alle Voraussetzungen für eine schnelle und zuverlässige Kommunikation: Sie bieten optional Anschlüsse zu Feldbussen wie CANopen, CC-Link, DeviceNet, Ethernet/IP, Mechatroniklink-II, Modbus TCP/IP, Profibus, Profinet und Powerlink. Zusätzlich unterstützen sie die Kommunikationsschnittstelle Ethercat
Dieses offene, auf dem Ethernet basierende Kommunika-tionssystem erfüllt höchste Forderungen nach Echtzeitfähigkeit. Bei Frequenzumrichtern sind hohe Echtzeitanforderungen wie bei synchronisierten Servoantrieben zwar weniger wichtig, dennoch sprechen mehrere Gründe für die Kommunikation über Ethercat. Dazu gehören der hohe Datendurchsatz und vor allem die Interoperabilität sowie die Deterministik. Mit dem Ethercat-Optionsmodul können die neuen Frequenzumrichter sowohl mit Servoantrieben aus dem Haus Yaskawa als auch mit übergeordneten Steuerungen und anderen Komponenten in einem festgelegten, zeitlichen Bezug über Ethercat kommunizieren. Dies ermöglicht eine einfache, wirtschaftliche Realisierung von Applikationen, bei denen sowohl Servoantriebe als auch Frequenzumrichter mit ihren spezifischen Charakteristika eingesetzt werden. Beide Antriebsarten können über ein gemeinsames Bussystem angesteuert werden.
