High-Speed-Frequenzumrichter für Niedervolt-Bearbeitungsspindeln in Werkzeugmaschinen

Ein kompakter Frequenzumrichter für Niedervolt-Bearbeitungsspindeln
Ein kompakter Frequenzumrichter für Niedervolt-Bearbeitungsspindeln

 

Im Auftrag eines Premiumherstellers von Motorspindeln entwickelte SIEB & MEYER einen kompakten Frequenzumrichter, der für den sensorlosen Antrieb von Niedervolt-Bearbeitungsspindeln mit Asynchron- und Synchronmotoren sorgt.


Die Anforderung des Kunden:

Der Kunde ist ein global agierender Premiumhersteller von Motorspindeln. Für die Erweiterungseiner Spindelserie benötigte er einen neuen, maßgeschneiderten Frequenzumrichter, der im Vergleich zur bestehenden Lösung eine höhere Ausgangsleistung sowie eine verbesserte Bedienbarkeit ermöglicht. Das Bauvolumen des neuen leistungsstärkeren Frequenzumrichters durfte dabei nicht vergrößert werden.

Weil der Kunde mit nur einem Produkt weltweit alle Märkte bedient, musste der Frequenzumrichter für die unterschiedlichen Netzspannungen und –frequenzen sowie vielfältige Einsatzumgebungen zum Beispiel in Haushaltsnetzen ausgelegt sein.

Der Frequenzumrichter sollte Niedervolt-Bearbeitungsspindeln mit Asynchron- und Synchronmotoren flexibel antreiben, die maximale Betriebsspannung beträgt bis 3 x 80 VAC. Aufgrund der Baugröße der Spindeln kann ein Drehzahlsensor nicht integriert werden, daraus resultiert ein sensorloser Betrieb der Spindeln.

Die individuelle Lösung von SIEB & MEYER:

Um den weltweiten Einsatz zu ermöglichen, realisierte SIEB & MEYER einen Weitbereichs-Spannungseingang mit aktiver Leistungsfaktorkorrektur (PFC). Ein DC/DC-Wandler mit Hochfrequenztaktung begrenzt die maximale Ausgangsspannung.

Im Vergleich zur bis dato eingesetzten Antriebslösung konnte SIEB & MEYER die Ausgangsleistung von ca. 160 VA auf 420 VA erhöhen – bei unverändertem Bauvolumen.

Der neue kundenspezifische Frequenzumrichter basiert bezüglich der Regelungstechnik (Hard- und Software) auf der bewährten Serie SD2S. Ein bestehendes Aufsteckbedienteil wurde in das Gerät integriert und um die kundenseitigen Zusatzanforderungen erweitert.

Die wichtigsten Details auf einen Blick:

  • Weitbereichseingang mit PFC, 90..230 VAC, 50/60 Hz
  • Integrierte EMV-Filter für Kategorie C1
  • Ausgang: 3 x 0..80 VAC, 0..2.000 Hz, S1: 420 VA
  • Integriertes Bedienteil
  • Sensorloser Betrieb von Synchron- und Asynchronmotoren
  • Automatische Wicklungserkennung