Maßgeschneiderte Lösungen zur Umwandlung elektrischer Energie

Exklusiv in KEM Autorin: Silke Brügel, freie Redakteurin, Ottobrunn

Darauf angesprochen, wie KMUs sich international am Markt durchsetzen können, hat Dr. Frank Oswald Hake, Geschäftsführer der Kimo Industrie-Elektronik GmbH, eine klare Antwort: Human Resources. „Das A und O ist das Anwendungswissen der Mitarbeiter. Über 40 % unserer Angestellten sind Techniker und Ingenieure mit langjähriger Praxiserfahrung.“ Mit dieser Firmenphilosophie entwickelt, produziert und vertreibt das 1989 gegründete Unternehmen Lösungen zur effizienten Umwandlung elektrischer Energie. Im Mittelpunkt des Leistungsspektrums stehen dabei Sanftanlauf- und Sanftauslaufgeräte, Bremsgeräte, Brems-Chopper, Frequenzumrichter sowie Spannungssteller.

Dabei dreht sich fast alles um Energieeffizienz durch das intelligente Zusammenspiel der eingesetzten Geräte. Beispiel Elektromotoren: Das direkte Einschalten der Motoren bringt erhebliche mechanische und elektrische Nachteile mit sich, die Kosten verursachen und die Sicherheit der Anlagen beeinträchtigen. Hier sind innovative Lösungen gefragt. Die Antriebsspezialisten von Kimo erhielten den Auftrag, bei einem führenden deutschen Elektromotorenhersteller die Steuerung des Reversierbetriebes der Motoren mit Drehrichtungsumkehr rechts/links in der Dauerversuchsanlage des Unternehmens zu modernisieren und die veraltete Wendeschützlösung zu ersetzen. Diese Maßnahmen waren Bestandteil einer Generalüberholung sämtlicher elektrischer Anlagen, die monatelang ohne Unterbrechung laufen. „Die Herausforderung bestand für uns darin, eine möglichst universelle Lösung für Motoren in einem Nennstrombereich von 0,5 bis 45 A bei einer Reversierdauer bis unter einer Sekunde zu finden“ erklärte Hake.

Mit nur zwei Typen aus der Reihe der Sanftanlaufgeräte Lektromik S gelang es, den geforderten Leistungsbereich komplett abzudecken.

Bei einem anderen Kunden standen einfache Inbetriebnahme und maximale Zuverlässigkeit im Fokus. Ein Hersteller von Wärmetauschern für Luft- und Gasvorwärmer für konventionelle Kraftwerke suchte eine neue Lösung für einen Großantrieb: Einen polumschaltbaren Getriebemotor mit Ritzel und Bolzenkranz für Rotoren mit einem Gewicht bis zu 800 Tonnen bei einem Durchmesser bis zu 20 m. Gefragt war eine einfach zu handhabende, kostengünstige und zuverlässige Lösung. Hier kamen Sanftanlaufgeräte der Baureihe Lektromik S2 mit einer Leistung von 11 bis 37 kW und einer Nennspannung von 400 und 690 V zum Einsatz. Durch den gesteuerten, weichen Anlauf des Ritzels erfolgt das Anlegen an den Bolzenkranz sanft und materialschonend. Das senkt die Belastung des elektrischen und mechanischen Antriebes. Die Lebensdauer steigt, da ohne Direkteinschaltung der harte mechanische Schlag beim Anlegen des Ritzels von Anfang an vermieden wird.

Kostensenkung ist weltweit ein Top-Thema, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben. Viele Kranhersteller benutzen Frequenzumrichter für alle Antriebe. Das gilt auch für Auslegerkran- (Portalkran-) Anwendungen und Fahrantriebe, für die keine komplexe Drehzahlregelung erforderlich ist. Sanftanlaufgeräte bieten hier die Möglichkeit, die Anschaffungs- und Lebenszykluskosten entscheidend zu senken. So sind beispielsweise die Anschaffungskosten eines 2,2 kW-Sanftanlaufgerätes bis zu 70 % niedriger als die eines Umrichters. Ein weiterer Vorteil ist die Energieeinsparung. Während ein Sanftanlaufgerät nach dem Hochlaufen überbrückt, bleibt der Frequenzumrichter permanent in Betrieb. Ein Kranhersteller aus Bangalore in Indien rüstete entsprechend um. Die hier eingesetzten Motoren haben eine Nennleistung von 3 kW. Die maximale Krantragfähigkeit beträgt 10 t. Die Verantwortlichen entschieden sich für den Einsatz von Geräten der Baureihe Softcompact AM und SM2, die sich beide besonders leicht installieren lassen. Eine vorausgehende Programmierung war nicht erforderlich.

Die Transomik Brems-Chopper sorgen für schnelles Abbremsen von Drehstromantrieben mit Frequenzumrichtern im Leistungsbereich bis 1200 kW. Die Geräte wandeln die überschüssige elektrische Energie des Zwischenkreises durch einen angebauten Widerstand in thermische Energie um. Im Hafen von Fort de France in Martinique galt es, die elektrische Ausrüstung der Laufwerke von Container-Brückenkränen komplett zu modernisieren. Zu diesem Zweck suchte ein französischer Automatisierungsspezialist eine sichere Lösung für das Abbremsen der Motoren. Insgesamt acht Drehstrom- asynchronmotoren mit je 30 kW je Laufwerk werden hier durch Frequenzumrichter gesteuert. „Wird die hier entstehende Bremsenergie sicher und dauerhaft beherrscht, so lassen sich die Taktzeiten deutlich verringern“, so Hake. Gemeinsam mit dem Automatisierungsspezialisten entschied sich das Team vor Ort für den Einsatz von zwei parallel geschalteten Brems-Choppern der Baureihe Transomik BC2 je Antrieb. Diese externen Brems-Chopper bieten die Möglichkeit, die Bremsleistung exakt an den Bedarfsfall anzupassen. I

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Zu den versteckten Kosten von Frequenz- umrichtern