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Wo starke Kräfte …

Rückspeisefähige Antriebstechnik für Drahtseil-Prüfeinrichtung
Wo starke Kräfte …

Um die Qualität von Kranseilen nachzuweisen, prüft die Firma Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH die Leistungsfähigkeit von Stahlseilen „auf Herz und Nieren“. Die dabei anfallende Rückspeiseenergie kann durch eine Antriebslösung von SEW-Eurodrive erneut genutzt werden.

 

Exklusiv in KEM Die Autoren: Klaus Kröner, Produkt- und Applikationssupport, und Gunthart Mau, Referent Fachpresse, SEW-Eurodrive, Bruchsal

Anwendungen mit Senk- und Bremsbewegungen in den Lastzyklen, z. B. Krane, werden sinnvollerweise an rückspeisefähiger Antriebselektronik betrieben. Beim Abbremsen oder beim Senken einer Last arbeiten Elektromotoren generatorisch. Diese frei werdende Energie kann über einen Frequenzumrichter ins Versorgungsnetz zurückgespeist werden. Mit seinem breiten Produktspektrum und fundierter Beratung hilft SEW-Eurodrive seinen Kunden, hierfür die passenden Lösungen zu finden.
Mehrlagenwicklung – konstruktive Herausforderung
Die Firma Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH ist eine international agierende Firmengruppe mit Stammsitz in Memmingen. Als Spezialist in der Anwendungstechnik liefert das Unternehmen passend konfektionierte Seile für anspruchsvollste Krane und Baumaschinen. Der Verschleiß von Stahlseilen ist grundsätzlich beherrschbar, soweit sie einlagig auf Trommeln gewickelt werden. In mehrlagigen Wicklungen sind Seile einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, wie wissenschaftliche Untersuchungen zeigen. Um hier zu fundierten Aussagen zu kommen, hat die Firma Pfeifer für diesen Belastungsfall auf ihrem Firmengelände einen Prüfturm für Mehrlagenwicklungen errichtet. Im Prinzip funktioniert der Turm wie ein Kran: Die Last wird auf- und abgefahren. „Wir fahren, bis die Ablegereife eintritt“, erläutert Dr.-Ing. Ulrich Weiskopf, Leiter des Technischen Service Seilanwendungstechnik bei Pfeifer in Memmingen. „Das ist ein definierter Zeitpunkt, an dem man bestimmte Schadenskriterien am Seil feststellen kann.“ Dazu gehört z. B. eine bestimmte Anzahl äußerlich sichtbarer Drahtbrüche. Wenn sie auftreten, muss das Seil vom Kran abgelegt werden. Im Unterschied zum Kran wird die Last hier in Schienen geführt – sozusagen ein Schwerlastaufzug. Die maximal zulässige Masse beträgt 54 t – über 30 % mehr als das Gewicht eines voll beladenen Lastzugs. Die Führungsschienen verhindern, dass der Belastungskörper bei stärkerem Wind pendelt. Weiskopf: „Wir prüfen 16 mm dicke Seile. Durchschnittlich hat ein 16-mm-Seil etwa 230 kN Bruchkraft. Der Test wird mit fünffacher Sicherheit gefahren – wie imKranbetrieb üblich.“
Erfolgreiche Partnerschaft
Die Seiltrommel wird durch Standardantriebstechnik von SEW-Eurodrive angetrieben. Die Firmen Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH und SEW-Eurodrive GmbH & Co KG verbindet seit vielen Jahren eine erfolgreiche Geschäftspartnerschaft, geprägt von fachkompetenter Beratung und Zuverlässigkeit in allen Belangen rund um die Antriebstechnik. „SEW lieferte eine Antriebs-Komplettlösung, Schaltschrankplanung und -bau mit inbegriffen“, berichtet Dipl.-Ing. (FH) Michael Epp, Leiter des Technischen Büros von SEW-Eurodrive in Augsburg.
Als Antrieb für den Prüfturm kam ein Drehstrommotor DR 315, der größte von SEW-Eurodrive, zum Einsatz. Über ein Getriebe KH167 aus der Standardgetriebebaureihe 7 treibt er die Seiltrommel an. Der Antrieb ist im Freien jeder Witterung ausgesetzt. Deshalb wurde er mit Korrosionsschutz und einem OS2-Oberflächenschutz ausgerüstet.
Der Schaltschrank der Anlage beinhaltet den Frequenz- umrichter, die Rückspeiseeinheit und die Steuerung einschließlich der Sensorikauswertung sowie den Ein- und Ausspeiseschrank. Neben der Antriebstechnik projektierte SEW ebenfalls die Leistungsschränke und lieferte sie anschlussfertig. Im Ausspeiseschrank wurden leistungs- und signalseitig Blitzschutzelemente installiert, die die Elektronik vor Blitzüberspannungen schützen.
Das ist erforderlich, weil der als Stahlkonstruktion ausgeführte Turm eines der höchsten Gebäude der Umgebung ist.
Der Frequenzumrichter Movidrive B hat eine Nennleistung von 160 kW; die Rückspeisung Movidrive MDR ist für die gleiche Nennleistung ausgelegt. Ein Zwischenkreisadapter verbindet beide Umrichtermodule. Ein Absolutwertgeber liefert die Position an den Frequenzumrichter, der in der Betriebsart Voltage Flux Control (VFC) mit Drehzahlregelung arbeitet.
Geringer Montage- und Installationsaufwand
Die sinusförmige Netzrückspeisung Movidrive MDR61B in der Leistungsklasse 160 kW ist die zentrale Ein-/Rückspeisung zur Versorgung der angeschlossenen Umrichter bzw. Motorwechselrichter mit Energie. Im Grundgerät der Netzrückspeisung sind bereits Taktfrequenzfilter, Stellerdrossel, Netzschütz sowie die automatisierte Vorladung des Zwischenkreises integriert. Der abgesicherte Netzanschluss kann also ohne die Vorschaltung zusätzlicher, netzseitiger Komponenten erfolgen. Das senkt den Montage- und Installationsaufwand erheblich, speziell bei den erforderlichen Leitungsquerschnitten. Bei dieser Anlage wurden zusätzlich ein Netzfilter und eine Ausgangsdrossel eingebaut, um die Grenzwertklasse C2 zu erreichen. „Eine sinusförmige Netzrückspeisung lässt sich relativ problemlos in bereits bestehende Anlagen integrieren“, erläutert Dipl.-Ing. Klaus Kröner, Spezialist für Rückspeiseeinheiten bei SEW-Eurodrive. Durch die geregelte Rückspeisung weist der Frequenzumrichter einen sinusförmigen Netzstrom auf. Der THDi-Wert (Total Harmonic Distortion of Current) liegt unter 5 %.
Je nach Größe der Last und dem aktuellen Fahrdiagramm kann die Firma Pfeifer jährlich bis zu 100 000 kWh Elektroenergie von ihrem Prüfturm ins Netz zurückspeisen, die dann für andere Verbraucher im Betrieb zur Verfügung steht. Durch den wiederverwertbaren Strom amortisiert sich die Rückspeiseeinrichtung nach ca. 1,5 Jahren. I Halle 3, Stand 420

Info & Kontakt
SEW-Eurodrive Klaus Kröner Produkt- und Applikationssupport
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