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50 JAHRE FREQUENZUMRICHTER

50 JAHRE FREQUENZUMRICHTER

2018: Ein besonderes Jahr für Danfoss Drives

Vor exakt einem halben Jahrhundert fertigte Danfoss die ersten Frequenzumrichter in Serie – Ein Meilenstein in der Geschichte des dänischen Unternehmens und für auch indie Energieeffizienz der Antriebstechnik. 

Vorreiter in der Antriebstechnik

Vom ölgekühlten Schwergewicht mit fünf Verstellmöglichkeiten hin zum vollelektronischen Frequenzumrichter mit LCD-Display, der neben unzähligen applikationsspezifischen Funktionen teils noch die Aufgaben einer SPS übernimmt und den betriebenen Motor auf Wicklungsfehler oder Vibration überwachen kann: Ein langer Weg voller bahnbrechender neuer Ideen für die Drehzahlregler VLT alias Velotrol alias Velocity Control und ihre Geschwister aus der Vacon-Familie.

Bereits 1968 stellte Danfoss als erstes Unternehmen einen in Serie gefertigten Frequenzumrichter vor. Damit hielt die stufenlose und verlustarme Drehzahlregelung von Drehstromasynchronmotoren Einzug in die Antriebstechnik. Die ersten Geräte nutzten Thyristoren für die Wechselrichter und steuerten sie mit Puls-Amplituden-Modulation an. Ein Ölbad kühlte die Leistungselektronik, was die Geräte groß, schwer und unhandlich machte. Dafür war die Inbetriebnahme dank Hartverdrahtung extrem einfach: Drahtbrücken legten die Motordaten fest und nur fünf Potentiometer dienten zur Anpassung des Motors an die Anlage.

Bereits ab Mitte/Ende der 80er Jahre wird die Sache digitaler: Stetig steigende Anforderungen aus der Industrie sorgten für eine immer schnellere Entwicklung bei den Frequenzumrichtern. Die Lösungen sollten flexibel, intelligent und kosteneffektiv sein. Ende der achtziger Jahre erfüllten die ersten digitalen Umrichterserien diese Anforderungen. Auslöser war die Verfügbarkeit erster Mikroprozessoren, die entsprechende Funktionen zu vertretbaren Kosten bereitstellen konnten. Danfoss präsentierte 1989 den VLT 3000 als digitale Gerätereihe mit integrierten Rampenfunktionen, acht digitalen Steuereingängen und vor allem einer durchgängigen Bedienoberfläche für den gesamten Leistungsbereich von damals 0,75 bis 250 kW. In den 90ern kommen vor allem Kommunikationserweiterungen in Form der Buskommunikation hinzu, generell prägt diese Dekade eine starke Beschleunigung der Anwendungsmöglichkeiten durch die Mikroelektronik, die in die Geräte Einzug hält. Seitdem wurden anwendungsspezifische Baureihen wie der AquaDrive, HVAC Drive und Refrigeration Drive dem Automation Drive an die Seite gestellt und der Leistungsbereich wuchs auf 1,4 Megawatt bei den VLT sowie 5,3 Megawatt bei den Niederspannungsumrichtern von Vacon an. Hinzu kommen seit 2017 auch Mittelspannungsumrichter mit bis zu 6 MW.

Eine spannende Zukunft

Als reiner Frequenzumrichterhersteller treibt Danfoss seit 50 Jahren die Entwicklung dieser Gerätegattung voran und zwar heute mehr denn je. Das reicht von der Integrated Motion Control, die in Positionier- und Synchronisierungsanwendungen eine Vielzahl an komplexen Servolösungen durch Standard-Frequenzumrichtertechnik ersetzt bis hin zu intelligenten Funktionen wie die Automatische Motoranpassung oder der Automatische Energieoptimierung All diese Funktionen setzen Standards am Markt.

Dazu kommen innovative Ansätze wie die hybride Antriebstechnik beispielsweise in Schiffen oder mobilen Arbeitsmaschinen. Hybridisierung ermöglicht die Optimierung der Leistung von Generatoren und Maschinen in Haupt- und Nebenanwendungen und schafft so sehr energieeffiziente Systeme. Gerade Technologien und Trends wie Hybridisierung und Industrie 4.0 versprechen auch künftig sowohl große Sprünge der Antriebstechnologie und -Effizienz als auch der Wirtschaftlichkeit von Lösungen.

„Die Möglichkeiten der Antriebstechnik sind noch lange nicht ausgeschöpft, sie hat weiterhin ein sehr großes Entwicklungspotenzial.“, so Hannes Leichtfried, Senior Director Sales Marketing & Service bei Danfoss Drives Deutschland. „Auch wenn der Gleichstrommotor 140 Jahre alt ist und der Frequenzumrichter 50 – wir werden hier in den kommenden Jahren noch viel Neues sehen an intelligenten Funktionen durch Nutzung der Motor- und Anlagendaten und deren Einbindung in Industrie 4.0.

Bild: Danfoss

 

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Veröffentlicht von

Dr. Michael Döppert

Mich begeistern naturwissenschaftliche und technische Themen, sie zu verstehen und verständlich zu vermitteln

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