Kran Frequenzumrichter: V/F, Vektorregelung und DTC im Vergleich
Drei Regelungsarten für die Frequenzumrichter-Drehzahlregelung von Brückenkranen im Vergleich: V/F-Regelung (Genauigkeit ±1–3 % / Regelbereich 1:20 / geringste Kosten) – von Kelude Schwerindustrie für mittlere und kleine Brückenkrane empfohlen; Vektorregelung (Genauigkeit ±0,01–0,5 % / 1:100–1000) geeignet für Positionieranwendungen; DTC-Direkte Drehmomentregelung (Genauigkeit ±0,001 % / 1:10000) für Präzisions-Servoanwendungen. Bremskonzepte: Bremswiderstand (ca. 640 €/Satz) geeignet bis 10 t Tragfähigkeit, Energierückspeisung (ca. 2.560–6.400 €/Satz) mit 20–35 % Stromeinsparung für schwere Lasten mit häufigen Start-Stopp-Zyklen, gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis für den Mehrkranbetrieb.
Beim Senken der Last über das Hubwerk arbeitet der Motor im generatorischen Betrieb; auch die häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge von Kranbrücke und Laufkatze erzeugen erhebliche regenerative Energie. Die Wahl der Frequenzumrichter-Regelungsart (V/F, Vektor, DTC) bestimmt die Drehzahlregelgenauigkeit und das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich, während das Bremskonzept (Widerstand, Rückspeisung, gemeinsamer Zwischenkreis) die Verarbeitung der regenerativen Energie festlegt. Eine falsche Auswahl kann zu Lastrutschen beim Heben, unrundem Fahrverhalten oder erheblichen Energieverlusten führen. Dieser Beitrag vergleicht systematisch die technischen Auswahlkriterien für elektrische Steuerungssysteme von Brückenkranen aus den beiden Perspektiven Regelungsart und Bremskonzept.
Regelungsarten im Vergleich: V/F, Vektor und DTC
Die Kernanforderungen an den Frequenzumrichter im Hubwerk eines Brückenkrans sind: hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich (mindestens 150 % des Nenndrehmoments bei 0 Hz zur Vermeidung von Lastrutschen), großer Regelbereich (Feinpositionierung bei Hubgeschwindigkeiten unter 0,1 m/min) und schnelles Bremsansprechen (schneller Aufbau des Gegenmoments im Not-Halt). Das Fahrwerk (Kranbrücke/Laufkatze) erfordert dagegen eine sanfte Drehzahlregelung, einstellbare Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten sowie Synchronisation mehrerer Motoren. Die drei genannten Regelungsarten haben jeweils spezifische Eigenschaften.
V/F-Regelung (Spannungs-Frequenz-Verhältnis-Regelung) ist eine Steuerkette ohne Rückführung: Die Motordrehzahl wird über ein konstantes Spannungs-Frequenz-Verhältnis eingestellt. Der Aufbau ist einfach und kostengünstig, jedoch ist das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich begrenzt (nur 50–70 % des Nenndrehmoments bei 0–5 Hz) und die Regelgenauigkeit gering (±1–3 %). Sie eignet sich für Fahrwerke (Kranbrücke/Laufkatze) mittlerer und kleiner Brückenkrane ohne hohe Genauigkeitsanforderungen. Da das Fahrwerk keine hohe Regelgenauigkeit verlangt, ist die V/F-Regelung hier völlig ausreichend; zusätzlich spart jede Umrichtereinheit 250–640 € an Anschaffungskosten.
Vektorregelung (VC) transformiert den Asynchronmotor rechnerisch in ein Gleichstrommotor-Äquivalent und steuert Erreger- und Drehmomentstrom getrennt. Bei 0 Hz sind über 200 % des Nenndrehmoments erreichbar, die Regelgenauigkeit beträgt ±0,01–0,5 %. Die Vektorregelung mit geschlossenem Regelkreis und Encoder ist die Standardausstattung für Hubwerke von Brückenkranen – das hohe Drehmoment bei niedriger Drehzahl verhindert Lastrutschen beim Anheben voller Lasten, die hohe Regelgenauigkeit ermöglicht Feinpositionierung bei 0,1 m/min. Kelude Schwerindustrie stattet Hubwerke standardmäßig mit Vektorregelung und einem inkrementalen Encoder mit 1024 Impulsen pro Umdrehung (PPR) aus.
DTC-Direkte Drehmomentregelung ist eine patentierte Technologie von ABB. Durch die direkte Regelung des Statorflusses und des Drehmoments wird die schnellste Reaktionszeit erreicht (1–5 ms); bei 0 Hz sind bis zu 300 % Drehmoment möglich, die Regelgenauigkeit liegt bei ±0,001 %. DTC erreicht auch ohne Encoder eine hohe Regelgenauigkeit (sensorlose DTC) und stellt damit die höchste Ausbaustufe für präzise Servosteuerung von Brückenkranen dar. Die Kosten sind höher (etwa das 2- bis 4-fache einer V/F-Regelung) und die Technik eignet sich für unbemannte Brückenkrane mit präziser Positionsanforderung. Kelude Schwerindustrie empfiehlt für High-End-Konfigurationen den DTC-Frequenzumrichter ABB ACS880.
Bremskonzepte im technischen Vergleich
Die Verarbeitung regenerativer Energie ist der Kern der Energieeffizienz im elektrischen Steuerungssystem eines Brückenkrans. Beim Senken der Last über das Hubwerk können 30–40 % der gesamten Umschlagenergie als potenzielle Energie zurückgewonnen werden. Wird diese Energie ins Netz zurückgespeist (oder von anderen Kranen direkt verbraucht), lassen sich die Betriebskosten erheblich senken. Bei der Auswahl des Bremskonzepts sind Tragfähigkeit, Hubfrequenz, Strompreis und Amortisationszeit zu berücksichtigen.
Die Wahl zwischen den drei Bremskonzepten hängt von Tragfähigkeit, Einsatzhäufigkeit und Investitionsbudget ab. Bremswiderstand wandelt regenerative Energie in Wärme um – die traditionellste und zuverlässigste Lösung, jedoch mit den Nachteilen der Energieverschwendung und der Abwärme im Widerstandsschrank: Bei einem 10-t-Brückenkran entstehen pro Hub-Senk-Zyklus etwa 50–80 kJ Wärme; bei gleichzeitigem Betrieb mehrerer Krane in der Werkshalle kann die Temperatur im Sommer um 3–5 °C ansteigen. Energierückspeisung (AFE) formt die regenerative Energie über eine aktive Front-End-Einheit in einen netzsynchronen Sinusstrom um und speist sie zurück – mit einer Stromeinsparung von 20–35 %. Dafür sind eine zusätzliche Rückspeiseeinheit und eine Eingangsdrossel erforderlich, was die Kosten erhöht.
Gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis entfaltet seine Vorteile vor allem im Mehrkranbetrieb: Die beim Senken eines Krans erzeugte regenerative Energie wird direkt von einem benachbarten Kran beim Heben verbraucht – die Energie zirkuliert im gemeinsamen Zwischenkreis. Messwerte aus der Praxis: Bei vier gleichzeitig arbeitenden Kranen liegt die Stromeinsparung durch den gemeinsamen Zwischenkreis bei etwa 15–25 %; mit einer zusätzlichen Rückspeiseeinheit zur Aufnahme überschüssiger Energie steigt sie auf 30–35 %. Die Amortisationszeit hängt von der Einsatzhäufigkeit ab: Bei häufigen Start-Stopp-Zyklen (z. B. in Stranggusshallen von Stahlwerken) beträgt sie etwa 1 Jahr, in normalen Werkstätten etwa 2 Jahre. Kelude Schwerindustrie erstellt auf Wunsch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse zur Unterstützung der Investitionsentscheidung.
| Vergleichskriterium | Bremswiderstand | Energierückspeisung(AFE) | gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis |
|---|---|---|---|
| Prinzip | Rückspeiseenergie Widerstand Wärmeenergie | Rückspeiseenergie IGBTNetzrückspeisung | Rückspeiseenergie anderer Fahrzeuge |
| Energierückgewinnung Wirkungsgrad | 0%(Gesamte Wärmeabgabe) | 90~95% | 20~70%(abhängig von der Mehrkran-Synchronisation) |
| Energieeinsparung | 0% | 20~35% | 10~25% |
| Anschaffungskosten | 1000~5000CNY/Satz | 15,000~50,000 CNY/Satz | 3000~8000CNY/Fahrzeug(Drossel) |
| Wärmemanagementbedarf | Hoch(Widerstandsschrank Belüftung und Wärmeableitung) | Niedrig(Hohe Rückspeiseeffizienz, geringe Wärmeentwicklung) | Mittel |
| Amortisationszeit | N/A | 1.5~3Jahre(Bei häufigen Hub- und Senkvorgängen) | 1~2Jahre(bei wechselseitiger Nutzung mehrerer Krane) |
| Geeignet Tragfähigkeit | ≤10t | ≥16t(Empfehlung) | ≥3 Krane im Cluster |
| Anwendungshäufigkeit | A1~A4 | A5~A8 | A3~A6 |
| Kelude-Empfehlung | ≤10tSerienausstattung, Kostengünstig | Stahlwerk/Gießen/Metallurgische Präferenz | koordiniertes Dispositionssystem als Serienausstattung |
Parameterierung des Hubwerk-Frequenzumrichters an Brückenkranen
Die Parameterierung des Hubwerk-Frequenzumrichters hat direkten Einfluss auf die Sicherheit und Effizienz des Kranbetriebs. Die Kernparameter umfassen fünf Kategorien: Motorparameter – Nennleistung/-spannung/-strom/-drehzahl und Leistungsfaktor, die automatisch über die Selbstparameterierung des Frequenzumrichters ermittelt werden (statische Messung 5–10 s, dynamische Rotationsmessung 30–60 s). Für Hubwerke wird die dynamische Rotationsmessung empfohlen (Motor lastfrei, Leerlaufdrehung), um Statorwiderstand, Rotorwiderstand, Streuinduktivität und Hauptinduktivität real zu erfassen. Die Messgenauigkeit ist dabei 3- bis 5-mal höher als bei der statischen Methode. Beispiel für die Eingabeparameter bei Siemens G120 mit Vektorregelung und Encoder: Motor-Nennleistung = 11 kW, Nennstrom = 22 A, Nenndrehzahl = 1460 rpm, Leistungsfaktor = 0,82.
Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten – Die Beschleunigungszeit des Hubwerks wird auf 3–6 s eingestellt (zu kurz führt zu Lastrutschen oder Überstromauslösung, zu lang beeinträchtigt die Effizienz). Die Verzögerungszeit wird auf 3–8 s eingestellt (zu kurz verursacht regenerative Überspannung, zu lang beeinträchtigt die Positioniergenauigkeit). Die Verzögerungszeit ist so zu begrenzen, dass die Gleichspannungszwischenkreis-Spannung 750 VDC nicht überschreitet (Gleichrichter-Spitzenwert bei 380 VAC ca. 537 V; regenerative Energie erhöht die Zwischenkreisspannung, der Bremswiderstand wird bei 680 V zugeschaltet). Beim Senken mit voller Last ist die regenerative Energie am größten; die Verzögerungszeit muss anhand der Leistung des Bremsmoduls und des Lastfaktors berechnet werden. Standardparameter von Kelude: 10-t-Hubwerk mit 4 s Beschleunigung / 5 s Verzögerung, Bremswiderstand dimensioniert mit 50 % der Motorleistung.
Niederfrequenz-Anhebung und Schutz vor Lastrutschen – Im V/F-Betrieb wird die Niederfrequenz-Drehmomentanhebung aktiviert (P1300 auf 2-Punkt-Anhebung, Anhebungsspannung bei 0 Hz = 10–15 % des Nennwerts). Im Vektorregelungsmodus wird die Null-Drehzahl-Drehmomenthaltung aktiviert (P1501 auf 150 % des Haltemoments). Bremssteuerung-Sequenz: Nach dem Startbefehl baut der Frequenzumrichter zuerst den Erregerstrom auf, erhöht die Ausgangsfrequenz auf 3 Hz, öffnet dann die Bremse und beschleunigt weiter auf die Zielfrequenz. Abschaltsequenz: Der Frequenzumrichter reduziert die Frequenz auf 0,5 Hz, wartet 100 ms zur Bestätigung des Motorstillstands und schließt dann die Bremse. Eine nicht abgestimmte Sequenz ist eine häufige Ursache für Lastrutschen. Die Hubwerk-Steuerung von Kelude ist werkseitig mit Standard-Zeitparametern vorkonfiguriert; vor Ort muss lediglich die Wartezeit an die Ansprechzeit der Bremse angepasst werden (mechanische Bremse ca. 200–400 ms, hydraulische Bremse ca. 100–200 ms).
Wirtschaftlichkeitsanalyse der Energierückspeisung
Die Wirtschaftlichkeit einer Energierückspeisung hängt von drei Faktoren ab: Hubfrequenz, Lastfaktor und Strompreis. Beispiel: 32-t-Brückenkran in einer Stranggussanlage: 18 Betriebsstunden pro Tag, durchschnittlich 15 Hub-/Senkzyklen pro Stunde, mittlerer Lastfaktor 60 %, Motorleistung 45 kW. Die bei einem Senkvorgang freigesetzte regenerative Energie beträgt ca. 45 kW × 0,6 × 0,7 (Wirkungsgrad) × (15 s Senkzeit pro Zyklus / 3600 s/h) = 0,079 kWh. Täglich: 15 Zyklen/h × 18 h × 0,079 kWh = 21,3 kWh/Tag. Bei 330 Arbeitstagen pro Jahr ergibt sich eine jährliche Einsparung von 330 × 21,3 kWh = 7.029 kWh. Bei einem Industriestrompreis von 0,8 CNY/kWh spart dieser Kran ca. 5.623 CNY pro Jahr.
Die Investition für eine Rückspeiseeinheit beträgt ca. 25.000 CNY (inkl. AFE-Einheit, Netzdrossel, EMV-Filter und Montage & Inbetriebnahme). Die Amortisationszeit berechnet sich: 25.000 / 5.623 ≈ 4,4 Jahre. Durch die Nutzung eines gemeinsamen Gleichspannungs-Zwischenkreises kann die Effizienz der Rückspeisung jedoch auf 30–35 % gesteigert werden. Bei 4 Kränen mit gemeinsamer Zwischenkreis und einer Rückspeiseeinheit beträgt die Investition ca. 50.000 CNY (25.000 CNY für die Rückspeiseeinheit + ca. 25.000 CNY für Gleichstromdrossel und Zwischenkreis). Die jährliche Gesamteinsparung: 4 Kräne × 7.029 kWh × 1,3 (Effizienzfaktor gemeinsamer Zwischenkreis) = 36.551 kWh/Jahr × 0,8 CNY = 29.241 CNY/Jahr. Amortisationszeit: 50.000 / 29.241 ≈ 1,7 Jahre. Bei höherer Hubfrequenz (Klasse A7 bis A8, mehr als 30 Zyklen pro Stunde) beträgt die Einsparung ca. 14.000 kWh/Jahr ≈ 11.000 CNY pro Kran, die Amortisationszeit der Rückspeiseeinheit ca. 2,3 Jahre.
Kelude bietet vor Vertragsabschluss für Energetische Sanierung eine kostenlose 7-tägige Energieverbrauchsmessung vor Ort an – ein Netzqualitätsanalysator (Fluke 435 II) wird an der Gleichspannungs-Zwischenkreis-Seite des Frequenzumrichters installiert, um die regenerative Energie und das Rückspeisepotenzial des Hubwerks real zu erfassen. Anschließend werden ein Energieanalysebericht und eine Amortisationsrechnung erstellt. Die Umsetzung erfolgt erst nach Freigabe durch den Kunden; bei der Abnahme wird die tatsächliche Einsparung verifiziert. Kelude hat bereits über 30 Rückspeisesysteme in Stahlwerken und Gießereien im Einsatz; die gemessene durchschnittliche Energieeinsparung beträgt 25–35 % (AFE-Lösung) bzw. 15–25 % (Lösung mit gemeinsamem Zwischenkreis) und erreicht bzw. übertrifft in allen Fällen die Vorab-Bewertung.
Standard-Konfigurationen für Kran-Frequenzumrichter von Kelude
Die Frequenzumrichter-Steuerungssysteme von Kelude sind nach Tragfähigkeit und Betriebsfrequenz in drei Standard-Konfigurationsklassen unterteilt: Economy-Klasse (Klasse A1 bis A3, ≤ 10 t) – Hubwerk mit V/F-Regelung + Bremswiderstand (Schaltschrank-Dachlüfter), Kranbrücke/Laufkatze mit V/F-Regelung + Bremswiderstand, Standard-Frequenzumrichter Siemens G120 oder Inovance MD280. Der Bremswiderstand wird mit 30–50 % der Hubmotorleistung dimensioniert und auf dem elektrischen Schaltschrank montiert; der Widerstandsschrank ist mit einem Temperaturschalter ausgestattet (95 °C Alarm / 110 °C Abschaltung des Hubkreises).
Standard-Klasse (Klasse A4 bis A5, 10–32 t) – Hubwerk mit Vektorregelung (mit Encoder, gemäß Drehzahlregelungs-Genauigkeitsanforderungen nach JB/T 9052-2015, Abschnitt 4.2.1) + Energierückspeisung, Kranbrücke/Laufkatze mit V/F-Regelung + Bremswiderstand. Standard-Frequenzumrichter für das Hubwerk: Siemens G120 (Vektorvariante) oder Inovance MD880; Encoder: inkremental, 1024 PPR (HTL-Signal). Die installierte Leistung der Rückspeiseeinheit wird mit 50–80 % der Hubmotorleistung dimensioniert. Die Steuerung umfasst eine SPS und ein 7-Zoll-Touchpanel zur Anzeige von Betriebsparametern und Störungsmeldungen. Die Standard-Klasse von Kelude wurde bereits in über 120 Anlagen ausgeliefert, u. a. in der Automobil-, Stahl- und Baustoffindustrie.
Premium-Klasse (Klasse A6 bis A8, ≥ 32 t oder häufige Start-Stopp-Betriebe) – Hubwerk mit DTC (Direkte Drehmomentregelung) + AFE-Energierückspeisung + gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis (bei Mehrkransystemen), Kranbrücke/Laufkatze mit Vektorregelung + Energierückspeisung. Standard-Frequenzumrichter für das Hubwerk: ABB ACS880 (DTC) oder Siemens S120; Encoder: Absolutwert-Encoder (EnDat oder SSI, Singleturn + Multiturn). Die installierte Leistung der AFE-Rückspeiseeinheit wird mit 100 % der Hubmotorleistung dimensioniert. Die Lösung mit gemeinsamem Zwischenkreis ist mit einem Isolationsüberwachungsmodul ausgestattet (Alarm bei Isolationswiderstand ≤ 500 kΩ gegen Erde). Die Premium-Klasse von Kelude wurde bereits in über 30 Stahlwerken und Gießereien installiert; die gemessene Energieeinsparung beträgt 25–35 %.
| Vergleichskriterium | V/FSteuerung(Economy) | Vektor VC(Norm-Typ) | DTCDirekte Drehmomentregelung(High-End) |
|---|---|---|---|
| Drehzahlregelung Genauigkeit | ±1~3% | ±0.01~0.5% | ±0.001~0.01% |
| Drehzahlregelung Verhältnis | 1:20 | 1:100~1:1000 | 1:10000 |
| 0HzDirekte Drehmomentregelung | 50~70%(Kompensation erforderlich) | 200%(Geschlossener Regelkreis Vektor) | 300%(Keine Sensor) |
| Encoder / Drehgeber | Nicht erforderlich | Inkremental1024Impulse pro Umdrehung (PPR) | Nicht erforderlich |
| Reaktionszeit | 50~100ms | 10~30ms | 1~5ms |
| Frequenzumrichter Anschaffungskosten | 2000~5000CNY | 4000~15000CNY | 8000~30000CNY |
| Brückenkran Geeignet | Kranbrücke/Katzfahren | Hubwerk(Serienausstattung) | Präzision Servo Positionierung |
Häufige Fragen zum Kran-Frequenzumrichter
F: Warum ist das Drehmoment bei niedriger Frequenz im Hubwerk so wichtig? Wie lässt sich Lastrutschen vermeiden?
A: Beim Anfahren und Stoppen liegt die Motordrehzahl nahe Null (Niedrigfrequenzbereich). Wenn der Frequenzumrichter in diesem Bereich nicht genügend Drehmoment liefert, rutscht der Haken nach unten – das sogenannte Lastrutschen. Bei V/F-Steuerung fällt das Drehmoment im Bereich von 0 bis 5 Hz deutlich ab (nur 50 bis 70 % des Nennwerts). Daher ist entweder eine Drehmomentkompensation im Niedrigfrequenzbereich oder eine Vektorregelung erforderlich. Die Vektorregelung liefert bei 0 Hz über 200 % des Nenndrehmoments und verhindert Lastrutschen zuverlässig. Die Hubwerke von Kelude sind serienmäßig mit Frequenzumrichtern mit Vektorregelung ausgestattet (Siemens G120 oder Inovance MD880) und erreichen bei 0,5 Hz ein Drehmoment von ≥ 180 %. Falls vor Ort bereits eine V/F-Steuerung im Einsatz ist und Lastrutschen auftritt, kann die Niedrigfrequenz-Kompensationsspannung im Umrichterparameter erhöht werden (P13002/3-Punkt-Anhebung). Die Kompensationswirkung ist jedoch begrenzt – für Niedrigfrequenzanwendungen wird grundsätzlich die Vektorregelung empfohlen.
F: Welche Anforderungen stellt die Energierückspeise-Einheit (AFE) an das Stromnetz?
A: Die AFE-Rückspeiseeinheit benötigt eine stabile Netzspannung (Schwankung ≤ ±10 %), geringe Oberschwingungsanteile (THD ≤ 5 %) und eine zuverlässige Sternpunkterdung. Während des Betriebs speist die Rückspeiseeinheit Oberschwingungen ins Netz ein (hochfrequente Anteile durch IGBT-Schaltvorgänge). Daher sind eine Eingangsdrossel (3 % Spannungsabfall) und ein EMV-Filter erforderlich. Theoretisch kann die AFE in jedes Drehstromnetz rückspeisen, jedoch empfiehlt es sich, vor der Installation die Netzhintergrund-Oberschwingungen zu messen. Bei starker Vorbelastung ist ein Aktivfilter (APF) zu installieren. Die AFE-Lösung von Kelude umfasst serienmäßig Eingangsdrossel und EMV-Filter, sodass der rückgespeiste Strom einen THD ≤ 5 % aufweist und andere Verbraucher am gemeinsamen Zwischenkreis nicht gestört werden. Die Anschlussauflagen des Netzbetreibers entsprechen denen für die Solarstromeinspeisung: Bei einer Rückspeiseleistung von ≤ 20 % der Transformatorleistung ist keine gesonderte Genehmigung erforderlich.
F: Wie wird der gemeinsame Gleichspannungs-Zwischenkreis bei einer Kran-Gruppe konkret verdrahtet?
A: Die Plus- und Minuspole des Gleichspannungszwischenkreises jedes Kran-Frequenzumrichters werden über Schleppleitungen oder Kabel mit der gemeinsamen Zwischenkreis-Schiene verbunden. Verlegevarianten: ① Krane in derselben Halle – Verlegung einer Zwischenkreis-Schleppleitung (mit Isolationsmantel) entlang der Schiene; jeder Kran bezieht die Spannung über Kohlebürsten. ② Krane in verschiedenen Hallen – Verbindung über Kabel im Kabelkanal; zusätzlich ist eine Gleichstromdrossel erforderlich (zur Vermeidung von Querströmen zwischen den Hallen). In der Zwischenkreis-Zuleitung jedes Umrichters werden eine schnelle Sicherung (zum Schutz vor Ausbreitung einer Einzelfehler-Störung auf das gesamte Netz) und eine Gleichstromdrossel (zur Glättung von Strompulsationen) in Reihe geschaltet. Die Zwischenkreisspannung ist auf 540 VDC eingestellt (Nennwert nach Gleichrichtung von 380 VAC). Steigt die Spannung beim Bremsen eines Krans über 720 V, wird die Rückspeiseeinheit oder der Bremswiderstand zugeschaltet. Kelude hat den gemeinsamen Zwischenkreis bereits in vier Multi-Kran-Projekten umgesetzt; die maximale Distanz zwischen den Hallen beträgt 120 m, es werden 4 bis 8 Brückenkrane gekoppelt – seit zwei Jahren störungsfrei im Betrieb.
F: Worauf ist beim Umbau eines alten Brückenkrans von Schützsteuerung auf Frequenzumrichtersteuerung zu achten?
A: Die wichtigsten Punkte beim Umbau von Schütz- auf Frequenzumrichtersteuerung: ① Motorkompatibilität – Die Isolationsklasse des Motors muss geprüft werden (mindestens Klasse F). Ältere Motoren (z. B. JZR-Baureihe aus den 80er-Jahren) haben einen hohen Läuferwiderstand und schlechte Niedrigfrequenzeigenschaften; hier empfiehlt sich der Austausch gegen einen Frequenzumrichtermotor (YVP). ② Bremssteuerung – Die Ein-/Aus-Sequenz des Umrichters muss mit der Bremse gekoppelt sein (die Bremse wird erst bei einer Ausgangsfrequenz > 3 Hz geöffnet und bei < 1 Hz geschlossen), andernfalls drohen Lastrutschen oder vorzeitiger Bremsenverschleiß. ③ Encoder-Installation – Die Vektorregelung benötigt einen Inkremental-Encoder an der Motorwelle (≥ 1024 PPR). Ältere Motoren haben meist keine Encoder-Aufnahme; hier ist ein Adapterflansch erforderlich. ④ Schaltschrank-Verdrahtung – Wenn die Ausgangsleitungen des Umrichters und die Relaisleitungen denselben Kabelkanal nutzen, entstehen Störeinkopplungen. Leistungs- und Signalleitungen im Schaltschrank müssen getrennt verlegt werden. Kelude bietet eine Umbau-Beratung an: Nach einer Vor-Ort-Messung der Motordaten wird ein Umbaukonzept erstellt. Die typische Umbauzeit beträgt 7 bis 15 Tage (inkl. Demontage des alten Schaltschranks, Integration des neuen und Inbetriebnahme).
Empfohlene Normen
• DIN 15018 – Frequenzgesteuerte Drehzahlregelung: Technische Spezifikation
