Antriebskonzepte

Gesteigerte Effizienz und Leistung mittels moderner Umrichter!

Wie die Erfahrung zeigt, ist der Energiespareffekt eines VVVF-gesteuerten Aufzuges bemerkenswert. Besonders im unteren Drehzahlbereich verglichen mit dem konventionellen Leonardsatz und thyristorgesteuerten Leonard-Systemen. Im allgemeinen arbeiten Aufzüge abwechselnd mit Teilgeschwindigkeiten und Nenngeschwindigkeiten. Testdaten bezüglich der Geschwindigkeitsverteilung unter realen Betriebsbedingungen zeigen, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit etwa der halben Nenngeschwindigkeit entspricht. Daher ist die VVVF-Steuerung wirtschaftlich und am besten für die Steuerung von Aufzügen geeignet, da sie wesentlich weniger Energie verbraucht als konventionelle Systeme.

1. Das Betreiben eines Drehstrommotors mit höherer Geschwindigkeit bietet verbesserte Motorleistung.
2. Eine Verbesserung des Leistungsfaktors, der zu einer Reduzierung des Eingangsstroms führt, ergibt geringere Verluste im Umrichter.
3. Das Ersetzen des Motor-Generators durch einen statischen Umrichter ergibt ebenfalls geringere Verluste.

Zusammengefasst kann man feststellen, dass VVVF-Steuerungssysteme für Hochgeschwindigkeitsaufzüge eine Energieeinsparung von mehr als 40% erreichen gegenüber dem Ward-Leonard-System (5 - 10% im Vergleich zu dem Thyristor-Leonard System, welches in Vorgängermodellen verwendet wurde). Aufzüge im niederen und mittleren Geschwindigkeitsbereich von 105 m/min oder weniger mit konventioneller Primärspannungsregelung neigen dazu im unteren Drehzahlbereich mit beträchtlichem Schlupf zu arbeiten; daraus resultiert ein reduzierter Wirkungsgrad und ein höherer Energieverbrauch. Das VVVF-System, welches immer mit niedrigen Verlusten über den gesamten Geschwindigkeitsbereich arbeitet, erreicht eine 50%ige Energieeinsparung.

Erheblich reduzierter Leistungsbedarf

Da das konventionelle Thyristor-Leonard-System die Gleichspannung derart regelt, dass sie sich ungefähr proportional zur Geschwindigkeit des Aufzugs verhält, wird die Phasenverschiebung zwischen Eingangsstrom und Eingangsspannung im niedrigen Geschwindigkeitsbereich größer und der Leistungsfaktor wird proportional zur Motorgeschwindigkeit geringer.
Mit dem VVVF-Steuerungssystem jedoch ist es nicht notwendig die Gleichspannung bei niedrigen Geschwindigkeiten zu reduzieren, dadurch bleibt der Leistungsfaktor höher. Obwohl der Leistungsfaktor der Gleiche ist wie bei einem Thyristor-Leonard-System, welcher bei Nenngeschwindigkeit betrieben wird, ist er im Niedriggeschwindigkeitsbereich erheblich verbessert: 20-30% größerer Leistungsfaktor als beim Thyristor-Leonard-System wenn der Aufzug mit Durchschnittsgeschwindigkeit läuft. Daraus resultiert eine 20-30% Reduzierung der Leistungsaufnahme.
Konventionelle Niedrig- und Mittelgeschwindigkeitsaufzüge mit Primärspannungssteuerung, welche einen Induktionsmotor verwenden, der mittels Thyristoren direkt an die Leistungsquelle angeschlossen ist, bewirken im niedrigen Geschwindigkeitsbereich Leistungsfaktorabfälle wegen der Phasenverschiebung des Stroms, hervorgerufen durch die Thyristorsteuerung und die induktive Last des Motors. Dagegen wird beim VVVF-Steuerungssystem ein Diodengleichrichter als Umsetzer eingesetzt und der Ausgangskreis ist über Elektrolytkondensatoren parallel geschaltet. Dadurch ergibt sich eine geringe Phasenverschiebung zwischen Eingangsstrom und -spannung womit ein Leistungsfaktor nahe "1" erreicht wird. Daraus resultiert eine mehr als 50% Reduzierung des Leistungsbedarfs (verglichen mit älteren Modellen).

Der getriebelose Antrieb

Mit den modernen Frequenzumrichtern bietet sich die Möglichkeit direktangetriebene Drehstrommotoren ohne nachgeschaltetes Getriebe zum Einsatz zu bringen. Die Gearless-Maschinen finden ihre Hauptanwendung bei Anlagen mit großen Förderhöhen und hohen Geschwindigkeiten. Die Vorteile sind der hohe Wirkungsgrad, das geringe Einbauvolumen, die geringe Geräuschentwicklung und die niedrigen Anschlusswerte. Zu vernachlässigen ist auch nicht der geringere Wartungsaufwand. Der getriebelose Antrieb präsentiert eine zukunftsorientierte Aufzugmaschine, die sich durch Energieeinsparung, Umweltverträglichkeit, sehr guten Fahrkomfort, große Förderleistung und exakte Haltegenauigkeit auszeichnet. Voraussetzungen hierfür sind der Absolutwertgeber als Schachtkopiersystem und die Ansteuerung des Umrichters über das DCP-Protokoll oder das CANopen-Bussystem durch die Aufzugsteuerung.