Frequenzumrichter direkt an die Maschine: MSF-VATHAUER reduziert Schaltschrank- und Verdrahtungsaufwand mit dem Frequenzumrichter VECTOR-54

Insbesondere bei Transport- und Förderanlagen mit zahlreichen einzelnen Antriebspunkten kann die dezentrale Installation des Frequenzumrichters den Aufbau vereinfachen. Netz- und Motorleitungen sind bereits angeschlossen, weitere Anschlüsse werden vorkonfektioniert ausgeführt. Funktionen wie Not-Aus, Ein-/Ausschaltung, Wiederanlaufsperre (Startfreigabe) und Sollwertvorgabe sind bereits in die Lösung integriert. Die Geräteparameter können individuell kundenseitig an die Applkation angepasst werden.

Damit verfolgt MSF-VATHAUER einen konsequent dezentralen Ansatz: "Die Antriebstechnik soll dort sitzen, wo sie benötigt wird – direkt an der Maschine", so Dr. Marc Vathauer, Geschäftsführer von MSF-VATHAUER Antriebstechnik.

Vom Schaltschrank zur dezentralen Antriebseinheit

Klassische Maschinenkonzepte bündeln Frequenzumrichter und weitere Komponenten häufig in einem zentralen Schaltschrank. Bei größeren Maschinen und komplexen Anlagen kann dies zu umfangreichen Kabelwegen und einem hohen Verdrahtungsaufwand führen.

Besonders deutlich wird dieser Effekt bei Förderanlagen. Werden zahlreiche Transport- und Förderstrecken miteinander verkettet, kann jeder zusätzliche Motor einen weiteren Frequenzumrichter, zusätzliche Klemmen und zusätzliche Leitungen im Schaltschrank erfordern.

Der Frequenzumrichter VECTOR-54 setzt an diesem Punkt an.

Der Frequenzumrichter wird direkt an der Maschine installiert und übernimmt die Ansteuerung des Motors unmittelbar am Einsatzort. Dadurch können lange Motorleitungen und aufwendige Verdrahtungen im Schaltschrank reduziert werden.

„Wir denken Antriebstechnik konsequent aus Sicht der Maschine. Wenn der Frequenzumrichter direkt dort sitzt, wo der Motor betrieben wird, können viele unnötige Wege entfallen“, erklärt Dr. Marc Vathauer, Geschäftsführer von MSF-VATHAUER Antriebstechnik.

Steckerfertig statt aufwendiger Montage

Ein wesentliches Merkmal des VECTOR-54 ist die vorkonfigurierte Ausführung.

Die Einheit wird nicht als klassischer Frequenzumrichter geliefert, der vor Ort zunächst mit zusätzlichen Komponenten ergänzt und umfangreich verdrahtet werden muss. Netz- und Motorleitungen sind bereits angeschlossen. Weitere Anschlüsse werden vorkonfektioniert.

Damit reduziert sich der Installationsaufwand beim Maschinenbauer und beim Betreiber.

Nach der mechanischen Montage müssen vor Ort nicht zahlreiche Einzelkomponenten miteinander verbunden werden. Das unterstützt eine schnelle und reproduzierbare Installation – insbesondere bei Maschinen mit vielen identischen oder vergleichbaren Antriebseinheiten.

„Unser Ziel war eine Lösung nach dem Prinzip: auspacken, montieren, anschließen und in Betrieb nehmen. Gerade bei Fördertechnik mit vielen Antrieben kann dieser Ansatz einen deutlichen Unterschied machen“, so Dr. Marc Vathauer.

Sicherheits- und Bedienfunktionen bereits integriert

Der VECTOR-54 kombiniert Frequenzumrichter und wesentliche Bedien- und Sicherheitsfunktionen in einer kompakten Einheit.

Zum integrierten Funktionsumfang gehören ein Not-Aus Schalter, eine Wiederanlaufsperre nach Entriegelung des Not-Aus-Schalters, ein Sollwertpotentiometer und eine Stop-Taste. Dank der Schutzart IP54 kann der Frequenzumrichter als Multimounting-Geät individuell in der Anlage eingebaut werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, diese Funktionen vollständig separat im Schaltschrank beziehungsweise in einem zusätzlichen Bediengehäuse vorzusehen.

Für Maschinenbauer bedeutet dies nicht nur weniger Komponenten, sondern auch eine einfachere Planung der dezentralen Antriebseinheit.

IP54 für den direkten Maschineneinsatz

Die Ausführung des VECTOR-54 mit IP54 ermöglicht den direkten Einsatz außerhalb eines klassischen Schaltschrankumfelds.

Der Frequenzumrichter kann dadurch in unmittelbarer Nähe zum Antrieb positioniert werden. Die kurzen Verbindungswege zwischen Frequenzumrichter und Motor sind insbesondere bei dezentral aufgebauten Maschinenkonzepten interessant.

Dabei steht nicht allein die Schutzart im Vordergrund. Entscheidend ist das Gesamtkonzept aus Gehäuse, Anschlusskonzept, integrierten Funktionen und einfacher Montage sowie einer Motorleitung von 0,09kW bis 0,75kW. Damit adressiert die Lösung insbesondere kleinere Antriebspunkte, wie sie in Förder- und Transportsystemen häufig in großer Anzahl vorkommen.

Gerade bei modular aufgebauten Förderanlagen kann die dezentrale Architektur ihre Vorteile ausspielen. Einzelne Fördermodule lassen sich mit eigenen Antriebseinheiten ausstatten und entsprechend der Anlagenstruktur miteinander verbinden.

Optionaler Anschluss für Lichtschranken

Für Anwendungen, bei denen eine sensorische Erfassung erforderlich ist, kann der VECTOR-54 optional mit einer M12-Buchse für den Anschluss einer Lichtschranke ausgestattet werden.

Damit lässt sich die dezentrale Antriebseinheit noch näher an die jeweilige Maschinenfunktion bringen.

Ein typisches Anwendungsszenario sind Förderstrecken, bei denen eine Lichtschranke die Anwesenheit eines Transportguts erkennt und dadurch eine entsprechende Antriebsfunktion ausgelöst werden kann.

Die Schnittstelle schafft damit die Voraussetzung, Sensorik und Antriebstechnik räumlich eng miteinander zu verbinden.

Weniger Schaltschrank – mehr Modularität

Der Trend zu modularen Maschinen- und Anlagenkonzepten verändert auch die Anforderungen an die Antriebstechnik.

Maschinen werden aus standardisierten Modulen aufgebaut, Förderstrecken werden flexibel erweitert und Produktionslinien müssen sich schnell an neue Anforderungen anpassen lassen.

Eine zentrale Schaltschrankstruktur kann dabei an ihre Grenzen stoßen, wenn für jeden zusätzlichen Antrieb neue Leitungen, Klemmen und Komponenten erforderlich werden.

Dezentrale Antriebstechnik verfolgt einen anderen Ansatz: Antrieb, Bedienung und erforderliche Funktionen werden direkt am jeweiligen Maschinenmodul umgesetzt.

Das kann die Planung und Erweiterung modularer Anlagen vereinfachen.

„Dezentralisierung ist für uns kein Selbstzweck. Sie muss einen konkreten Nutzen für den Maschinenbauer bringen – beispielsweise weniger Verdrahtung, kürzere Installationszeiten und eine einfachere Modularisierung“, erläutert Dr. Marc Vathauer.

Trotz der vorkonfigurierten Ausführung bleibt der VECTOR-54 flexibel.

MSF-VATHAUER verbindet dabei standardisierte Komponenten mit einem hohen Grad an Konfigurierbarkeit. Abhängig von der Anwendung können unterschiedliche Ausstattungsvarianten und Schnittstellen berücksichtigt werden.

Dieser Ansatz entspricht der grundsätzlichen Entwicklungsphilosophie des Unternehmens: Bewährte Technologien sollen möglichst effizient eingesetzt werden, gleichzeitig müssen industrielle Anwendungen nicht in ein starres Produktkonzept gezwungen werden.

Gerade bei Maschinenbauern mit wiederkehrenden Maschinentypen kann dies interessant sein. Eine vorkonfigurierte Antriebseinheit lässt sich als definierter Baustein in unterschiedliche Maschinenvarianten integrieren.

Schneller von der Konstruktion zur Serienmaschine

Für Maschinenbauer ist neben den technischen Eigenschaften zunehmend auch die Frage entscheidend, wie schnell eine Lösung in die Serienfertigung überführt werden kann.

Eine steckerfertige Antriebseinheit kann dabei bereits in der Konstruktionsphase als definierte Funktionseinheit berücksichtigt werden.

Statt einzelne Komponenten für jeden Antriebspunkt zu planen, kann der Maschinenbauer eine komplette dezentrale Einheit vorsehen.

Dies kann die Anzahl der erforderlichen Komponenten reduzieren und gleichzeitig die Montageprozesse vereinfachen.

Bei Serienmaschinen ergeben sich daraus zusätzliche Potenziale: Ein einmal definiertes Antriebskonzept kann für weitere Maschinen übernommen und standardisiert werden.