Anwendungsfälle: Frequenzumrichterbetrieb >50Hz

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Elektrikus

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Guten Abend Zusammen,

ich habe mir die Frage gestellt welche Anwendungsfälle es gibt wo Ausgangsfrequenzen größer 50Hz gefordert sind.

1.) 87Hz Betrieb, das war mir bewusst.
2.) lt. Google Recherche Uran-Zentrifugen, diese arbeiten sogar im Bereich >600Hz

Nehme wir mal als Beispiel das Powermodul Sinamics PM240-2, dieses bietet eine Ausgangsfrequenz von bis zu 550Hz.

Mich würde interessieren welche Anwendungen es gibt die solch "hohen" Frequenzen fordern.
 
Elektrikus schrieb:
Mich würde interessieren welche Anwendungen es gibt die solch "hohen" Frequenzen fordern.
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Spindel Fräßmaschine / Drehbank...( nur um mal ein Beispiel zu nennen ).

Elektrikus schrieb:
ich habe mir die Frage gestellt welche Anwendungsfälle es gibt wo Ausgangsfrequenzen größer 50Hz gefordert sind.
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Allerhand. Fördertechnik, Achsen, Hubwerke, Pumpen. Theoretisch alles mögliche. Wie kommst du denn auf die Frage?
 
Zuletzt bearbeitet:
DeltaMikeAir schrieb:
Spindel Fräßmaschine ( nur um mal ein Beispiel zu nennen ).


Allerhand. Fördertechnik, Achsen, Hubwerke, Pumpen. Theoretisch alles mögliche. Wie kommst du denn auf die Frage?
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Ich habe bisher in der Praxis immer Anwendungen gehabt wo niemals über 50Hz gefahren wurde, ich habe eine Kolbenmembranpumpe gehabt, diese wurde mit maximal 60Hz betrieben. Ansonsten ist mir der der 87Hz Betrieb bekannt gewesen, so in der Praxis aber noch nie begegnet.


Ich habe bisher kein Hubwerk gesehen welches mit >50Hz Betrieben wurde, ich war eine Zeitlang Schwerpunktmäßig im Kranbereich tätig.

Mir kam die Frage auf, weil ich gesehen habe das die Frequenzumrichter diesen Stellbereich anbieten und daher kam die Frage auf welche Anwendungen dies erfordern.
 
Hallo
die Spindeln wurden schon genannt.

Hubwerk, hier Highspeed hoisting, bedeutet bei leerem Haken wird deutlich über 50Hz gehoben oder natürlich auch gesenkt.
Verladekrane, die z.B. die Last im LKW oder Kahn ablegen und dann so schnell wie möglich leer aus dem Bereich heben um wieder Last aufzunehmen.
Automatische Funktion die durch Messdose oder Motorstrom gesteuert wird.
Stichwort Time is Money 😜
 
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Elektrikus schrieb:
Ich habe bisher in der Praxis immer Anwendungen gehabt wo niemals über 50Hz gefahren wurde, ich habe eine Kolbenmembranpumpe gehabt, diese wurde mit maximal 60Hz betrieben. Ansonsten ist mir der der 87Hz Betrieb bekannt gewesen, so in der Praxis aber noch nie begegnet.


Ich habe bisher kein Hubwerk gesehen welches mit >50Hz Betrieben wurde, ich war eine Zeitlang Schwerpunktmäßig im Kranbereich tätig.

Mir kam die Frage auf, weil ich gesehen habe das die Frequenzumrichter diesen Stellbereich anbieten und daher kam die Frage auf welche Anwendungen dies erfordern.
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bei uns sind alle Hubwerke in 87Hz Technik ausgeführt, ist halt Stand der Technik.
Aber du hast schon Recht, >100Hz habe ich auch noch nicht gesehen.
 
PePe44 schrieb:
Hallo
die Spindeln wurden schon genannt.

Hubwerk, hier Highspeed hoisting, bedeutet bei leerem Haken wird deutlich über 50Hz gehoben oder natürlich auch gesenkt.
Verladekrane, die z.B. die Last im LKW oder Kahn ablegen und dann so schnell wie möglich leer aus dem Bereich heben um wieder Last aufzunehmen.
Automatische Funktion die durch Messdose oder Motorstrom gesteuert wird.
Stichwort Time is Money 😜
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Das war mir bisher total unbekannt, werden diese durch normale Asynchronmaschinen angetrieben mit Fnenn 50Hz ?

Was sind da die typischen Stellbereiche ?
 
Triman schrieb:
bei uns sind alle Hubwerke in 87Hz Technik ausgeführt, ist halt Stand der Technik.
Aber du hast schon Recht, >100Hz habe ich auch noch nicht gesehen.
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Ich habe noch nie ein Hubwerk gesehen welches im 87Hz Betrieb lief. Ich hatte Schwerpunktmäßig mit Krananlagen in Stahlwerken zutun, ansonsten Krananlagen im Bereich Hafen / Schüttguttransport, allerdings wurden diese größtenteils mit Stromrichter und Gleichstrommotoren betrieben in den Hubwerken.
 
Elektrikus schrieb:
Ich habe noch nie ein Hubwerk gesehen welches im 87Hz Betrieb lief. Ich hatte Schwerpunktmäßig mit Krananlagen in Stahlwerken zutun, ansonsten Krananlagen im Bereich Hafen / Schüttguttransport, allerdings wurden diese größtenteils mit Stromrichter und Gleichstrommotoren betrieben in den Hubwerken.
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nun, unsere Hubwerke sind etwas kleiner, max. 18,5kw.
SEW Motoren ausgelegt für 87Hz Betrieb
 
Bei normalen ASM hab ich Frequenzen von 6 bis 95Hz.
Bei den 6Hz hat siech der mech. Konstrukteur eines Zulieferers verrechnet, die 95Hz kommen von Taktzeitoptimierung.
Ansonsten eben auch Spindeln und Turbomolekularpumpen mit bis zu kHz-Bereich.
 
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ducati schrieb:
Wenn Du max bei Nennleistung bleibst kannst ja die meisten DSAM ja auch mit 60Hz(USA) betreiben, wenn die Mechanik das mitmacht, bei Pumpen/Ventilatoren z.B...
Synchronreluktanzmotoren für Pumpen laufen oft bei 100Hz...
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Das ist eben der Punkt, wenn ich mir eine Asynchronmaschine hernehme die normal für 50Hz oder 60Hz konstruiert worden ist, dann kann ich mir schwer vorstellen das es gut für die Maschine ist, wenn diese mal angenommen mit 100Hz oder noch größeren Frequenzen betrieben wird...
 
ducati schrieb:
Wenn Du max bei Nennleistung bleibst kannst ja die meisten DSAM ja auch mit 60Hz(USA) betreiben,
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Viele Motore haben neben der Nenndrehzahl eine Angabe der max. DZ. Und gerade bei Prozess-optimierung bietet es sich an, alle Parameter im Blick zu haben.

Ein 4poliger SEW Motor ist eben ausgelegt für eine MaxDZ von 3600 Umdrehungen. Hat man jetzt ne Konstant-Torque Anwendung, die nen grossen Stellbereich braucht, kann man da schonmal bis 100Hz gehen.

Und dann gibt es im Hightorque-Bereich halt noch höherpolige Maschinen, die trotzdem schnell drehen müssen.
 
Plan_B schrieb:
Viele Motore haben neben der Nenndrehzahl eine Angabe der max. DZ. Und gerade bei Prozess-optimierung bietet es sich an, alle Parameter im Blick zu haben.

Ein 4poliger SEW Motor ist eben ausgelegt für eine MaxDZ von 3600 Umdrehungen. Hat man jetzt ne Konstant-Torque Anwendung, die nen grossen Stellbereich braucht, kann man da schonmal bis 100Hz gehen.

Und dann gibt es im Hightorque-Bereich halt noch höherpolige Maschinen, die trotzdem schnell drehen müssen.
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Das war mir so nicht bewusst, vllt bin ich da in einer alten Branche unterwegs. Das ist mir so bis jetzt noch nicht begegnet.

Vielen lieben dank an Alle für die schönen Austausch :)
 
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Hubwerke/Krane:
Es kommt natürlich auf den Kran an, ist es ein Verladekran dann bietet sich die beschriebene Funktion an.
Hersteller von Umrichtern haben das auch on board.
Problem sind die Endschalter die für die hohe Drehzahl anders als bei Nenndrehzahl positioniert werden müssen. Wenn dann doch langsamer in den Endschalter gefahren wird schäumt der Kranfahrer weil die Schleichfahrt nicht enden will.
Wir haben Hubwerke leer (ohne Last, nur mit Lastaufnahmemittel) bis zu 100Hz laufen lassen und dann bei annähernd Nennlast mit 50Hz. Natürlich nach Rücksprache mit Kran-, Motor- und Getriebehersteller.

Weitere Anwendung für höhere Drehzahlen als Nenndrehzahl: Wickler.
Kleiner Wickelkern mit wenig Material = hohe Drehzahl mit wenig Leistung.
Viel Material = niedrige Drehzahl = hohes Moment = hohe Leistung.

Dies sind zwei Beispiele wo die Nennlast nie bei max. Drehzahl auftritt und so der Motor nicht unnötig überdimensioniert wird.
Und diese Beispiele haben nichts mit der 87Hz Funktion zu tun.

Wenn du bei mehreren 100Hz bist dann sind es Sondermotoren wie Spindeln (30.000rpm). Frühe, vor der dual use Regelung, hatten Drives fast immer 1000Hz, heute ist, glaube ich, 500Hz maximal möglich.
 
PePe44 schrieb:
Hubwerke/Krane:
Es kommt natürlich auf den Kran an, ist es ein Verladekran dann bietet sich die beschriebene Funktion an.
Hersteller von Umrichtern haben das auch on board.
Problem sind die Endschalter die für die hohe Drehzahl anders als bei Nenndrehzahl positioniert werden müssen. Wenn dann doch langsamer in den Endschalter gefahren wird schäumt der Kranfahrer weil die Schleichfahrt nicht enden will.
Wir haben Hubwerke leer (ohne Last, nur mit Lastaufnahmemittel) bis zu 100Hz laufen lassen und dann bei annähernd Nennlast mit 50Hz. Natürlich nach Rücksprache mit Kran-, Motor- und Getriebehersteller.

Weitere Anwendung für höhere Drehzahlen als Nenndrehzahl: Wickler.
Kleiner Wickelkern mit wenig Material = hohe Drehzahl mit wenig Leistung.
Viel Material = niedrige Drehzahl = hohes Moment = hohe Leistung.

Dies sind zwei Beispiele wo die Nennlast nie bei max. Drehzahl auftritt und so der Motor nicht unnötig überdimensioniert wird.
Und diese Beispiele haben nichts mit der 87Hz Funktion zu tun.

Wenn du bei mehreren 100Hz bist dann sind es Sondermotoren wie Spindeln (30.000rpm). Frühe, vor der dual use Regelung, hatten Drives fast immer 1000Hz, heute ist, glaube ich, 500Hz maximal möglich.
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Vielen dank für die detailreiche Ausführung, soweit ich das verstanden habe fallen FUs mit >600Hz unter Dual Use, ich denke mal dementsprechend ist es auch bei den Motoren.
rostiger Nagel schrieb:
Holzbearbeitungmaschinen Grundsätzlich
Alles was Sägt und Fräst
Da sind folgende Frequenzen üblich
  • 100Hz
  • 200Hz
  • 300Hz
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Welche Motoren werden dort verwendet ?
 
Plan_B schrieb:
Ein 4poliger SEW Motor ist eben ausgelegt für eine MaxDZ von 3600 Umdrehungen
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Das stimmt so nicht ganz.
Da gibt es je nach Motorgröße und ob mit oder ohne Bremse eine Tabelle von SEW zur max Drehzahl.
In der Tabelle hat die Polzahl überhaupt keinen Einfluss.
Ich hab darüber mal mit mit einem SEW Techniker aus Bruchsal telefoniert und der hat das ganz pragmatisch erklärt:
SEW verbaut bis ca 7,5kW aufgrund von Gleichteilen die selbe Spezifikation von Lagern für die ganze Welt.
Das heißt die Mechanik ist dafür ausgelegt bei einem 2-poligen DASM am Schütz im 60Hz Netz die gesamte Lebensdauer bei 3600 U/min zu laufen.
Und das wäre bei nem 4-poligen DASM 120Hz.
Die MaxDZ ist nochmal eine Andere. Bei 7,5kW mit Bremse sind es ca die 3600 U/min, bei 3kW ohne Bremse glaub ich 4500 U/min.

Laut SEW Projektierungshandbuch wäre speziell ein Hubwerk hier ein perfekter Anwendungsfall für einen erweiterten Stellbereich.
Ablauf:
- Auslegung der Motorleistung nach Bedarf durch Drehmoment bei 50Hz
- Übersetzung dann auf 70Hz bei gleichem Motor, damit Kraftreserve aufgebaut wird (50Hz Kennlinie)
- Heben mit voller Kraft dann möglich von 35Hz bis 70Hz
- Kühlungsreserven erheblich erhöht
- Positionierbetrieb mit 5Hz kurzzeitig kein Problem (mit Fremdlüfter dauerhaft)
- Eilgang mit bis zu 120Hz für leer heben oder senken möglich
 
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