Ein Drittel kleiner und ein Fünftel günstiger Kostenoptimierte Frequenzumrichter

Von Gerd Kucera

Sie sind rund 20% günstiger und 30% kompakter als die herkömmlichen Frequenzumrichter-Modelle. Um Kosten und Platzbedarf zu optimieren wurde bei den FR-CS80-Geräten auf Highend-Funktionen verzichtet. Das mache die Umrichter auch für Einsteiger attraktiv. Qualitativ sind sie auf dem Niveau der Premiummodelle mit gleichen Prüf- und Testverfahren.

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General-Purpose Magnetic Flux Vector Control: Mit dieser Funktion kann der Umrichter laut Hersteller auch bei niedriger Drehzahl ein sehr hohes Drehmoment liefern. Zudem minimiert sie den Schlupf und ermöglicht eine hohe Drehzahlgüte.
General-Purpose Magnetic Flux Vector Control: Mit dieser Funktion kann der Umrichter laut Hersteller auch bei niedriger Drehzahl ein sehr hohes Drehmoment liefern. Zudem minimiert sie den Schlupf und ermöglicht eine hohe Drehzahlgüte.
(Bild: Mario)

Corona-Krise, Lieferengpässe, Inflationssorgen – wenn heute Geld in neue Ausrüstung investiert werden soll, dann muss das auch erst einmal verdient werden. Doch werden Instandhaltungskosten im Verlauf der Anlagenlebensdauer zu hoch, ist das Thema Retrofit oder Modernisierung ein aktuelles. Mit dem Umrichter FR-CS80 offeriert Mitsubishi Electric ein neues und kostenoptimiertes System. Mit der zugleich kompaktesten Bauform in dieser Klasse setzt der Frequenzumrichter hinsichtlich Zuverlässigkeit und Qualität laut Hersteller hohe Maßstäbe.

Die Umrichter gibt es als einphasige 230-V-Version und als dreiphasige 400-V-Variante mit Leistungen von 0,4 bis 2,2 kW beziehungsweise 0,4 bis 15 kW. Die Nennströme sind 1,2 bis 29,5 A.

Integriert sind alle wesentlichen Funktionen, die für Anwendungen dieser Leistungsklassen benötigt werden. Um Kosten und Platzaufwand zu optimieren wurde auf High-End-Funktionen verzichtet. Das mache die Umrichter auch für Einsteiger attraktiv.

Eine Besonderheit ist laut Hersteller unter anderem die geringe Wärmeentwicklung. Dadurch sind mehrere Umrichter nebeneinander montierbar, ohne Gefahr einer Überhitzung. Nach der Montage kommt die Inbetriebnahme, die per Quick-Start-Guide schnell und unkompliziert erfolgt. Auch eine Neuprogrammierung sei einfach und intuitiv mit der FR Configurator2 Software möglich. Programmierkenntnisse werden keine vorausgesetzt, heißt es, sodass auch Einsteiger die Frequenzumrichter bedienen können.

Erweiterte Funktionen der FR-CS80-Umrichter

Eine wesentliche Funktion der FR-CS80-Serie ist die Magnetic Flux Vector Control. Mit ihr entsteht auch bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment. Außerdem können die Umrichter im regenerativen Betrieb laufen und sind so besonders energieeffizient.

Die doppelte Leiterplattenbeschichtung (entspricht IEC 60721-3-3 3C2/3S2) sorgt für eine lange Nutzungsdauer und macht die Frequenzumrichter-Elektronik besonders robust. Damit eignen sie sich für den Einsatz in rauen Umgebungen, etwa in der chemischen Verarbeitung, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder im Bergbau.

Als weitere charakteristische Merkmale nennt Mitsubishi für den FR-CS80-Umrichter: Das Gerät fährt an einer definierten Stromgrenze und überlastet damit nicht. Kräfte werden damit begrenzt und Material in dieser Situation geschützt. Die DC-Zwischenkreise werden gekoppelt und können dann regenerative Energie nutzen. Bei plötzlichem, kurzzeitigem Spannungsabfall bleibt die Betriebsbereitschaft der Maschine erhalten. Bei einem Spannungsausfall kann der FR-CS80 mit der regenerativen Energie den Motor definiert abbremsen (kein unkontrolliertes Austrudeln des Motors). Der Erregerstrom wird konstant auf den Optimalwert justiert, um den Motor mit der höchst möglichen Effizienz zu steuern. Durch das daraus resultierende geringe Lastmoment lässt sich eine erhebliche Energie-Einsparung erzielen.

Bei der Verzögerung oder beim Beschleunigen kann man neben dem linearen Format auch ein S-Format wählen. Damit werden die Anfahr- und Abremskräfte nicht mehr abrupt, sondern in einer Kurve gesteigert bzw. verzögert. Das verhindert eine starke Stoßbelastung und macht die Bewegung weicher.

Multi-Speed und Leiterplattenschutz

Der FR-CS80 hat die Möglichkeit – neben der stufenlosen Geschwindigkeitsvorgabe über ein Potentiometer mit 15 Festgeschwindigkeiten zu arbeiten, die über vier Eingänge vorgegeben werden können.

Die Leiterplattenbeschichtung entspricht IEC 60721-3-3 3C2 / 3S2 für eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen aggressive und raue Umwelteinflüsse. Mit diesen speziellen als Standard verfügbaren Leiterplattenbeschichtungen kann der Frequenzumrichter bestimmte chemische Verbindungen wie zum Beispiel Chlor, Schwefeldioxid oder Ammoniak und mechanische aktive Substanzen wie zum Beispiel Schwebestaub von Sand oder Staubablagerungen in definierten Mengen widerstehen.

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