Lösungen

Die Aufgabe

Druck- und Förderleistung einer Pumpe werden in einem Kühlmittelsystem durch Auslegung der Pumpentype bestimmt, abgestimmt auf das Leitungssystem und die Einsatzbedingungen.

Sollen mit einer Pumpe mehrere Betriebspunkte angesteuert werden, besteht die Möglichkeit konventioneller Steuerungstechnik mit Schaltungen, Schützen und Ventilen oder der Einsatz von Frequenzumrichtern, eingebaut im Schaltschrank bzw. integriert an der Pumpe, mit denen verschiedene Betriebspunkte der Pumpe angesteuert werden können.

Bei bestimmten Bearbeitungsprozessen kann es wichtig sein, dass ein vorher eingestellter Druck in gewissen Bereichen konstant gehalten wird, unabhängig von der abgenommenen Fördermenge.

Auch für diese Pumpenregelung können Frequenzumrichter genutzt werden. Die sonst für Kreiselpumpen typische Q-H-Kennlinie wird beim Einsatz eines Frequenzumrichters durch ein Kennlinienfeld ersetzt. Dadurch ist man in der Lage, in diesem Kennlinienfeld verschiedene Betriebspunkte anzufahren. Dies bedeutet, dass die Pumpe auf ihren Einsatzfall optimal abgestimmt werden kann.

Vorteile der Pumpe mit integriertem Frequenzumrichter:

• Einsparung von Schaltschrankplatz
• keine geschirmten Leitungen erforderlich (EMV-Probleme)
• optimale Abstimmung für verschiedene Applikationen
• Energieeinsparung
• einfache Installation durch voreingestellte Frequenzumrichter
• einfache Montage bzw. Demontage durch Stecksystem

Die Lösung

BRINKMANN-Kühlmittelpumpen mit integriertem Frequenzumrichter. Eine Pumpe mit integriertem Frequenzumrichter bietet für Ihre Applikation eine optimale Ergänzung der bestehenden Produktpalette.

Pumpensteuerung

Eine Steuerung ist ein Vorgang, bei dem physikalische Größen, wie z.B. ein Druck oder ein Volumenstrom, durch andere Größen beeinflusst werden.
Bei einer Steuerung spricht man auch von einem offenen Wirkungskreis, da das Ergebnis einer Steuerung nicht überwacht wird.
Störgrößen, die im System auftreten, können nicht ausgeglichen werden, da die Ausgangsgröße nicht auf die Eingangsgröße zurückwirkt.

Pumpensteuerung über Analogsignal

Bei einer Ansteuerung der Kühlmittelpumpe mit einem Frequenzumrichter können mit unterschiedlichen Werkzeugen nahezu unendlich viele verschiedene Drücke erreicht werden.
Die Auslegung der Pumpe ist in den meisten Fällen auf die 50Hz-Ausführung beschränkt. Durch Leistungsreserven bei verschiedenen Pumpen ist ein Betrieb mit höheren Frequenzen nach Rücksprache möglich.
Der Frequenzumrichter wird dann an der Stromgrenze betrieben. Das bedeutet: Der Motor wird maximal mit dem eingestellten Motornennstrom betrieben. Benötigt die Pumpe aufgrund des Betriebspunktes mehr Motorleistung, wird die Frequenz solange abgeregelt, bis der max. Motorstrom wieder erreicht wird.

Pumpensteuerung über Festfrequenzen (bis max. 7 Festfrequenzen)

Eine Alternative zur analogen Pumpensteuerung bietet die digitale Ansteuerung des Frequenzumrichters über drei Digitaleingänge. Dabei können bis zu sieben verschiedene Festfrequenzen angesteuert werden.
Mit der Festfrequenz kann man z.B. mit einem bestimmten Werkzeug spezielle Druckstufen realisieren.

Pumpenregelung

Eine Regelung ist ein Vorgang, bei dem physikalische Größen, wie z.B. ein Druck, fortlaufend erfasst und mit vorgeschriebenen Größen verglichen werden. Bei Abweichungen sorgen Regeleinrichtungen (hier ein PI-Regler) dafür, dass es zur gewünschten Angleichung kommt.
Bei Regelungen wird kontrolliert, ob ein gewünschter Zustand erreicht wird. So kann z.B. in einem Prozess ein vorher eingestellter Druck in gewissen Bereichen konstant gehalten werden, unabhängig von der abgenommenen Fördermenge.

Technische Informationen:

Frequenz- umrichtertype	Motorleistung Brinkmann Pumpe	Gehäuse- größe	a	b	c	d	k
	kW		mm	mm	mm	mm	mm
MI 75	- 0,4	A	160	128	105	108	178
MI 75	0,5 - 0,85	A	160	128	105	138	191
MI 150	0,9 - 1,1	A	160	128	105	138	191
MI 150	1,3 - 1,5	A	160	128	105	176	203
MI 300	1,7 - 2,6	B	243	171	128	176	221
MI 550	3,3 - 5,5	B	243	171	128	218	241
MI 750	7,5	B	243	171	128	258	256

Micromaster Integrated (Fa. Siemens)
Funktion	Spezifikation
Netzspannung	208V ... 240V ± 10% 1Phasen 380V ... 480V ± 10% 3Phasen
Leistungsbereiche 1 ~ 208V ... 240V 3 ~ 380V ... 480V	0,37kW ...0,75kW 0,37kW ...1,5kW	1,5 kW ... 7,5kW
Gehäusegröße	A : 105 x 128 x 160 mm	B : 128 x 171 x 243 mm
Schutzart	IP 54 (Umrichter IP 65)
Filter Klasse A	integriert
Temperaturbereich	-10°C ... +50°C
Steuerungsverfahren	U/f
Überlastfähigkeit	1,5 facher Ausgangsbemessungsstrom
Schutzfunktionen	Unterspannung, Überspannung, Überlast, Kurzschluss, Motorausfall, Rotorblockierung, Motorübertemperatur, Umrichterübertemperatur
Ausgangsfrequenzbereich	nach Auslegung ab Werk
Sollwertauflösung	0,05 Hz
Digitale Eingänge	3
Festfrequenzen	7
Ausblendbare Frequenzbereiche	4
Relaisausgänge	1 konfigurierbar 24V DC 1A
Analoge Eingänge	1 Analogeingang (0/2 - 10V, 0/4 - 20mA) 1 Eingang für PI-Regler
Serielle Schnittstelle	RS 485
Prozessregelung	PI