Überwachung von frequenzgeregelten Elektromotoren

Es geht auch einfach

In manchen Einsatzfeldern lässt sich der Überdrehzahlschutz von frequenzgeregelten Elektroantrieben nur unter großem Aufwand mit einer Signalgeber/Drehzahlwächter-Kombination realisieren. In Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Maschinen für die Massivholzbearbeitung entwickelte ein Sensorspezialist jedoch eine gleichsam einfache wie effiziente Alternative.
Das Maschinenbauunternehmen Michael Weinig mit Hauptsitz in Tauberbischofsheim beliefert Hobel- und Sägewerke, das Handwerk sowie die Möbelindustrie und den Massivholzfensterbau. „Wie haben uns in der Massivholzbearbeitung als Komplettanbieter positioniert“, fasst Rainer Kurz, der im Produktbereich Profilieren für die elektrische Ausrüstung der Maschinen zuständig ist, das Engagement seines Arbeitgebers zusammen. „Im Zusammenhang mit unseren Kehlmaschinen für die Längsbearbeitung u.a. von Massivholzprodukten ergab sich im Hinblick auf die EN12750 zur Sicherheit von Holzbearbeitungsmaschinen eine konkrete Problemstellung bei der Drehzahlüberwachung der Spindelantriebe.“

Hoher Aufwand für Sicherheitsfunktion

Die Norm verpflichtet Hersteller von Maschinen, dass ein per Frequenzumrichter betriebener Spindelantrieb, zehn Prozent seiner eingestellten Maximaldrehzahl nicht überschreiten darf. Diese Sicherheitsfunktion ist über einen Frequenzumrichter nur mit hohem Zusatzaufwand oder durch den Einsatz von kostspieligen Geräten zu realisieren. Denn ist ein Umrichter defekt oder gestört, kann die von ihm an einen Antrieb abgegebene Frequenz steigen. Die Norm verlangt daher eine zusätzliche Absicherung, um eine reale Messung der abgegebenen Frequenz zu ermöglichen.

Magnetfelder stören Sensoren

Zunächst präferierte man beim Maschinenbauer Weinig als mögliche Lösung den Anbau von induktiven Sensoren oder Drehimpulsgebern an den Antrieb und die Überwachung der Drehzahl über entsprechende Auswertegeräte. Die Sensoren wurden jedoch durch die Magnetfelder der Drehstrom-Asynchronmotoren negativ beeinflusst. Darüber hinaus erwies sich die gesamte Montage und Installation, u.a. aufgrund der Verdrahtung, als sehr aufwendig. Dazu Mitarbeiter Kurz: „Zu bedenken ist außerdem die Wirtschaftlichkeit eines solchen Konzepts. Werden Standardantriebe wie Drehstrom-Asynchronmotoren in irgendeiner Form modifiziert, etwa durch induktive Sensoren, dann steigen die Kosten antriebsseitig immens.“