Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die SD4M-Serie sind Schnellladelösungen für Regionen mit schwacher Netzstruktur. Die Schnellladestation arbeitet in Verbindung mit einem Schwungmassenspeicher, auch Flywheel genannt, der die zum Laden des Elektro-Fahrzeugs benötigte Energie bereitstellt und zwischen den Ladevorgängen erneut Energie speichern kann. Die große Herausforderung dieser Anwendung ist das Hochvakuum, unter dem der Rotor des Flywheels arbeitet. Durch dessen hohe Isolationswirkung kann die Wärmeabfuhr ausschließlich über Strahlungswärme erfolgen. Darüber hinaus handelt es sich um ein magnetgelagertes, sprich kontaktloses System, so dass die Rotorwärme nicht über die Lagerung ausgeschleust werden kann. „Das heißt, dieses System benötigt die geringstmögliche Erwärmung, damit es überhaupt vernünftig arbeiten kann“, fasst Blankenburg zusammen. „Unsere Frequenzumrichter produzieren ein Minimum an Wärme, so dass sie solche Anwendungen optimal unterstützen beziehungsweise zum Teil überhaupt erst möglich machen.“
Verbesserte Regelung von IPM-Motoren
Zu den Talenten der SD4x-Familie gehört auch die Regelung von IPM-Motoren, die deutlich höhere Anforderungen an Frequenzumrichter stellen. So muss der Stromwinkel in Abhängigkeit des Betriebspunktes exakt in die Maschine eingeprägt werden, um in jedem Betriebspunkt das maximal mögliche Drehmoment herauszuholen. Für einen optimalen Wirkungsgrad ist darüber hinaus die Abhängigkeit der Motorinduktivität von Strom und Frequenz zu berücksichtigen. Die SD4x-Frequenzumrichter können die beschriebenen Abhängigkeiten durch spezielle Regelstrukturen genau erfassen und im jeweiligen Arbeitspunkt regeln, sodass sich immer das richtige Moment bei gleichzeitig geringem Motorstrom ergibt. Das reduziert die Verluste im Motor sowie im Umrichter, verbessert die Energiebilanz und reduziert die CO2-Emissionen.
Entwicklungsplattform für eine zukunftsfähige Geräteserie
Bereits vor einiger Zeit hat Sieb & Meyer die Entwicklungsplattform SD4x vorgestellt, auf deren Basis das Unternehmen nun kontinuierlich eine zukunftsfähige Geräteserie entwickelt. Die Frequenzumrichter unterstützen neue Schnittstellen und bieten eine Reihe von zusätzlichen Funktionen. Anwender profitieren von höheren Drehzahlen sowie einer verbesserten Performance. SD4x-Umrichter können dank eines integrierten Lagereglers jetzt auch eigenständige hochgenaue Positionierungen durchführen; Drehzahl- und Stromregler bleiben gegenüber der etablierten SD2x-Reihe konstant.
„Unser Ziel ist es, hochdrehende Motoren dynamisch und mit noch weniger Verlustleistung anzutreiben“, so Blankenburg. „Deshalb unterstützen wir nun auch PWM-Schaltfrequenzen von 24 und 32kHz.“ Für eine noch feinere Modulierung des sinusförmigen Signals ist eine Kommutierungswinkel-Steuerung nun auch für 32, 48 und 64kHz integriert. Dadurch ergibt sich ein nahezu optimaler Sinus und es treten so gut wie keine harmonischen Ströme mehr auf. Die durch die PWM verursachte Verlustleistung kann auf ein Bruchteil reduziert werden.
„Bessere Performance, höhere Drehzahlen sowie die geringe Motorerwärmung ohne Sinusfilter – das sind die wesentlichen Vorteile der SD4x-Produktfamilie“, fasst Blankenburg zusammen. „Die Verbesserungen ermöglichen es, die Produktionsqualität bestehender Anwendungen zu optimieren und darüber hinaus ganz neue Einsatzbereiche zu erschließen.“