Explosionsschutzkonzept für umrichtergespeiste Antriebe der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“

Frequenzumrichtergespeiste Antriebe erobern sich in der industriellen Antriebstechnik aufgrund der mit ihrem Einsatz verbundenen Vorteile gegenüber netzgespeisten Motoren immer breitere Einsatzgebiete. Wesentliche Vorteile sind dabei die große Energieeinsparung beim Antrieb von Strömungsmaschinen, die Steigerung der Produktqualität durch Optimierung des Produktionsprozesses, die Verlängerung der Anlagenlebensdauer und eine Verringerung der Netzrückwirkungen durch Spannungseinbrüche beim Hochlauf größerer Motoren. Durch den oftmals möglichen Verzicht auf ein Getriebe ergeben sich weitere Einsparungen an Kosten und Wartungsaufwand.

Gerade in der Chemie und Petrochemie erfordern viele Anwendungen den Einsatz explosionsgeschützter Antriebe, so dass auch hier von den Anlagenbetreibern sowie auch den Motorherstellern der Wunsch besteht, frequenzumrichtergespeiste Antriebe möglichst flexibel und kostengünstig auch in explosionsgefährdeten Bereichen einsetzen zu können, wobei über allem die Einhaltung eines hohen Sicherheitsstandards steht.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde in den vergangenen Jahren in der PTB ein neues Prüf- und Zertifizierungsverfahren für frequenzumrichtergespeiste Antriebe entwickelt. Zentraler Punkt ist dabei die Aufhebung der festen Kopplung des Umrichters an den Motor über die EG-Baumusterprüfbescheinigung des Motors. An die Stelle der Kopplung ist eine Schnittstellendefinition zwischen Motor und Umrichter getreten. In der EG-Baumusterprüfbescheinigung des Motors werden dabei die Anforderungen an den Umrichter spezifiziert. Zentraler Punkt ist dabei die drehzahlvariable Strombegrenzung, um auch bei kleinen Betriebsdrehzahlen des Motors eine Überhitzung zu vermeiden. mehr...

Bild 4:	beispielhafter Verlauf der drehzahlvariablen Strombegrenzung, bezogen auf den Maschinenbemessungsstrom bei 50 Hz