Motoren und Umrichter

ABB-Antriebstechnik für Skydiving-Ventilatoren

Wer das Gefühl des freien Flugs gefahrlos erleben will, ist beim Indoor Skydiving gut aufgehoben. Die dafür benötigten Luftgeschwindigkeiten und Volumenströme werden durch Ventilatoren erzeugt. Damit die leistungsstark genug sind, bedarf es moderner Motoren und Frequenzumrichter.
 Indoor Skydiving wird als Sport 
und Freizeitvergnügen in 
vertikalen Windkanälen 
ausgeübt.
Indoor Skydiving wird als Sport und Freizeitvergnügen in vertikalen Windkanälen ausgeübt. Bild: TTE

Indoor Skydiving wird als Sport und Freizeitvergnügen in vertikalen Windkanälen ausgeübt. Die Geschichte dieser Windtunnel reicht mehr als 70 Jahre zurück, als sie als Einrichtung für militärische Trainingszwecke und als Testkanal für die Luft- und Raumfahrt genutzt wurden. Ein Hersteller von Indoor-Skydiving-Anlagen ist die Firma TTE, die Anlagen mit Windgeschwindigkeiten zwischen 240 und 330km/h baut. Die leistungsstarken Ventilatoren für ihre Windtunnel bezieht TTE vom Unternehmen EVG Lufttechnik. Neben den Ventilatoren stellt EVG auch die Nachleiter, die (Einström-)Düse, Motoren und Frequenzumrichter sowie bei Bedarf weiteres Zubehör zur Verfügung.

 An den EVG-Ventilatoren im Windtunnel Windalps werden Motoren für die Prozessindustrie von ABB eingesetzt.
An den EVG-Ventilatoren im Windtunnel Windalps werden Motoren für die Prozessindustrie von ABB eingesetzt. Bild: EVG Lufttechnik

Motoren aus dem Standardprogramm

Die erforderlichen leistungsstarken Motoren und Frequenzumrichter für den Antrieb und die Drehzahlregelung der Skydiving-Ventilatoren liefert ABB Motion. An den Ventilatoren werden üblicherweise Motoren für die Prozessindustrie aus dem ABB-Standardprogramm mit Leistungen zwischen 250 und 900kW eingesetzt. Der Konzern liefert seit 2019 die Antriebe für die Carbon-Ventilatoren.Ein gemeinsames Projekt von TTE und EVG hat die Region Savoie in Frankreich um eine Attraktion reicher gemacht. In der Nähe von Chambéry wurde der Indoor-Skydiving-Windkanal Windalps errichtet, der Nervenkitzel und Komfort kombiniert. Der Windtunnel mit Blick auf das Bauges-Massiv eignet sich für Einsteiger und Profis und wird auch für internationale Wettbewerbe genutzt.

Windalps bietet den Besuchern nicht nur einen Flug im Windtunnel, sondern auch Entspannung im angrenzenden Wellnessbereich. Aufgrund der baulichen Nähe des Windtunnels zum Wellnessbereich war der Faktor Lautstärke mit ausschlaggebend für die Auftragsvergabe. TTE kann in diesem Punkt mit dem TT45 ProFly in Double-Loop-Bauweise punkten. Der moderne Windtunnel – laut TTE der leiseste auf dem Markt – macht dabei keine Abstriche bei Leistung und Effizienz. Der Windalps-Windkanal ist mit vier ABB-Motoren für die Prozessindustrie mit je 400kW Leistung ausgestattet. Sie treiben vier EVG-Skydiving-Ventilatoren mit Carbonschaufeln mit einem Durchmesser von 3,35m an, die Luftgeschwindigkeiten von mehr als 300km/h erzeugen.

 Mithilfe der Umrichter vom Typ ACS880-37 lässt sich die Drehzahl der Ventilatoren an die jeweilige Fluglast anpassen.
Mithilfe der Umrichter vom Typ ACS880-37 lässt sich die Drehzahl der Ventilatoren an die jeweilige Fluglast anpassen. Bild: ABB

Oberschwingungen vermeiden

Die Motoren für den Windalps-Windkanal sind zentral in den Ventilatoren verbaut. Sie sind umkapselt, damit der Wind mit möglichst geringem Widerstand an ihnen vorbeiströmen kann. Vier Ultra-Low Harmonic Drives ACS880-37 von ABB regeln die Motoren und sorgen dafür, dass es zu keinen Problemen mit Oberwellen kommt. Die Frequenzumrichter reduzieren Oberschwingungen auf unter 3 Prozent ohne zusätzliche Komponenten wie externe Filter oder spezielle Ausrüstungen. Sie umfassen eine Lösung zur Verringerung von Oberschwingungen, einschließlich einer aktiven Einspeiseeinheit und eines integrierten Oberschwingungsfilters.

Mithilfe der Umrichter lässt sich die Drehzahl der Ventilatoren an die jeweilige Fluglast anpassen, die sich aus der Anzahl und dem Gewicht der fliegenden Personen ergibt. In einem großen Windtunnel können nämlich bis zu 30 Personen gleichzeitig fliegen. Der ACS880-37 erfüllt auch die hohen Anforderungen an die Sicherheit, die solche Anwendungen stellen. Der Industrial Drive verfügt standardmäßig über die STO-Funktion für sicher abgeschaltetes Drehmoment, die mit Notaus-Tastern an der Anlage verdrahtet werden kann.

Spezielle Carbonflügel

Für seine Indoor-Skydiving-Ventilatoren hat EVG spezielle Carbonschaufeln entwickelt, die in Leistung, Effizienz und Strömungsqualität die Anforderungen der Windtunnel erfüllen. Die Ventilatoren laufen schnell an und lassen sich auch schnell abbremsen. Die Carbonschaufeln sind außerdem robuster als Flügel aus Stahl und erfordern weniger Antriebsenergie. Der hohe Wirkungsgrad der Ventilatoren von nahe 90 Prozent und die niedrigen Schallwerte resultieren aus der Geometrie der Schaufeln, die speziell auf Skydiving ausgelegt sind.

Die Skydiving-Ventilatoren von EVG erzeugen einen Volumenstrom von bis zu 2Mio. m³/h. Durch die besonders leichten und stabilen Carbonschaufeln kann der Hersteller ein breites Leistungsspektrum anbieten. Neben Leistung und betriebliche Flexibilität sind die Ventilatoren auch auf hohe Laufruhe ausgelegt. Die Drehzahl kann kurzfristig verändert werden. Die Ventilatoren werden in verschiedenen Größen und Baureihen zur Verfügung gestellt, mit denen sich Flugkammern in verschiedenen Größen einfach realisieren lassen.

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