Rückspeisefähige Umrichterfamilie

Antriebe für Rekordseilbahn

Lange Warteschlangen am Weg zu Deutschlands höchstem Gipfel sollen der Vergangenheit angehören. Die kürzlich eröffnete neue Seilbahn zur Zugspitze löst die über 50 Jahre alte Eibsee-Seilbahn ab und wird rund dreimal mehr Passagiere auf den Berg befördern. Mit verantwortlich für diese Leistung und verschiedene Rekordwerte ist die verbaute Antriebstechnik. Neben den Motoren umfasst sie auch rückspeisefähige Umrichter einer neuen Produktfamilie von ABB, die auch als Kompaktgeräte für den klassischen Maschinen- und Anlagenbau angeboten werden.
Die neue Seilbahn zu deutschlands höchstem Berg, der Zugspitze, meistert mit moderner Antriebstechnik gleich mehrere Rekorde.
Die neue Seilbahn zu deutschlands höchstem Berg, der Zugspitze, meistert mit moderner Antriebstechnik gleich mehrere Rekorde. Bild: ABB AG

Die neue Seilbahn stellt drei Weltrekorde auf: Sie hat nicht nur die mit 127m höchste Stahlstütze, sondern meistert auch mit 1.950m den größten Höhenunterschied und mit 3.213m die größte Spannweite von der Talstation bis zum Gipfel. Die Anforderungen sind dabei durchaus hoch, schließlich muss die neue Bahn an 365 Tagen im Jahr bei Wind und Wetter reibungslos funktionieren. Um einen sicheren und komfortablen Transport zu gewährleisten, ist ein abgestimmtes Zusammenspiel von Motoren, Frequenzumrichtern und Mechanik unerlässlich. Um die Gondeln mit einer Geschwindigkeit von 10,6m/s über die lange, teilweise bis zu 104 Prozent (>46°) steile Strecke zu ziehen, ist ein starker Antrieb nötig. Der kommt von zwei in der Talstation untergebrachten 800kW-Drehstrommotoren von ABB.

Die neuen rückspeisefähigen Frequenzumrichter ACS880 speisen Bremsenergie von Elektromotoren als annähernd oberschwingungsfreien Strom ins Netz zurück.
Die neuen rückspeisefähigen Frequenzumrichter ACS880 speisen Bremsenergie von Elektromotoren als annähernd oberschwingungsfreien Strom ins Netz zurück. Bild: ABB AG

Bremsenergie zurückspeisen und Energie sparen

Zusätzlich kommt im Antriebsverbund der Zugspitz-Seilbahn auch eine neue Generation von ABB-Frequenzumrichtern zum Einsatz. Sie speisen die Bremsenergie der Elektromotoren als annähernd oberschwingungsfreien Strom ins Netz zurück. Die ACS880-Familie umfasst Kompaktgeräte, sowie Einbaumodule und Schrankgeräte, die für den Einsatz in der Fertigungs- und Prozessindustrie ausgelegt sind. Insgesamt decken die Umrichter der neuen Baureihe einen Leistungsbereich von 4 bis 3.200kW ab. Sie können den Energieverbrauch in industriellen Anwendungen deutlich senken, reduzieren durch die kompakte Bauweise aber auch den Platzbedarf. Zudem macht die geringere Wärmeabgabe oft eine weniger aufwendige Klimatisierung des Elektroraums notwendig. Damit die rückgespeiste Energie von hoher Qualität ist, kann die neue ABB-Umrichtergeneration den Cosinus Phi der Grundschwingung unter allen Lastbedingungen auf Eins regeln, sodass Blindleistung und der Energieverbrauch optimiert werden. Die Geräte zeichnen sich zudem durch eine hohe Störfestigkeit gegenüber Netzstörungen aus und können die Motorspannung auch bei instabiler Einspeisung stabil halten oder sogar erhöhen. Dadurch wird ein zuverlässiger Betrieb auch bei einem Abfall der Einspeisespannung unter den Normalwert sichergestellt.

Kompaktes Design spart Kosten und Platz

Durch den Wegfall externer Bremskomponenten können die rückspeisefähigen Frequenzumrichter sehr kompakt gebaut werden. Die dadurch reduzierten Materialkosten und der geringere Platzbedarf im Elektroraum ergeben in Summe ein erhebliches Einsparungspotenzial bei den Schrankbaukosten. Die Wandmontagegeräte ACS880-11, die Einbaumodule ACS880-14 und die Schrankgeräte ACS880-17 haben alle notwendigen Komponenten in einem anschlussfertigen Gehäuse integriert. Weiterhin gewährleisten die Umrichter volle Motorspannung unter allen Bedingungen. Sie sind mit der Drehmomentregelung DTC ausgestattet und bieten damit präzise und dynamische Motion Control für hohe Leistung und Effizienz. Damit genügen die neuen ABB-Lösungen selbst Anwendungen mit besonders hohen Ansprüchen gefordert werden, z.B. Krane, Zentrifugen oder Prüfstände.

Digitalisierung und Konnektivität

Neben den genannten Vorzügen dient der Frequenzumrichter ACS880 auch als multipler Sensor, der wichtige Informationen wie Drehzahl, Moment, Motorströme, verschiedene Temperaturen und viele andere Parameter ausliest. Diese Daten stehen dann für die Diagnose, Fernüberwachung und Prozessoptimierung über das digitale Angebot von ABB zur Verfügung.

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