Kaum ein Produkt ist so langlebig wie ein Aufzug. Auch nach vielen Jahren kann eine Anlage noch in Betrieb sein, wenn der Aufzug sorgfältig gewartet wird. Im Schnitt müssen aber etwa alle 25 Jahre die Verschleißteile erneuert werden.
Die Erfahrung zeigt jedoch, dass sehr häufig die Aufzugsmaschine ihre Funktion noch klaglos erfüllt. Dies ist unter anderem darauf zurück zu führen, dass früher die Getriebe mit viel Reserve ausgelegt wurden und damit bei entsprechender Wartung eine sehr lange Lebensdauer erreichen.
Neben Sicherheit und hoher Verfügbarkeit verlangt der Nutzer des Aufzuges heute eine sehr gute Haltegenauigkeit, einen niedrigen Energieverbrauch; und dies alles bei geringer Geräuschentwicklung.
Viele dieser Ansprüche lassen sich bereits durch Nachrüstung eines Frequenzumrichters wesentlich verbessern. Auch unter Beibehaltung des vorhandenen Antriebs bringt dieser wesentliche Vorteile, u. a.
• Kürzere Fahrzeit und damit höherer Verfügbarkeit des Aufzuges, da besonders das Einfahren in die Haltestelle zeitlich optimiert werden kann.
• Geichbleibend konstante Geschwindigkeiten in Auf- sowie Abrichtung bei beladener oder unbeladener Kabine.
• Hohe, lastunabhängige Positioniergenauigkeit von kleiner ± 1 mm.
• Energieeinsparung von mehr als 50 %, verglichen mit polumschaltbaren Motoren.
• Entlastung der Mechanik durch sanftere Fahrkurven.
Für die Integration des neuen Frequenzumrichters in die Steuerung gibt es inzwischen Standardlösungen, die kostengünstig und rasch umgesetzt werden können.
Schwieriger ist oft der Anbau eines Inkrementalgebers an die bestehende Aufzugsmaschine. Da der polumschaltbare Motor weiter verwendet werden kann, ist weder die Motorwelle für die Aufnahme des Gebers, noch das Gehäuse zum Anbringen der notwendigen Drehmomentstütze vorbereitet. Aus diesem Grund ist für die Modernisierung häufig sinnvoll, den Motor ohne Gebersystem zu betreiben. Dieses wird im Allgemeinen als geberlosen Betrieb, bzw. Betrieb in „Open Loop“ bezeichnet.
Der geberlose Betrieb setzt einen hochwertigen Frequenzumrichter voraus, der über ein integriertes exaktes mathematisches Motormodell die Funktion und die Reaktion des Motors vorausberechnen und darüber den Motor präzise steuern kann. Für den Monteur vor Ort ist zudem die einfache Parametrierung des Umrichters von entscheidender Bedeutung.
Bei dem ZETADYN 3 sind auch für den geberlosen Betrieb nur die Eingabe der Motordaten des Motor-Typenschildes, wie Nennspannung, Nennstrom, Nenndrehzahl, usw. erforderlich. Mit diesen Daten kann der Aufzug schon betrieben werden.
Die Feinjustage erfolgt erst nachdem alle mechanischen Komponenten eingebaut und optimiert sind. Dafür steht wiederum die leistungsfähige Software ZETAMON zur Verfügung, die sowohl einen raschen Überblick über alle wichtigen Signale der Kommunikation zwischen Steuerung und Regelung verschafft, als auch die wichtigsten Motordaten, wie z. B. Spannungen, Ströme und Drehzahlen darstellt.
Die Isolation älterer Motoren ist noch nicht für den Umrichterbetrieb ausgelegt. Zusätzlich ist die Schutzwirkung des Isolierstoffes nach langer Betriebszeit nicht mehr vollständig gegeben. Wie stark sie aber nachgelassen hat, hängt von der Beanspruchung des Motors ab. Dies sind vor allem die Betriebsstunden und die thermische Beanspruchung, die der Motor in seinem Leben erfahren hat.
Im Umrichterbetrieb belasten zwei Faktoren den Motor zusätzlich, nämlich die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit dU/dt und die auftretenden Spannungsspitzen. Diese Parameter werden aufgrund der Leitungskapazitäten und Induktivitäten mit zunehmender Länge der Leitung zwischen Motor und Frequenzumrichter immer ungünstiger.
Schon alleine deshalb sollten besonders in der Modernisierung die Motorleitungen möglichst kurz gehalten werden. Die Erfahrung zeigt, dass bei Beachtung dieser Mindeststandards die alten Motoren in aller Regel noch viele Jahre zuverlässig arbeiten.
Auch bei der Modernisierung entscheidet neben den mechanischen Komponenten die Qualität der Elektroinstallation über die Fahrqualität des Aufzugs. Neben den bereits aufgeführten kurzen Motorleitungen werden nachstehend einige Grundregeln aufgeführt, die im Übrigen auch für Neuinstallation gelten:
• Einsatz eines hochwertigen Frequenzumrichters, geeignet für geberlosen Betrieb von Aufzugsmaschinen
• Anordnung aller Komponenten auf einer Montageplatte mit gutem metallischen Kontakt
• Korrekte Schirmung der Motorleitung und der Geberleitung
• Einsatz von Ferritringen in den Umrichterausgangsleitungen
• Räumliche Trennung der Ein- und Ausgangsleitungen zum Umrichter
• Richtiges Timing beim Ansteuern der Motorschütze
• Einsatz von RC-Glieder an den Schützen
• Einsatz von Varistoren an den Bremsen
• Geschirmte Leitung zum Brems-Chopper oder -widerstand
Fazit:
Mit modernen Frequenzumrichtern ist die Modernisierung auch von alten Getriebemaschinen möglich und sinnvoll. Die umgesetzten Projekte waren durchweg erfolgreich, so dass diese Technologie bedenkenlos eingesetzt werden kann.
