Mehr als 100 Jahre Engagement für den technischen Fortschritt haben uns zum führenden Hersteller in den Bereichen variable Frequenzumrichter, Servoantriebe, Steuerungstechnik und Robotik gemacht.
Aufgepumpte Effizienz
Als in der primären kommunalen Abwasseranlage der Stadt Springfield, Missouri, USA, ein Problem auftrat, wandten die Beauftragten sich an die Firma JCI Industries mit Sitz in Joplin, Missouri. JCI arbeitet seit über zwei Jahrzehnten mit Yaskawa America, Inc. zusammen und bietet umfassende Lösungen für Wasserwerke und Kläranlagen, einschließlich Frequenzumrichter, Motoren und Pumpensysteme. Die kommunale Abwasseranlage in Springfield ist die derzeit drittgrößte Kläranlage im Bundesstaat Missouri und sie wurde für ihre niedrige CO2‐Bilanz und hocheffizienten Pumpen‐ und Wasseraufbereitungsvorgänge mit dem NACWA Platinum 12 Peak Performance Award ausgezeichnet.
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Die Herausforderung
Im bestehenden System versorgte ein 18‐Puls‐Benshaw‐Wechselstromumrichter je vier Abwasserförderpumpen mit 350 PS. Etwa 12‐13 Jahre nach seiner Inbetriebnahme schlichen sich jedoch eine Reihe technischer Probleme ein, insbesondere bei den entscheidend wichtigen Stromversorgungskomponenten.
Die erforderliche Lösung musste zwei Hauptanforderungen erfüllen. Erstens war es wichtig, die physische Größe der gegenwärtigen Benshaw‐Umrichter beizubehalten, was die Wiederverwendung der bestehenden Gehäuse erforderlich machte. Zweitens musste die neue Lösung mindestens die Leistung des bestehenden Systems in Bezug auf Oberwellen und Effizienz bieten und diese wenn möglich sogar übertreffen. Darüber hinaus zielte das Versorgungsunternehmen darauf ab, die Wärmeabgabe der Motorumrichtersysteme zu minimieren, um die Umgebungstemperatur des MCC‐Raums zu senken und potenziell die Vibrationsleistung der Pumpen zu verbessern.
Die Lösung
JCI rüstete das Benshaw‐Umrichtersystem mit dem U1000 Industrial Matrix Drive von Yaskawa nach. Dank der direkten AC/AC‐Technologie, die in Matrixkonvertern zum Einsatz kommt, konnte JCI auf die bestehenden 18‐Puls‐Transformatoren und magneterzeugenden Reaktoren verzichten und die Systemkonfiguration auf diese Weise erheblich vereinfachen. Außerdem wurde die komplizierte externe, oberwellendämpfende Stromversorgung mit 12 + 6 Pulsen durch die direkte AC‐AC‐Technologie des U1000 ersetzt.
Das Ergebnis
Die Magnetelemente und die oberwellendämpfende Stromversorgung des Benshaw‐Umrichtersystems und wurden vom Kunden erfolgreich entfernt. Die U1000‐Konverter wurden nahtlos in die Gehäuse integriert und der Hauptschutzschalter für den Stromeingang wurde wiederverwendet. Außerdem konnten die bestehenden Steuerelemente des Pumpensystems beibehalten werden. Als Resultat wurde der Gesamt‐Leistungsverlust des Systems reduziert und die Effizienz konnte im Vergleich zur ersetzten 18‐Puls‐Technologie um ca. 5 % verbessert werden.
Der Kunde ist mit den Projektergebnissen sehr zufrieden und erwägt jetzt die Nachrüstung
weiterer Antriebe in dieser Anlage und an anderen Standorten.
(Quelle: Yaskawa America, Inc.)