Verschiedene Netzspannungen und Frequenzen
Weltweit existieren verschiedene Standards für Netzspannung und Frequenz. Die europäischen 230/400 Volt bei 50 Hz sind auch in Indien oder Australien gebräuchlich. In den USA sind 120/240 Volt bei 60 Hz gebräuchlich. Andere, wirtschaftlich bedeutende Nationen haben sogar verschiedene Netzkonfigurationen innerhalb des Landes. Japan hat mit 100V eine sehr niedrige Netzspannung, die je nach Region mit 50 oder 60 Hz getaktet ist. In Brasilien ist die Spannung regionsabhängig (110/127/220 Volt), auch in Südafrika, Mexiko, Saudi-Arabien und Vietnam ist die Stromversorgung uneinheitlich.
Auswirkungen auf Maschinen und Anlagen
Die Antriebstechnik von Maschinen und Anlagen besteht im Kern aus Drehstrommotoren. Konstruktionsbedingt bestimmt die Netzfrequenz, wie schnell sich ein solcher Motor dreht, die Netzspannung entscheidet darüber, wie viel Strom durch die Wicklung fließt. Dreht sich ein Motor um 20% schneller (60Hz), kann das bei manchen Maschinen gewaltige Probleme verursachen. Schneller drehende Förderanlagen schaffen nicht dasselbe Drehmoment und können stecken bleiben. Anlagenlüfter sind als Strömungsmaschinen besonders anfällig. Der Drehmomentbedarf steigt nämlich quadratisch zur Geschwindigkeit, 20% schneller bedeutet 44% mehr Gegenmoment, und einen um 73% erhöhten Leistungsbedarf. Ein unbedacht in Betrieb genommener Motor kann plötzlich unerwartet viel Strom aufnehmen, überhitzen und abbrennen.
Schritte bei der technischen Anpassung
Um Leistung und Sicherheit exportierter Maschinen und Anlagen im Zielgebiet sicherzustellen, muss die Konstruktion firmenintern überprüft und angepasst werden. Elektrische und mechanische Berechnungen werden jedoch auf Basis von Annahmen durchgeführt, und es ist schwierig, sich auf spezielle Bedingungen im Zielland vorzubereiten. Daher wird MOLL-MOTOR seit Jahrzehnten immer wieder von Maschinenbaufirmen beauftragt, ihnen einen passenden dynamischen Spannungs- und Frequenzumformer zu liefern. Die realitätsnahe Simulation dieser Geräte ermöglicht es, am Aufstellort auftretende Spannungsschwankungen oder Frequenzdrift zu simulieren und die Reaktion der Maschine zu testen.
Woraus besteht ein dynamischer Spannungs- und Frequenzumformer?
Ein dynamischer Spannungs- und Frequenzumformer benötigt drei Hauptkomponenten: einen Motor, einen Generator und eine Schaltschranksteuerung. Der Endanwender nimmt den Elektromotor mit dem standardisierten europäischen Stromnetz in Betrieb. Dieser Drehstrommotor wandelt elektrische in mechanische Energie um und treibt damit den angekuppelten Generator an. Dieser elektrische Generator wiederum erzeugt aus der mechanischen Bewegung elektrische Energie, und zwar mit der für das Zielland spezifischen Netzspannung und Frequenz. Die Schaltschranksteuerung regelt und überwacht diesen Prozess, um eine stabile und präzise Ausgangsspannung und -frequenz zu gewährleisten, oder verschiedene Netzzustände zu simulieren. MOLL-MOTOR hat die passenden Motoren und Generatoren dafür auf Lager, fertigt den Schaltschrank selbst und hat beste Kontakte zu Herstellern von Stahlrahmen, auf denen Motor und Generator angebracht werden.
Mit dem simulierten Stromnetz des Zielorts wird nun die Maschine oder Anlagenkomponenten betrieben. Damit wird vorab die einwandfreie Funktion unter Beweis gestellt, ungerechtfertigten Reklamationen kommt man zuvor. Wenn Berechnungsfehler passiert sind, kann das Problem noch im eigenen Werk aufgedeckt und behoben werden, teure Serviceeinsätze in fremden Ländern werden unwahrscheinlicher.
Fazit
Für exportierende Maschinen- und Anlagenbauunternehmen aus Österreich und Europa ist die Investition in dynamische Spannungs- und Frequenzumformer eine sinnvolle Maßnahme, um die globale Kompatibilität zu gewährleisten und neue Märkte für ihre Produkte zu erschließen. Die realitätsnahe Simulation der Betriebsbedingungen kann Probleme zuverlässiger identifizieren als jede Berechnung, diese können behoben werden, bevor die Produkte den europäischen Markt verlassen. Proaktives Handeln österreichischer Firmen, stärkt auch das Ansehen österreichischer Produkte in der Welt und sichert langfristig den Maschinen- und Anlagenbau in Österreich.
