Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Autos und Frequenzumrichter

Rund 80 Frequenzumrichter der Serien FR-E und FR-D von Mitsubishi Electric sorgen in der Aachener Premium-Waschanlage von Mr. Wash für perfekten Glanz und Sauberkeit.

In Aachen werden in kürzester Zeit bis zu 3.000 Autos pro Tag auf Vordermann gebracht, sodass sie nach einer intensiven Innen- und Außenwäsche optisch kaum noch von Neuwagen zu unterscheiden sind.

Um die Fahrzeuge innerhalb weniger Minuten auf diesem hohen Niveau zu reinigen, braucht es High-End-Automation und -Technik. Dabei spielen Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric eine entscheidende Rolle, sagt Wash-Geschäftsführer Dr. Raoul Enning: „Unser Werk in Aachen verfügt über je zwei Fahrspuren für die Außen- und Innenreinigung. In beiden Werksteilen fahren Kunden mit ihren Autos auf Förderbändern Riemen, die von 22 kW Elektromotoren und Frequenzumrichtern angetrieben werden. Neben diesem Hauptantrieb sind zahlreiche weitere Systeme im Einsatz, die ebenfalls über Frequenzumrichter gesteuert werden. Insgesamt rund 80 Frequenzumrichter der Baureihen FR-E und FR- F-Serie arbeitet in dieser Waschanlage, um alle Elektromotoren und Pumpen elektrisch zu versorgen."

Im Außenreinigungsbereich liefern diese Geräte unter anderem die Kraft für die manuell betätigten Hochdruckwasserstrahlen, die für die erste Grobreinigung beim Betreten der Waschanlage benötigt wird. Anschließend werden die Fahrzeuge auf dem Förderband in die sogenannte Keulenzone transportiert, wo zahlreiche Waschwalzen, derzeit noch von Ölmotoren bewegt, dafür sorgen, dass Karosserie, Felgen und Scheiben von jeglichem Schmutz befreit werden.

In der anschließenden Spülzone werden der restliche Schmutz und der zuvor aufgetragene Reinigungsschaum mit einem Hochdruckwasserstrahl von den Autos abgewaschen. Die dazu benötigten Pumpen werden ebenfalls über Frequenzumrichter angesteuert.

Energiesparpotenziale ausschöpfen

Der letzte Schritt der Außenreinigung findet in der Trocknerkabine statt, wo die Fahrzeuge mit Kaltluft und zur besseren Trocknung auf Kundenwunsch auch mit Heißluft getrocknet werden. Den dafür notwendigen Luftstrom erzeugen große Radialgebläse, die jeweils von Frequenzumrichtern von Mitsubishi Electric mit einer Leistung von 15 kW angesteuert werden.

Dieser Teil der Anlage macht rund 60 Prozent und damit den Großteil des gesamten Energieverbrauchs der Waschanlage aus, erklärt Dr. Enning: „Die meiste Leistung einer solchen Anlage wird dort benötigt, wo Luft bewegt wird vor allem bei den Trocknergebläsen und den Absauganlagen für die Innenreinigung. Durch den intelligenten Einsatz von Frequenzumrichtern konnten wir den Energieverbrauch um rund 25 bis 30 Prozent senken.“

Wie diese Einsparungen erreicht wurden, beschreibt Klaus Butscheid, Geschäftsführer von KBI, das als Systempartner von Mitsubishi Electric und Mr. Wash seit Jahren für die technische Umsetzung der Waschanlagen verantwortlich ist: „Alle Waschbürsten und Gebläse im Exterieur Reinigungsbereich sollte nur dann laufen, wenn ein Fahrzeug auch tatsächlich gereinigt oder getrocknet wird.Sobald ein Auto beispielsweise einen Gebläsebereich in der Trockenpartie verlassen hat, ist es energetisch sinnvoll, dass der jeweilige Motor ausrollt und erst wieder starten, wenn das nächste Fahrzeug in seinen Bereich einfährt.Um dies effizient tun zu können, haben wir gemeinsam mit den Antriebsspezialisten von Mitsubishi Electric eine Fangfunktion entwickelt, bei der jeder Umrichter die Drehzahl des zugehörigen Schubmotors erkennt , nimmt es auf und fährt den Motor rechtzeitig für den nächsten Einsatz wieder auf Betriebsdrehzahl."

Für solche Aufgaben hat Mitsubishi Electric kürzlich eine neue Generation regenerativer Einheiten namens FR-XC vorgestellt. Wechselrichter und Netzrückspeisung sind bei diesen neuen Geräten getrennt und nicht mehr in einem Gehäuse untergebracht, was die Flexibilität für den Anwender erhöht. KBI und Mr. Wash untersuchen derzeit, ob diese regenerativen Aggregate in bestehende Waschanlagen nachgerüstet werden können.

Profitabilität gesteigert

Die technische Umsetzung der Antriebskonzepte von KBI auf Basis von Mitsubishi Electric Produkten hat Herrn Wash-Geschäftsführer Dr. Enning voll und ganz überzeugt: „Die Energiekosten unserer Waschanlagen stellen den größten Ausgabenblock dar. 25 bis 30 Prozent Einsparungen in diesem Bereich erhöhen natürlich unsere Wirtschaftlichkeit enorm. Darüber hinaus schützen die Umrichter alle Motoren dieser Systeme durch eine sanfte Anlauf- und Stoppphase und ermöglichen so eine längere Lebensdauer.“

Als weiteren positiven Aspekt nennt Dr. Enning die Flexibilität der Antriebsprodukte: „Die Wasserdüsen für die Außenreinigung werden der Jahreszeit angepasst, denn im Frühjahr und Sommer müssen vor allem Insekten von den Autos abgewaschen werden, im Herbstlaub, und im Winter vor allem Salz und Schmutz. Diese Unterschiede erfordern unterschiedliche Einstellungen der Frequenzumrichter, die wir dank Mitsubishi Electric sehr intuitiv und schnell anpassen können.“

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist auch die Skalierbarkeit des Systems: Egal ob die Waschanlage mit geringer oder voller Auslastung läuft, die eingesetzten Wechselrichter und Motoren müssen immer die benötigte Leistung bereitstellen können. So muss beispielsweise jede einzelne Absaugeinheit im Innenreinigungsbereich unabhängig von der Anzahl der aktuell im Einsatz befindlichen Absaugstationen immer eine ausreichende Saugleistung zur Verfügung stellen.

„Um die benötigte Leistung jedes einzelnen Motors zu gewährleisten, arbeiten die Frequenzumrichter mit PID-Regelung. Dadurch ist es möglich, in allen Saugern und Wasserleitungen jederzeit die benötigten Drücke zu erzeugen, egal wie viele Autos abgesaugt werden oder gleichzeitig durch die Waschanlage gefahren", erklärt KBI-Geschäftsführer Butscheid. „Die Frequenzumrichter bieten hier den großen Vorteil, dass sie unabhängig von der Last jederzeit zuverlässig die benötigte Leistung bereitstellen.“

Intuitive Bedienung

Dr. Enning und weitere Kollegen von Herrn Wash übernehmen bei Bedarf die Programmierung oder Anpassung einzelner Systemkomponenten. „Die dazugehörige, sehr intuitive Oberfläche zur Bedienung und Programmierung der Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric ist für mich ein weiterer wichtiger Pluspunkt“, sagt Dr. Enning. „Die Programmiersoftware und die Schnittstelle zur Einstellung der einzelnen Frequenzumrichter ist hervorragend gelungen. Das gibt uns alle Möglichkeiten, effizient und flexibel zu reagieren und gegebenenfalls Einstellungen zu ändern. Bei Bedarf lässt sich das gesamte System auch in den ursprünglichen Werkszustand zurückversetzen sehr schnell mit der Software. Darüber hinaus unterstützen uns Experten von Mitsubishi Electric bei allen technischen Fragen bei Bedarf."

Über 35 Jahre Einsatz von Frequenzumrichtern bei Mr. Wash

Bereits 1984 kamen die ersten Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric in den Waschanlagen von Mr. Wash zum Einsatz. Laut Dr. Enning ist der Konzern in dieser Technologie absolut führend. Ein Grund dafür ist, dass Mitsubishi Electric im Gegensatz zu vielen anderen Wettbewerbern eigene IGBT-Leistungsendstufen entwickelt und produziert. Diese werden bei der Muttergesellschaft in Japan aufgrund der hohen Erdbebengefahr dort extrem anspruchsvollen Qualitätsprüfungen unterzogen und müssen unter anderem Vibrationsbelastungen von bis zu 14 G sowie extrem hohen Temperaturen standhalten. Das zahlt sich in der Praxis aus, betont Dr. Enning: „Die Ausfallraten sind in all unseren Waschanlagen, die bereits mit dieser modernen Technik ausgestattet sind, praktisch null. Die damit verbundene Zuverlässigkeit ist für uns natürlich ein wichtiges Argument.“ Ein weiterer Grund für den Mr. Wash-Geschäftsführer, mittelfristig alle Waschstraßen des Unternehmens mit neuester Technik von Mitsubishi Electric auszustatten.

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