Scope Online - Industriemagazin für Produktion und Technik
Sie befinden sich hier:
Home> Märkte + Unternehmen> Das Porträt> Pionier und Wegbereiter

FrequenzumrichterPionier und Wegbereiter

Es gibt Entwicklungen, ohne die die heutige Automatisierungstechnik nicht denkbar wäre. Eine davon betrifft das Regeln von Drehzahl und Leistung bei Standard-Drehstrommotoren über die Stromversorgung. Das Unternehmen Danfoss war Wegbereiter der Frequenzumrichter.

sep
sep
sep
sep
Das Porträt: Pionier und Wegbereiter

Danfoss feiert in diesen Jahr gleich zweimal Jubiläum: Der Konzern wurde vor 75 Jahren gegründet und ging vor 40 Jahren mit dem ersten Frequenzumrichter weltweit in Serie.

Aber zurück zu den ersten Jahren und zum Thema Heizung, beziehungsweise den Thermostatventilen für Heizkörper. Denn damit hat Danfoss ursprünglich begonnen. 1933 gründete Kälteingenieur Mads Clausen in Elsmark auf der Insel Als die „Dansk Køleautomatik-og Apparat-Fabrik“. Diese war vorerst in seinem einstigen Kinderzimmer im Haus der Eltern untergebracht. Dem ersten Produkt, seinem Expansionsventil für Kältesysteme, gab er den Namen Danfoss („Dan“ steht für Dänemark, „foss“ für strömen) - so hieß dann auch sein Unternehmen ab 1946. Drei Jahre zuvor wurden dann ersten Thermostatventile entwickelt. Insgesamt zehn dieser Prototypen wurden eingesetzt - fünf davon im eigenen Haus. In den folgenden Jahren wurden sie ständig verbessert, bis sie schließlich 1952 zur Marktreife kamen und im größeren Stil verkauft werden konnten. Doch erst die Energiekrise Anfang der 70er Jahre verhalf ihnen zum Durchbruch und einer weiten Verbreitung. Heute zählen die Heizkörperthermostate aus dem Hause Danfoss zum täglichen Leben. So spart jeder Thermostat einem Haushalt ungefähr 80 Liter Heizöl oder ein entsprechendes Äquivalent an Erdgas. Es ging aber nicht nur um Komfort und Annehmlichkeiten. Verbesserungen in der Antriebstechnik waren ein weiteres Thema. Und auch hier war das Unternehmen Danfoss einer der Wegbereiter. Seit der Erfindung des Drehstrommotors im Jahr 1889 standen die Anwender vor dem Problem, dass die Motordrehzahl von der Frequenz der Stromversorgung bestimmt wird. Davon mal abgesehen war dieser Motor ein relativ einfaches und zuverlässiges Gerät zur Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie. Um diesen einen Punkt zu verbessern, wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts eine Reihe von mechanischen und elektrischen Lösungen entwickelt, wie mechanische Getriebe sowie Konfigurationen mit wechselnden Polen und Schleifringläufermotoren.

Anzeige

Von der ölgekühlten Elektronik …

Der große Sprung gelang Danfoss aber erst einige Jahre später; nach der Übernahme eines kleinen Produzenten von Gleichrichtern und der Gründung von Danfoss Electronics 1962. Ausschlaggebend war eine Tagung der International Federation of Automatic Control in London. Hier standen Themen wie Leistungstransistoren und die Möglichkeiten zur Steuerung von Drehstrommotoren im Mittelpunkt. Die Ingenieure von Danfoss erkannten das enorme Potenzial, die Drehzahl und Leistung von Standard-Drehstrommotoren über die Stromversorgung zu steuern. Zunächst bestand das Ziel darin, eine Steuerung für Standarddrehstrommotore für die Serienfertigung zu entwickeln. Das Ergebnis waren 14 Patentanmeldungen innerhalb eines Jahres. Mitte 1968 lieferte Danfoss die ersten zehn Umrichter zu Feldtests an ausgewählte Kunden aus.

Im gleichen Jahr begann die Produktion der ersten VLT 5-Frequenzumrichter im Hauptwerk von Danfoss, im dänischen Nordborg. Die Abteilung maß gerade mal 180 Quadratmeter. Aber „Benjamin“, die kleinste Geschäftssparte bei Danfoss, wuchs stetig. 1977 übernahm der Geschäftsbereich dann ein Werksgebäude in Graasten auf Jütland. Die Produktionsfläche stieg dadurch auf 6.000 Quadratmeter.

Anfang der 80er Jahre richtete das Unternehmen dann mit Danfoss Drives eine eigene Division ein. Sie hatte die Aufgabe, Frequenzumrichter weltweit zu vermarkten und den erforderlichen Service zu etablieren. Dazu gehört auch die Übernahme von Hampton Products in Rockford, USA, um auch im amerikanischen Markt Fuß zu fassen. 1989 folgten die Abteilungen für Marketing und Produktentwicklung sowie die Verwaltung der Produktion nach Graasten.

…zum kundenspezifischen Umrichter

Bis 1983 wurde die Elektronik ölgekühlt; das letzte Modell war der VLT 20. Mit der weiterentwickelten VLT 200-Serie wurde die Ölkühlung durch eine Umluftkühlung ersetzt. Diese Umstellung bedeutete eine deutlich vereinfachte Herstellung, da die komplizierten Kühlsysteme bestehend aus Ventilen, Pumpen, Niveauregulierung und Ölbehältern über dem Gerät entfallen konnten. Gleichzeitig kam es zu einer Reihe weiterer Innovationen, beispielsweise die Montage mit automatischen Werkzeugen, die Möglichkeit, die Frequenzumrichter direkt nebeneinander zu montieren, der Zugang zu allen Klemmen von vorne und die Trennung der Elektronik vom Kühl-Luftstrom – heute alles selbstverständliche Lösungen. Bereits 1993, zum 25-jährigen Firmenjubiläum, war Danfoss Drives der führende Elektronikanbieter in Dänemark. Die Pluspunkte der VLTs waren das einzigartige Kühlkonzept und der zum damaligen Zeitpunkt äußerst beeindruckende 100-prozentige Schutz vor Erd- und Kurzschlüssen. Ab 2004 stellte das Unternehmen die ersten Umrichter der VLT Automation Drive Serie auf eine neue Basis. Mikroprozessortechnologie, individuelle, anwendungsspezifische Lösungen und ab 2007 optimierte Gehäuse für die Anbringung im Schaltschrank. Darüber hinaus wurde der Leistungsbereich bis zu 1,2 MW und 690 V erweitert. Um die Netzbelastung zu minimieren bietet das Unternehmen auch aktive Filter für eine effektive Reduzierung der Netzrückwirkungen an. Die entsprechende Leistungselektronik stammt aus der konzerneigenen Entwicklung und Produktion bei Danfoss Silicon Power.

Heute ist Danfoss Drives mit 70 Produktionsstätten in 25 Ländern, einem Umsatz von drei Milliarden Euro (2007) und über 22.000 Mitarbeitern ein international tätiger Industriekonzern in den Kernbereichen Wärme-, Kälte- und Antriebstechnik.

Dr. Peter Stipp/stipp@hoppenstedt.de

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Parametrier- und Inbetriebnahme-Software drivemaster2

SoftwareRippelströme simulieren

Sieb & Meyer hat die Parametrier- und Inbetriebnahme-Software drivemaster2 um die leistungsfähige Funktion Motor Analyzer erweitert.

…mehr
Wellenerdungsringe

WellenerdungsringeSchadensbegrenzung am Motor

Alle Hersteller von 3-Phasen-Wechselstrommotoren haben Motorbaureihen in ihrem Angebot, die ausdrücklich für den Betrieb am Frequenzumrichter geeignet sind. Um die Motoren in Drehzahl und Drehmoment präzise zu steuern, bieten Frequenzumrichter unschlagbare Vorteile.

…mehr
Umrichter

FrequenzumrichterUmrichter als Schaltschrankvariante

Fuji Electric bietet schon seit einigen Jahren die Frenic Umrichter-Baureihe in den Leistungsgrößen von 0,75 kW bis 710 kW an. Dabei hat das Unternehmen diese Baureihe für Pumpen und Wasserwirtschaft mit dem Frenic Aqua ausgestattet.

…mehr
Mittelspannungsfrequenzumrichter: Anpassungsfähige Lösung von Danfoss Drives

MittelspannungsfrequenzumrichterAnpassungsfähige Lösung von Danfoss Drives

Danfoss Drives stellt auf der SPS IPC Drives den Vacon 3000 Mittelspannungsfrequenzumrichter vor. Damit präsentiert das Unternehmen erstmals einen Frequenzumrichter für Spannungen zwischen 3300 und 4160 V.

…mehr
Frequenzumrichter: Für Pumpen aller Art

FrequenzumrichterFür Pumpen aller Art

Der neue Frequenzumrichter IQ Pump von Yaskawa ist speziell auf den Bedarf von Pumpeninstallationen zugeschnitten. Die Neuentwicklung verfügt über ein breites Anwendungsspektrum, das von Tauchpumpen für Grundwasser über Entsalzungsanlagen bis hin zu Zentrifugalpumpen und vertikalen Turbinenpumpen reicht.

…mehr

Neue Stellenanzeigen