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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von mehreren Lüftern eines
in der Kälte-, Klima-
oder Verfahrenstechnik einsetzbaren Wärmetauschers. Weiterhin betrifft
die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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In
der Kälte-,
Klima- oder Verfahrenstechnik werden thermische Prozesse gezielt
dazu eingesetzt, um eine Kühlung
oder eine Erwärmung
in einem bestimmen Bereich herbeizuführen. Ein Beispiel hierfür ist der
Kälteprozess,
der sich seinerseits aus verschiedenen Teilprozessen zusammensetzt.
Zur Realisierung dieser Teilprozesse sind spezifische Anlagenkomponenten
vorgesehen. Ein Teilprozess besteht z. B. darin, Wärme von
einem Kühlmedium
abzuführen
oder einem Wärmemedium
zuzuführen. Hierbei
kommen Wärmetauscher
zum Einsatz, die in ihrer luftgeführten Ausgestaltung Lüfter umfassen, mittels
derer Umgebungsluft auf ein das Kühl- bzw. Wärmemedium führendes Rohrsystem geleitet
wird. Die Leistungsfähigkeit
eines solchen Wärmetauschers
kann mittels der Lüfterdrehzahl
in gewissen Grenzen eingestellt werden.
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Zur
Drehzahleinstellung kommen beispielsweise Frequenzumrichter oder
Spannungssteller zum Einsatz. Dabei steuert der Frequenzumrichter oder
der Spannungssteller sämtliche
Lüfter
an, die innerhalb des betreffenden Wärmetauschers vorgesehen sind.
Bislang wird der Frequenzumrichter bzw. der Spannungssteller auf
den Betriebszustand mit der maximalen Leistungsaufnahme, also auf
den Zustand, bei dem alle Lüfter
mit maximaler Drehzahl betrieben werden, ausgelegt. Dies ist mit
einem nicht unbeträchtlichen
Aufwand verbunden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine
Anordnung der eingangs bezeichneten Art so anzugeben, dass sie mit möglichst
geringerem Aufwand realisiert werden können.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Verfahren entsprechend den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 angegeben. Weiterhin wird die Aufgabe durch eine
Anordnung gemäß Anspruch
10 gelöst. Der
wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anordnung besteht
darin, dass für
die jeweilige Lüftergruppe
jeweils zwei Pfade zum Anschluss an die elektrische Energieversorgung,
insbesondere also an das öffentliche
Netz zur Versorgung mit elektrischer Energie, vorgesehen werden.
Zum einen gibt es im Rahmen der Konstanteinspeisung einen unmittelbaren
bzw. direkten Anschluss der Lüftergruppe
und damit der Lüfter
bzw. deren Motoren an die elektrische Energieversorgung. Bei dieser
Konstanteinspeisung ist nur ein Betrieb mit konstanter Lüfterdrehzahl
vorgesehen. Zum anderen kann der Anschluss an die elektrische Energieversorgung
aber auch über
eine Variationseinspeisung vorgenommen werden, so dass sich die
Drehzahl der Lüfter
dieser Lüftergruppe
verändern
lässt.
Die Art der Einspeisung kann für
jede Lüftergruppe
unabhängig
von den anderen Lüftergruppen
vorgegeben werden.
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Weiterhin
wird der aktuelle Gesamtleistungsbedarf aller mittels der Variationseinspeisung
betriebenen Lüftergruppen
laufend ermittelt und ausgewertet. Liegt die so erfasste Leistungskenngröße über einem
Grenzwert, erfolgt eine automatische Umschaltung einer Lüftergruppe
von der Variationseinspeisung auf die Konstanteinspeisung. Dadurch
sinkt die Leistungsanforderung an die Variationseinspeisung. Diese
Umschaltung auf Konstanteinspeisung kann sukzessive solange weiter
erfolgen, bis nur noch eine der Lüftergruppen mittels Variationseinspeisung
betrieben wird oder im Extremfall sogar alle Lüftergruppen unmittelbar an
die elektrische Energieversorgung angeschlossen werden, also mittels
Konstanteinspeisung betrieben werden.
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Dadurch
wird erreicht, dass die maßgebliche Einheit
der Variationseinspeisung, also z. B. ein Frequenzumrichter oder
ein Spannungssteller, nur für eine
reduzierte und auch vorgebbare Leistungs- oder Stromobergrenze auszulegen
ist. Die Auslegung erfolgt nur noch für einen Anteil der insgesamt
installierten Lüfterleistung.
Dadurch sinken der Aufwand und vor allem auch die Kosten für diese
Einheit erheblich.
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Darüber hinaus
bietet die erfindungsgemäß vorgesehene
Doppeleinspeisung Vorteile bei Reparatur und Wartung. So können alle
Lüfter
weiter über die
Konstanteinspeisung betrieben werden, wenn in der Variationseinspeisung
ein Defekt vorliegt. Zu Reparaturzwecken muss dann die Anlage nicht
komplett stillgelegt werden, da ein (Not-)Betrieb über die Konstanteinspeisung
weiterhin möglich
ist. Gleichfalls können
Lüfter
oder Lüftergruppen
bei einem Störfall
oder zu Wartungszwecken einzeln abgeschaltet werden, wohingegen
die übrigen
Lüfter
bzw. Lüftergruppen
weiter betrieben werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anordnung
ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
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Günstig ist
es, möglichst
viele der Lüftergruppen
mittels der Variationseinspeisung zu betreiben. Dadurch wird sichergestellt,
dass das Verfahren zum einen unterhalb des vorgegebenen (Leistungs-)Grenzwerts,
aber trotzdem bei größtmöglicher Lüftungsleistung
durchgeführt
wird.
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Günstig ist
es außerdem,
wenn eine Drehrichtung aller oder zumindest einzelner Lüfter umgekehrt
wird. Ein derartiges, insbesondere langsames, Rückwärtsdrehen der Lüfter führt vorzugsweise
bei Flachwärmetauschern
zu einer Reduzierung der Konvektionswärme. Vorzugsweise ist eine
maximale Drehzahl der Lüfter
in dieser Rückwärtsdrehrichtung kleiner
als in einer Vorwärtsdrehrichtung.
Mittels des Rückwärtsdrehens
lässt sich
zumindest in gewissem Umfang eine Umkehr der ansonsten eigentlich
vorgesehenen Wirkung, insbesondere der Kühlwirkung, erzielen. Es wird
dann also vorzugsweise keine Wärme
aus dem Kühlkreislauf
abgeführt,
sondern dafür gesorgt,
dass die Wärme
innerhalb des Systems bleibt. Außerdem kann der Lüfter mittels
des Rückwärtsdrehens
gereinigt werden.
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Vorteilhafterweise
kann diese Drehrichtungsumkehr auch unabhängig von der weiter oben beschriebenen
Doppeleinspeisung mittels der Konstant- und Variationseinspeisung vorgesehen
sein. Die genannten Vorteile des Rückwärtsdrehens kommen auch bei
einem konventionellen Ansteuerungsverfahren bzw. einer konventionellen
Ansteuerungsanordnung mit einer Einfacheinspeisung zur Geltung. Die
Möglichkeit
zur Richtungsumkehr kann also insbesondere auch in eine bekannte
Ansteuer- oder Regelungseinheit, wie z. B. einen Frequenzumrichter oder
einen Spannungssteller, integriert werden.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigt:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines mehrere Lüfter
umfassenden und zu einer Klimaanlage gehörenden Verflüssigers
mit einer Ansteuerung der Lüfter,
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2 ein
Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels für die Ansteuerung
von Lüftern
mittels einer Doppeleinspeisung zum wahlweisen Direktbetrieb oder
Umrichterbetrieb der Lüfter, und
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3 ein
Diagramm mit einer Kennlinie einer normierten Stromaufnahme der
Lüfter
gemäß 2 aufgetragen über einer
normierten Drehzahl der Lüfter.
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Einander
entsprechende Teile sind in den 1 bis 3 mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines Verflüssigers 1 mit
mehreren Lüftern 2 dargestellt. Beim
Ausführungsbeispiel
sind sechs Lüfter 2 vorgesehen.
Der Verflüssiger 1 ist
Bestandteil einer nicht näher
dargestellten Klimaanlage. Er umfasst außerdem einen ebenfalls nicht
näher gezeigten
Wärmetauscher,
mittels dessen ein in einem Rohrsystem geführtes Kühlmedium von seinem gasförmigen Phasenzustand
in den flüssigen
Phasenzustand überführt wird.
Von diesem Rohrsystem sind in der schematischen Darstellung gemäß 1 eine
Zuleitung 3 und eine Ableitung 4 angedeutet.
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Die
Lüfter 2 sind
zu insgesamt drei Lüftergruppen 5 mit
jeweils zwei Lüftern 2 zusammengefasst.
Die Lüfter 2 einer
Lüftergruppe 5 werden
jeweils gemeinsam angesteuert.
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Die
Ansteuerung aller Lüftergruppen 5 erfolgt über einen
gemeinsamen Frequenzumrichter 6, der einen Anschluss der
Lüfter 2 an
die elektrische Netzversorgung 7 herstellt. Die Netzversorgung 7 ist dreiphasig.
Sie hat drei elektrische Phasen L1, L2, und L3. Grundsätzlich wäre aber
auch eine andere elektrische Energieversorgung, beispielsweise eine einphasige
Versorgung, möglich.
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Der
Frequenzumrichter 6 setzt die Netzfrequenz, deren Wert
typischerweise bei 50 Hz oder 60 Hz liegt, in eine andere Frequenz,
nämlich
die Ausgangsfrequenz f um, mittels derer die Lüfter 5 angesteuert
und auf eine dementsprechende Drehzahl gebracht werden. Die im Frequenzumrichter 6 hervorgerufene
Frequenzänderung
bewirkt also bei den Lüftern 2 eine
Veränderung
der Lüfterdrehzahl.
Dadurch lässt
sich die Lüfterleistung
steuern. Die durch die Lüfter 2 hervorgerufene
Luftzufuhr ist innerhalb gewisser Grenzen zu verändern.
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Um
die eingestellte Luftzufuhr an den aktuellen Bedarf anzupassen,
ist ein Regelkreis vorgesehen. Zunächst wird eine Messgröße erfasst.
Dazu ist die Zuleitung 3, mittels der das Kühlmedium
im gasförmigen
Zustand dem Verflüssiger 1 zugeführt wird, mit
einem Sensor 8 in Gestalt eines Messumformers für einen
Verflüssigungsdruck
PC versehen. Alternativ kann der Verflüssigungsdruck
PC auch in der Ableitung 4 gemessen
werden. Der Sensor 8 ist ein Drucksensor. Er liefert ein
Messsignal des Verflüssigungsdrucks
PC als Ist-Wert der Regelung an eine Vergleichseinheit 9,
innerhalb derer eine Differenz zwischen diesem Ist-Wert und einem
(vorgebbaren) Soll-Wert PC * ermittelt
wird. Diese so bestimmte Regeldifferenz wird einem Regler 10 zugeführt, der
im Ausführungsbeispiel
als Proportionalregler mit Hysterese ausgebildet ist. Der Regler 10 liefert
in Abhängigkeit
der eingangsseitigen Regeldifferenz ausgangsseitig ein Steuersignal
S an den Frequenzumrichter 6.
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Anstelle
des Verflüssigungsdrucks
PC können
auch andere Messgrößen zur
Regelung herangezogen werden. Beispiele für Alternativen sind eine Temperatur
des flüssigen
Kühlmediums
in der Ableitung 4, eine Temperatur innerhalb eines nicht
näher gezeigten
Sekundärkühlkreises
und eine Temperatur, die an einem anderen Verflüssiger oder anderen Wärmetäuscher ermittelt
wird. Selbstverständlich kann
die Regelung auch auf mehrere dieser genannten Messgrößen gestützt werden.
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Der
Frequenzumrichter 6 setzt die Netzfrequenz anhand des Steuersignals
S in die Ausgangsfrequenz f um, mittels derer die Lüfter 2 angesteuert werden.
Ergibt die Auswertung im Regler 10, dass eine höhere Lüfterleistung
benötigt
wird, um den gewünschten
Verflüssigungsdruck
PC zu gewährleisten, bewirkt das Steuersignal
S am Ausgang des Frequenzrichters 6 eine höhere Ausgangsfrequenz
f für die
Speisung der Lüfter 2.
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Die
Lüftergruppen 5 können jeweils
getrennt und unabhängig
voneinander mittels Schalteinheiten 11 zu- oder abgeschaltet
werden. Der Frequenzumrichter 6 speist bei zugeschalteten
Schalteinheiten 11 alle Lüftergruppen 5. Letztere
sind parallel an den Ausgang des Frequenzumrichters 6 angeschlossen.
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In 2 ist
eine besonders günstige
Ausgestaltung der Ansteuerung der Lüfter 2 dargestellt.
Die Lüfter 2 umfassen
jeweils einen elektrischen Antriebsmotor 12 sowie das eigentliche
Lüfterrad 13, das
von dem Antriebsmotor 12 in eine Drehbewegung versetzt
wird. Das in 2 gezeigte Aus führungsbeispiel
umfasst mehrere Lüftergruppen 5 mit jeweils
nur einem einzigen Lüfter 2.
Dies ist jedoch nicht einschränkend
zu verstehen. Grundsätzlich können die
Lüftergruppen
auch zwei Lüfter 2 oder eine
noch größere Anzahl
an Lüftern 2 umfassen.
In 2 sind beispielhaft und ebenfalls nicht einschränkend vier
Lüftergruppen 5 dargestellt.
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Jede
der Lüftergruppen 5 ist
mittels einer Konstanteinspeisung 14 und mittels einer
Variationseinspeisung 15 an die Netzversorgung 7 anschließbar. Über die
Konstanteinspeisung 14 erfolgt dieser Anschluss unmittelbar
oder direkt, über
die Variationseinspeisung 15 dagegen mittelbar. Der Pfade der
Konstanteinspeisung 14 und der Pfad der Variationseinspeisung 15 sind
parallel geschaltet. Sie können
wahlweise, aber insbesondere nicht gleichzeitig zugeschaltet werden.
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Die
Variationseinspeisung 15 ist eine geregelte Einspeisung.
Sie umfasst den Frequenzumrichter 6, der eingangsseitig
mit einem optionalen EMV-Filter 16 und
ausgangsseitig mit einem weiteren optionalen Motorfilter 17,
das ebenfalls für EMV-Zwecke
vorgesehen ist und außerdem
zum Schutz der Antriebsmotoren 12 dient, ausgestattet ist.
Der Frequenzumrichter 16 ist eingangsseitig mittels eines
zur Variationseinspeisung 15 gehörigen Umrichterleistungsschalters 18 an
die Netzversorgung 7 angeschlossen. Der Umrichterleistungsschalter 18 dient
zum Schutz des Frequenzumrichters 6. Alle Lüftergruppen 5 sind
parallel an den Ausgang des Frequenzumrichters 7 angeschlossen.
Jeder Anschlusspfad an eine der Lüftergruppen 5 umfasst zwei
weitere Schalteinheiten, nämlich
jeweils einen zur Variationseinspeisung 15 gehörigen Umrichterschütz 19 sowie
einen Lüfterleistungsschalter 20. Mittels
des Umrichterschützes 19 lässt sich
die Einspeisung über
den Frequenzumrichter 6 zu- oder abschalten. Der Lüfterleistungsschutzschalter 20 dient in
jedem Lüftereinspeisepfad
zum Schutz der Einspeisung der jeweiligen Lüftergruppe 5 sowie
einem sicheren und schnellen elektrischen Unterbrechen dieses Lüftereinspeisepfads.
Darüber
hinaus kann eine der Lüftergruppen 5 zur
Wartung abgeschaltet werden.
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Die
zweite Einspeisung, also die Konstanteinspeisung 14, umfasst
einen Kabelleistungsschalter 21 zum Schutz der elektrischen
Kabel der Konstanteinspeisung 14. Außerdem umfasst sie in dem Lüftereinspeisepfad
jeder Lüftergruppe 5 einen
dem jeweiligen Lüfterleistungsschalter 20 vorgeschalteten
Direkteinspeisungsschütz 22.
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Der
Umrichterschütz 19 und
der Direkteinspeisungsschütz 22 des
Lüftereinspeisepfads
einer Lüftergruppe 5 sind
mechanisch verriegelt, so dass sich die beiden Schütze 19 und 22 eines
Lüftereinspeisepfads
niemals gleichzeitig in ihrem geschlossenen (= eingeschalteten)
Zustand befinden können. Andere
Schaltzustände
sind dagegen möglich.
Einer von beiden Schütze 19 und 22 kann
geschlossen sein, wobei aber der andere der beiden Schütze 19 und 22 geöffnet ist.
Möglich
ist auch der in 2 gezeigte Zustand, bei dem
beide Schütze 19 und 22 geöffnet sind.
Die Steuerung und Koordinierung des Schaltzustands der genannten
Schalteinheiten, also des Umrichterleistungsschalters 18,
des Kabelleistungsschalters 21 sowie der Umrichterschütze 19 und
der Direkteinspeisungsschütze 22 und
der Lüfterleistungsschalter 20 erfolgt
insbesondere durch eine nicht dargestellte gemeinsame Steuereinheit.
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Bei
den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen
sind in jeder Lüftergruppe 5 jeweils
gleich viele Lüfter 2 vorgesehen.
Bei Bedarf können
die Lüftergruppen 5 aber
auch unterschiedlich viele Lüfter 2 umfassen.
Ebenso kann die Variationseinspeisung 15 anstelle des Frequenzumrichters 6 auch
eine andere Einheit umfassen, mittels derer die Drehzahl der Lüfter 2 veränderbar
eingestellt werden kann. Beispielsweise kann es sich bei einer derartigen
alternativen Ausgestaltung um einen Spannungssteller insbesondere
auf Basis eines Thyristors oder eines Transformators handeln.
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Für die wahlweise
Zu- oder Abschaltung der Konstanteinspeisung 14 und der
Variationseinspeisung 15 ist ein besonderes Ansteuerungsverfahren vorgesehen,
das im Folgenden näher
beschrieben wird. Dieses Ansteuerungsverfahren ist vorzugsweise
in der bereits erwähnten
und nicht näher
dargestellten Steuereinheit implementiert.
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Als
primäre
Betriebsart ist für
alle Lüftergruppen 5 die
Variationseinspeisung 15 vorgesehen. Dadurch ist sichergestellt,
dass die Drehzahl aller Lüfter 2 in
allen Lüftergruppen 5 mittels
der anhand von 1 erläuterten Regelung bedarfsorientiert
und damit veränderbar
eingestellt werden kann. Der Frequenzumrichter 6 ist so
ausgelegt, dass es den Leistungsbedarf aller angeschlossenen Lüfter 2 decken kann.
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Aufgrund
der vorgesehenen besonders vorteilhaften Doppeleinspeisung mittels
der Variationseinspeisung 15 einerseits und der Konstanteinspeisung 14 andererseits
ist es aber möglich,
den Frequenzumrichter 6 auf eine niedrigere Gesamtleistung auszulegen
als die Summe sämtlicher
Maximalleistungen aller Lüfter 2,
also als die installierte Gesamtleistung.
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Anhand
eines Sensors 23 wird der aktuelle gemeinsame Leistungsbedarf
aller an die Variationseinspeisung 15 angeschlossenen Lüftergruppen 5 laufend
ermittelt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Sensor 23 ein Stromsensor, der in eine gemeinsame,
alle Lüftergruppen 5 speisende
Ausgangsleitung des Frequenzumrichters 6 integriert ist. Alternativ
kann der Sensor 23 auch als Bestandteil des Frequenzumrichters 6 ausgeführt sein.
Der Strombedarf zur drehzahlvariablen Speisung der Lüftergruppen 5 steigt
quadratisch mit der Ausgangsfrequenz f des Frequenzumrichters 6 bzw.
mit der Drehzahl der Lüfter 2.
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Dies
bedeutet, dass der Frequenzumrichter 6 gerade bei hohen
Drehzahlwerten überproportional Strom
bzw. Leistung zur Verfügung
stellen muss. Dadurch müsste
der Frequenzumrichter 6 an und für sich entsprechend leistungsstark
dimensioniert werden, was aber mit einem erheblichen (Kosten-)Aufwand
verbunden wäre.
Um diesen Aufwand zu minieren, wird der aktuelle ausgangsseitig
des Frequenzumrichters 6 allen angeschlossenen Lüftergruppen 5 zugeführte Ausgangsstrom
I als Leistungskenngröße erfasst
und ausgewertet. Bei dieser Auswertung wird laufend überprüft, ob der
aktuelle Ausgangsstrom I einen Grenzwert Imax überschreitet.
Ist dies der Fall, wird eine der Lüftergruppen 5 während des
laufenden Betriebs von der Variationseinspeisung 15 auf
die Konstanteinspeisung 14 umgeschaltet. Dies erfolgt durch
ein Öffnen
des Umrichterschützes 19 und
ein Schließen
des Direkteinspeisungsschützes 22 im Lüftereinspeisepfad
der betreffenden Lüftergruppe 5. Damit
wird diese Lüftergruppe 5 direkt
an der elektrischen Netzversorgung 7 betrieben. Eine Veränderung
der Drehzahl dieser Lüftergruppe 5 ist
dann nicht mehr möglich.
Die Drehzahl ist durch die Netzfrequenz (50 Hz, 60 Hz) bestimmt.
Durch diese Maßnahme
wird aber zugleich der Frequenzumrichter 6 entlastet. Seine
Strombelastung sinkt sprungartig um den Anteil, der bis dahin für die Speisung
der nun direkt an der elektrischen Netzversorgung 7 betriebenen
Lüftergruppe 5 benötigt worden
ist.
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Die Überwachung
der Leistungskenngröße, also
des Ausgangsstroms I, geht auch nach einer derartigen Umschaltung
der Einspeisung für
eine erste Lüftergruppe 5 weiter.
Nähert
sich der aktuelle Wert des Ausgangsstroms I wieder dem Grenzwert Imax, wird eine weitere Lüftergruppe 5 in gleicher
Weise wie die erste Lüftergruppe 5 von
der Variationseinspeisung 15 auf die Konstanteinspeisung 14 umgeschaltet.
Dies geht sukzessive solange weiter, bis nur noch die letzte Lüftergruppe 5 mittels
der Variationseinspeisung 15 betrieben wird. Alle anderen
Lüftergruppen 5 sind
dann direkt an die Netzversorgung 7 angeschlossen.
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In 3 ist
ein Diagramm gezeigt, in dem der normierte Ausgangsstrom I des Frequenzumrichters 6 über der
normierten Ausgangsfrequenz f des Frequenzumrichters 6 aufgetragen
ist. Beispielhaft sind hier insgesamt sechs Lüftergruppen 5 vorgesehen.
Bei niedrigen Frequenzwerten (≤ 0,5)
sind alle sechs Lüftergruppen 5 an
den Frequenzumrichter 6 angeschlossen. Die gesamte Anordnung
wird mittels der Variationseinspeisung 15 betrieben. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
erreicht der Ausgangsstrom I bei einer Ausgangsfrequenz f von 0,5
erstmalig den Grenzwert Imax, so dass die
erste Lüftergruppe 5 auf die
Konstanteinspeisung 14 umgeschaltet wird. Hierdurch reduziert
sich die Strom-/Leistungsbelastung des Frequenzumrichters 6 sprunghaft.
Bei weiter ansteigender Ausgangsfrequenz f nähert sich der Wert des Ausgangsstroms
I wiederum dem Grenzwert Imax, woraufhin
die zweite Lüftergruppe 5 auf
Konstanteinspeisung umgeschaltet wird. Dies setzt sich – wie bereits
erwähnt – solange
fort, bis nur noch die sechste Lüftergruppe 5 am
Frequenzumrichter 6 betrieben wird.
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Diese
Ansteuerung der Lüftergruppen 5 hat den
entscheidenden Vorteil, dass der für die Veränderung der Drehzahl der Lüfter 2 benötigte Frequenzumrichter 6 nicht
auf die maximal installierte Leistung aller Lüfter 2 auszulegen
ist. Stattdessen kann über
den Grenzwert Imax der Leistungskenngröße I eine
Obergrenze für
den Leistungsbedarf vorgegeben werden, auf den der Frequenzumrichter 6 auszulegen
ist. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
beträgt
der Grenzwert Imax ein Viertel des der insgesamt
installierten Lüfterleistung
entsprechenden Stromwertes. Grundsätzlich kann dieser Grenzwert
Imax auch auf andere Werte eingestellt werden.
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In 3 ist
der Strombedarf in Abhängigkeit von
der normierten Ausgangsfrequenz f durch die durchgezogene Kennlinie 24 symbolisiert.
Zum Vergleich sind in dem Diagramm gemäß 3 auch gestrichelte
Kennlinien 25, 26, 27, 28, 29 und 30 dargestellt,
die die Strombelastung des Frequenzumrichters 6 bzw. die
Stromaufnahme der Lüftergruppen 5 bei
sechs, fünf,
vier, drei, zwei bzw. einem an den Frequenzumrichter 6 angeschlossenen
Lüfter(n) 2 wiedergeben.
Die Reduzierung der Strombelastung bei höheren Ausgangsfrequenzen f
ist offensichtlich.
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Vorzugsweise
werden so viele Lüftergruppen 5 oder
Lüfter 2 mittels
der Variationseinspeisung 15 betrieben, dass der Ausgangsstrom
I des Frequenzumrichters 6 gerade nicht den Grenzwert Imax überschreitet.
Dadurch ist gewährleistet,
dass zum einen die Strombelastung des Frequenzumrichters 6 begrenzt
bleibt und zum anderen die Lüftungsleistung der
Lüfter 2 trotzdem
am aktuell ermittelten Bedarf orientiert eingestellt wird.
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Außerdem ist
eine weitere Betriebsart möglich.
Diese gewährleistet
einen Notbetrieb für
den Fall, dass innerhalb der Variationseinspeisung 15, insbesondere
im Frequenzumrichter 6, ein Defekt auftritt. Dann werden
alle Lüftergruppen 5 auf
die Konstanteinspeisung 14 umgeschaltet und unmittelbar
an der Netzversorgung 7 betrieben. Die Variationseinspeisung 15 kann
dann repariert werden, ohne die Anlage vollständig außer Betrieb zu nehmen. Grundsätzlich kann
dieser Notbetrieb auch für
nur eine oder mehrere, aber nicht alle der Lüftergruppen 5 gewählt werden.