Sichere Antriebssteuerungen mit Frequenzumrichtern (BIA-Report 5/2003)

Kurzfassung: Wechselstrommotoren sind aus der modernen Antriebstechnik nicht mehr wegzudenken. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern ist der drehzahlgeregelte Betrieb zum Stand der Technik geworden. Viele Antriebe an Maschinen führen zu Gefahr bringenden Bewegungen, vor denen Menschen geschützt werden müssen. Während man bisher Antriebssteuerungen vom Netz getrennt hat, wenn manuelle Eingriffe zur Störungsbeseitigung, zum Einrichten usw. erforderlich waren, gibt es heute Anwendungen, bei denen dies nicht gewünscht oder nicht möglich ist. Vielfach sind zudem Eingriffe bei laufender Maschine notwendig, so dass der Betrieb bei aufgehobener Schutzwirkung von Schutzeinrichtungen erforderlich wird. Hierzu sind Sicherheitsfunktionen wie sicherer Halt, sicher reduzierte Geschwindigkeit, sicheres Stillsetzen usw. definiert worden, die teilweise unter Verwendung von herkömmlichen Frequenzumrichtern realisiert werden können oder die in Frequenzumrichter integriert wurden. Dieser Report wendet sich an die Anwender von Antriebssteuerungen, die abhängig von Applikationen und Gefährdungen Sicherheitsfunktionen in einer bestimmten Kategorie nach DIN EN 954-1 einsetzen wollen. Die Sicherheitsfunktionen und die Anforderungen bei deren Anwendung werden vorgestellt. Die prinzipielle Funktionsweise von Frequenzumrichtern wird beschrieben und das Konzept der Integration von Sicherheitsfunktionen erläutert. In Beispielen werden Applikationsschaltungen gezeigt, mit denen unterschiedliche Sicherheitsfunktionen realisiert werden. Dabei finden sowohl herkömmliche Frequenzumrichter Anwendung als auch Frequenzumrichter mit integrierten Sicherheitsfunktionen. Der Report versteht sich als Ergänzung zum BIA-Report 6/97 "Kategorien für sicherheitsbezogene Steuerungen nach EN 954-1" und setzt Grundkenntnisse über die Kategorien voraus.