Im Windkanal der Sauber Group in Hinwil (Schweiz) entstehen über eine Verjüngung der Röhre Richtung Testfeld Windgeschwindigkeiten von bis zu 300 Kilometern pro Stunde – das bringen in der Natur nur gewaltige Tornados oder Hurrikans der höchsten Stufe (5) zustande. »Der Frequenzumrichter für den Antrieb des Drei-Megawatt-Motors für den Ventilator war in die Jahre gekommen«, erklärt Thomas Furrer, verantwortlich für Betrieb, Unterhalt und Weiterentwicklung des Windkanals bei der Sauber Aerodynamik AG. »Ersatzteile wurden rar und die Elektronik bedurfte ohnehin einer Erneuerung. So entschieden wir uns dazu, ihn durch ein neues Drive zu ersetzen.« Der Motor des Ventilators bildet das Herzstück des Windkanals. ABB nahm sich der Anforderungen des Kunden früh an und unterbreitete ein Angebot für den Mittelspannungsumrichter ACS1000 mit integrierter dynamischer Drehmomentunterstützung, das Sauber Aerodynamik schließlich annahm.

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Bringt dieser Umrichter wirklich die erforderliche Leistung von drei Megawatt in den Motor? Das fragte sich Furrer, als der ACS1000 von ABB Anfang August 2018 angeliefert wurde. Er ist nur etwa halb so groß wie das ursprüngliche Drive.

Mit dem Frequenzumrichter bestellte die Sauber Aerodynamik AG auch gleich einen Trocken- transformator, gefertigt von ABB Trasfor im Tessin. Er transformiert die Spannung aus dem 16-Kilovolt-Mittelspannungsnetz auf die 1.900 Volt Betriebsspannung des Antriebssystems herunter. »Früher brauchten wir einen Mittelspannungsschalter, um die Netzrückwirkungen unseres leistungsstarken Systems zu kontrollieren. Dank der Vormagnetisierung des neuen Trafos entfiel dessen Notwendigkeit, was die Komplexität des Gesamtsystems reduziert«, erläutert Furrer.

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Der Motor des Ventilators selbst ist luftgekühlt. Allein der Motor des Lüfters für den Ventilatormotor hat eine Leistung von 55 Kilowatt. Auch für dessen Antrieb konnte ABB einen neuen Frequenzumrichter liefern, einen ACH580.

Priorität für Sicherheit

»Die Inbetriebsetzung des ACS1000 gestaltete sich mit der Integration in das übergeordnete Leitsystem durchaus anspruchsvoll«, erläutert Benjamin Hoffmann, Verkaufsingenieur von ABB Schweiz. »Der Mittelspannungsantrieb ist zwar auch für Lüfteranwendungen konzipiert. Aber dieser Ventilatormotor hier ist doch etwas leistungsstärker als gewöhnlich.«

Der Umrichter fährt den Motor in rund 60 Sekunden auf die maximale Leistung hoch und im Notfall kann er ihn in wenigen Sekunden zum Stillstand bringen. »Mit den neuen Lösungen von ABB haben wir den Windkanal von Sauber für die kommenden Aufgaben in die Poleposition gebracht«, schließt Furrer ab.