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Einfach bis speziell Produkte für Pumpensysteme

Einfach bis speziell Produkte für Pumpensysteme · Produkte und Lösungen aus einer Hand für den Bau zuverläs- siger und energieeffizienter Pumpensysteme finden. Frequenzumrichter

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Einfach bis speziellProdukte für Pumpensysteme

2 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Von einfach bis speziell

Inhalt

4 Das Erfüllen von Erwartungen ist nur ein Aspekt

6 Veränderung der Sichtweise des Pumpenwirkungsgrads Mehr als der höchste Wirkungsgrad

8 Lösungen für den Wasserschlag

10 Lösungen für komplexe Pumpenapplikationen, Frequenzumrichter und ihre Leistungsmerkmale

12 Pumpenlösungen – einfach bis speziell

14 Nieder- und Mittelspannungsfrequenzumrichter bieten ein enormes Energieeinsparungspotenzial

16 Asynchronmotoren beweisen ihre Zuverlässigkeit in Pumpensystemen

18 Pakete aus Synchron-Reluktanzmotor und Frequenz- umrichter, sehr effizient

20 Niederspannungsprodukte – ein Überblick

21 Softstarter ermöglichen einen geregelten und kosten- günstigen Start und Stopp des Motors

22 Messgeräte eröffnen einen Blick in das Innere

23 Flexible und skalierbare Steuerung mit SPS

24 Globaler Lifecycle-Service bietet mehr als nur Ersatzteile

26 Das ist ABB

Über das umfassende, weltweite Produkt- und Service-Angebot können die Hersteller von Pumpensystemen die richtigen Produkte und Lösungen aus einer Hand für den Bau zuverläs-siger und energieeffizienter Pumpensysteme finden.

Frequenzumrichter bieten effiziente und zuverlässige Lösungen für einen höheren Pumpenwirkungsgrad und zur Energieeinsparung.

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 3

4 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Das Erfüllen von Erwartungen ist nur ein Aspekt

Unsere Kunden haben bei der Wahl der Lieferanten ihrer Pumpensysteme gleiche Ziele: – Sie möchten Lösungen, die auf Erfahrung beruhen. – Sie verlangen Zuverlässigkeit. – Sie verlangen Qualität. – Sie bestehen auf Leistung. – Und sie wollen den besten Wert.

Darüber hinaus wird von unseren Kunden verlangt, dass sie Pumpenlösungen liefern:

– die am Punkt des besten Wirkungsgrades (BEP) arbeiten – die Entwicklung von Engineering-Empfehlungen zur Ver-

besserung der Pumpenleistung und zu einer längeren Nutzungsdauer des Pumpensystems beitragen

– die energieeffizienter sind und den Energieverbrauch senken, so dass sich die Anlagenrendite des Kunden erhöht

– die modernste Automatisierungstechnik und das aktuellste Applikations-Know-how verwenden

– die den Wartungsaufwand durch zuverlässige, hochwertige Produkte mit weltweiter Gewährleistung reduzieren

– die eine zustandsbasierte, vorausschauende und vor-beugende Wartung ermöglichen, die durch einen weltweit verfügbaren Service unterstützt wird

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Durch unser Produktangebot und den globalen Lifecycle-Service können unsere Kunden alle diese Anforderungen erfüllen.ABB verfügt über ein umfangreiches Angebot an Motoren sowie Automatierisungs- und Anschlusstechnik und das Applikations-Know-how, um seinen Kunden die besten Lösungen zu liefern. Das Produktspektrum umfasst Pakete aus einem Premium-Effizienz-Niederspannungsasynchron-motor und einem Frequenz umrichter, die Platz sparen und den Energieverbrauch um bis zu 50 oder 60 Prozent senken sowie programmierbare Steuerungen und Messtechnik, die sicherstellen, dass das Pumpensystem rund um die Uhr zuverlässig läuft.

ABB-Produkte werden weltweit produziert. An allen Produk-tionsstandorten werden die gleichen hochwertigen Materialien und die gleichen Produktionsprozesse verwendet, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Durch das globale Lifecycle-Servicenetz erhalten unsere Kunden einen breitge fächerten Service, der von Präsenzschulungen bis zu Ersatzteilverträgen reicht.

Unser Produktangebot umfasst:

– Engineering im Vorfeld der Kaufentscheidung – Globaler Lifecycle-Service – Konnektivität und Kommunikationsgeräte – Nieder- und Hochspannungsasynchronmotoren – Nieder- und Mittelspannungsfrequenzumrichter – Softstarter – Programmierbare Steuerungen (SPS) – Messtechnik – Niederspannungsprodukte

6 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Pumpenwirkungsgrad und BEPDer Bestpunkt (BEP) einer Kreiselpumpe ist als Arbeitspunkt der höchsten Effizienz definiert, aber auch als Punkt, an dem die Geschwindigkeit und somit der Druck um das Pumpenrad und das Spiralgehäuse gleich sind. Der entsprechende BEP bei Drehzahlregelung folgt den Affinitätsgesetzen.

Kreiselpumpen sollten so ausgewählt und normalerweise betrieben werden, dass sie mit der oder nahe der vom Hersteller angegebenen konstruktionsspezifischen Drehzahl für den Bestpunkt für die Förderhöhe und den Durchfluss bei Nennbedingungen arbeiten.

Bei einer Pumpenapplikation mit Fest-drehzahl ist der BEP "fest.” Die Durch-fl ussänderung erfolgt durch Drosselung oder Bypass. Dies ist sowohl im Hinblick auf den Energieverbrauch als auch die mechanische Belastung des Systems (Zuverlässigkeit) nicht die effi zienteste Art des Betriebs.

Veränderung der Sichtweise des PumpenwirkungsgradsMehr als der höchste Wirkungsgrad

Festdrehzahl und reduzierter DurchflussWenn Pumpenmotoren mit Festdrehzahl mit reduzierter Kapa-zität betrieben werden, d. h. mit einem Durchfluss deutlich unter dem BEP und einer größeren Förderhöhe, bewirken die Winkel der Leitschaufeln Verwirbelungen im Pumpenrad, dem Gehäuse und zwischen den Spaltringen. Der Radialschub am Rotor erhöht sich, die Wellenbelastung und die Wellenaus-lenkung nehmen zu und es können Probleme an Lagern und Dichtungen entstehen, während die Radialvibrationen und die axialen Bewegungen der Welle ebenfalls zunehmen.

Festdrehzahl und zu starker DurchflussJede mit zu hoher Kapazität betriebene Pumpe, d. h. mit einem Durchfluss deutlich über dem BEP und geringerer För-derhöhe, wird vibrieren, so dass Schäden an den Lagern und den Wellendichtungen entstehen können. Außerdem steigt der Stromverbrauch. Die Gesamthaltedruckhöhe (NPSH) kann beeinträchtigt werden, was zu Kavitation und einer Erosion des Pumpenrades führt.

Früher konzentrierte sich die Pumpeneffizienz auf den Punkt des besten Wirkungsgrades (BEP) der Kreiselpumpe. Was bedeutet es jedoch, wenn Pumpensysteme mit variabler Drehzahl betrieben werden?

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Das effizienteste Verfahren zur Regelung des Systems ist ein drehzahlgeregelter Antrieb. Der Frequenzumrichter stellt die beste Lösung für einen optimalen Pumpenwirkungsgrad und einen reduzierten Energieverbrauch dar.

Viele Pumpensysteme benötigen einen variablen Durchfl uss, um auf die sich ändernden Prozessanforderungen reagieren zu können. Die gängigsten Verfahren zur Regelung eines Systems mit variablem Durchfl uss ist ein Regel-ventil, ein Bypass oder ein drehzahl-geregelter Antrieb.

VentilregelungDie Durchflussregelung der Pumpe mit einem Ventil zwingt die Pumpe “wieder auf die Kurve zurück", weg vom BEP, was zu einer Verschwendung von Energie am Ventil und der Pumpe führt. Außerdem reduziert sich die Zuverlässigkeit der Pumpe.

BypassregelungDurch das Umleiten der überschüssigen Flüssigkeit kann die Pumpe am oder nahe dem BEP laufen, allerdings wird die zum Umleiten der Flüssigkeit benötigte Energie verschwendet.

Drehzahlregelung mit FrequenzumrichterDrehzahlgeregelte Antriebe bieten das effizienteste Verfahren zur Durchflussregelung. Da die Frequenzumrichter die Motor-drehzahl direkt auf Basis des momentanen Bedarfs regeln, wird eine effizientere Anpassung an die tatsächlichen System-anforderungen leichter erreicht, eine höhere Energieeinspa-rung ist einfach möglich und die Belastung des Pumpensys-tems insgesamt wird reduziert. Der drehzahlgeregelte Betrieb verändert auch das Denken über den BEP, an dessen Stelle der Bestbereich (BEA) des Pumpsystems eingeführt wird, in dem die spezifische Energie (kWh/m3) auf dem möglichen Mindestwert gehalten werden kann.

BEA und drehzahlgeregelte AntriebeBeim Bereich der größten Effizienz (BEA – Best Efficiency Area) eines Pumpsystems werden der Betrieb mit Drehzahl-regelung und die Optimierung des Pumpensystems insgesamt berücksichtigt. Mit Hilfe des BEA können die Vorteile von Pumpen, die mit variabler Drehzahl laufen, verstanden werden. Dies wird durch den Einsatz von Frequenzumrichtern zur Regelung der Drehzahl der Motoren des Pumpensystems erreicht. Der BEA berücksichtigt die Hydraulikverluste des Systems und beruht auf der spezifischen Energie des gesam-ten Pumpensystems (kWh/m3). Der BEA zeigt realistisch die Vorteile des Betriebs der Pumpe bei einer niedrigren Drehzahl auf. Hierzu gehören:

– Eine geringere mechanische Belastung des gesamten Systems

– Eine geringere Belastung der Pumpenlager, der Welle und der Dichtungen

– Eine längere Lebensdauer der Pumpe – Eine reduzierte Kavitation – Ein geringeres Ausfallrisiko der Pumpe – Eine gute spezifi sche Energie für einen breiten Durchfl uss-

bereich mit einer Einzelpumpe und mit mehreren Pumpen

8 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Lösungen für den Wasserschlag

Die Wirkung entsteht durch eine Kraft, die angewandt wird, um eine Bewegung zu erzeugen und Druck auf die Flüssigkeit auszuüben (die nahezu nicht komprimierbar ist). Dadurch entsteht dynamische Energie, die sofort über das gesamte System übertragen wird. Wenn sich eine Flüssigkeit abrupt bewegt, zum Stillstand kommt oder die Geschwindigkeit ändert, erhöht die dynamische Energie den normalen Sys-temdruck und erzeugt so einen plötzlichen Druckstoß oder eine Druckspitze. Wenn sich der Druckstoß beschleunigt und sich der Schallgeschwindigkeit nähert, entsteht eine akusti-sche Resonanz mit einer Schallwelle. Der Druckstoß beträgt ein Vielfaches des normalen Systemdrucks. Dieser Druckstoß kann eine sehr zerstörerische Wirkung auf die Systemkompo-nenten ausüben, d. h. auf die Pumpe, die Rohrleitungen und die Ventile.

In einem Pumpensystem mit Radial- oder Kreiselpumpen kann die plötzliche Änderung folgende Ursachen haben: – Direktes Einschalten – Abrupter Stopp von der Grunddrehzahl – Schnelle Drehzahländerung – Plötzliches Öffnen und Schließen von Ventilen

Diese Ereignisse können zu einer Änderung der Fließge-schwindigkeit der Flüssigkeit im Pumpensystem führen.

Maßnahmen zur Eindämmung des Wasserschlags: – Die Pumpe durch ein Rückschlagventil auf der Druckseite

schützen, um die Pumpe bei einem plötzlichen Stopp oder einer Drehrichtungsänderung im Falle einer Störung freizuschalten. Dieses Ventil sollte auf jeden Fall installiert werden.

– Die Ventile langsam öffnen oder schließen (führt zu einer Belastung des Systems und verschwendet Energie)

– Eine Überdruckschutzeinrichtung oder einen Pulsations-dämpfer installieren (ausgereifte Lösung)

– Ein langsamer, geregelter Start/Stopp des Pumpsystems verhindert Wasserschlag. Dies ist die effektivste Methode, den Wasserschlag einzudämmen.

Die Bezeichnung Wasserschlag kommt von dem Hämmern, das durch den Druckstoß in einem System entsteht. Neben dem Begriff Wasserschlag wird auch der Ausdruck "Flüssigkeits-schlag" verwendet, denn dieses Phänomen tritt auch bei anderen Flüssigkeiten auf. Es resultiert aus dem raschen Druck-anstieg (vor allem in einem geschlossenen System), wenn sich die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit plötzlich ändert.

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Um eine langsame Verzögerung der Pumpe zu ermöglichen, muss ein aus reichendes Motordrehmoment zur Ver fügung stehen. Im Hinblick auf das Motordrehmoment/den geregelten Stopp bietet ABB drei Lösungen an: Frequenzum richter, elektromechanisch geregelter Start (CST) und Softstarter.

FrequenzumrichterEine zuverlässige und präzise Drehmomentregelung ist Standard und wird durch viele pumpenspezifische Merkmale der Frequenz umrichter ergänzt. Eine Technik wie die direkte Drehmomentregelung (DTC) von ABB stellt sicher, dass vom Motor das benötigte Drehmoment erzeugt wird, wenn die Pumpe stoppt.

Elektromechanisch geregelter StartDer Geschäftsbereich Baldor/Dodge verfügt über eine hervorragende, elektromechanische Lösung für Pumpenappli-kationen mit hoher Leitung und geringer Drehzahl, die einen geregelten Start und Stopp erfordern wie z. B. Bewässerung, Wasserumwälzung und Pumpensysteme zum Hochwasser-schutz.

SoftstarterSoftstarter mit Drehmomentregelung von ABB sind für Pumpenapplikationen ausgelegt. Die Softstarter der Serien PSE und PST mit Drehmomentregelung verfügen über einen Stoppalgorithmus, der während der Verzögerung der Pumpe die uneingeschränkte Regelung des Pumpendrehmoments sicherstellt.

10 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Pumpen in Wasser- und AbwassersystemenDer Frequenzumrichter ACQ810 von ABB für Wasser- und Abwasseranwendungen verfügt über zahlreiche integrierte, pumpenspezifische Funktionen, um die hohen Anforderungen in der Wasserwirtschaft zu erfüllen.

– 0,37 bis 400 kW – 0,5 bis 535 hp – 200 bis 480 V AC

Die ABB Frequenzumrichter können mehr als nur die Drehzahl und das Dreh-moment von Asynchronmotoren regeln. Pumpenspezifi sche Funktionen liefern Lösungen für viele Pumpenapplikationen und verbessern die Energieeffi zienz des Pumpensystems sowie die mechanische Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.

Lösungen für komplexe Pumpen-applikationen, Frequenzumrichter und ihre Leistungsmerkmale

PID-Regelung: Anstatt der Verwendung eines eingestellten Drehzahlsollwerts berechnet der Frequenzumrichter anhand einer Prozessrückführung die erforderliche Motordrehzahl oder das Drehmoment auf Basis vorkonfigurierter Prozess-parameter wie Durchfluss, Druck, Füllstand usw.

PumpenreinigungSie dient dazu, die Ablagerung von Feststoffen am Pumpen-rad und im Rohrleitungsnetz zu verhindern. Diese Funktion besteht aus einer programmierbaren Folge von Drehrichtungs-wechseln, mit denen die Ablagerungen vom Pumpenrad und den Rohren gelöst werden. Diese Reinigungsmöglichkeit ist besonders bei Druckerhöhungs- und Abwasserpumpen nütz-lich. Die Reinigung kann automatisch in festgelegten Abstän-den, beim Anlauf oder, wenn der Frequenzumrichter die Notwendigkeit einer Reinigung erkennt, erfolgen.

FüllstandsregelungMit einem an die Analog- oder Digitaleingänge des Frequenz-umrichters angeschlossenen Füllstandsmesser oder Druckge-ber kann der Frequenzumrichter den Zufluss in den Behälter variieren, um so den erforderlichen Füllstand zu halten. Die Füllstandsregelung funktioniert auch bei mehreren Frequenz-umrichtern, die als Master/Follower konfiguriert sind. Dieser Aufbau wird als Mehrpumpenanordnung bezeichnet.

Druckerhöhung vor dem Abschalten (sleep and boost)Bei einem Sinken des Bedarfs und einer Reduzierung der Motordrehzahl erkennt der Frequenzumrichter diese Änderun-gen über die Zeit und startet den Ruhemodus. Der Pump-vorgang wird gestoppt, aber der Druck wird weiterhin über-

wacht. Das Pumpen wird fortgesetzt, wenn der Druck unter den eingestellten Wert fällt.

Automatischer PumpenwechselbetriebBei Mehrpumpensystemen schaltet der Frequenzumrichter zwischen den verfügbaren Pumpen um, so dass alle gleich-mäßig belastet werden.

PumpenprioritätEinsatz bei Pumpensystemen, bei denen der Durchfluss sich gemäß eines Zeitplans oder des Bedarfs ändert. So kann der Frequenzumrichter auf den Einsatz größerer Pumpen in Zeiten mit hohem Bedarf konfiguriert werden. Wenn der Bedarf sinkt erfolgt die Umschaltung auf kleinere Pumpen, wodurch die Anlageneffizienz optimiert wird.

DurchflussberechnungFrequenzumrichter mit integrierter Durchflussberechnungs-funktion bestimmen den Duchflusss sehr genau ohne Notwen-digkeit eines externen Durchflussmessers. Diese Form der Berechnung ist für Anwendungen geeignet, bei denen die Durchflussdaten nicht zu Abrechnungszwecken verwendet werden.

DurchflussüberwachungWenn die Funktion konfiguriert ist, überwacht der Frequenz-umrichter den (berechneten oder gemessenen) Durchfluss und gibt bei einer Über- oder Unterschreitung des Grenzwerts eine Warnmeldung aus. Diese Funktion hilft bei der Erkennung von Leckagen im System.

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Überwachung des EnergieverbrauchsDer Frequenzumrichter überwacht den Energieverbrauch des Antriebs und des Pumpenmotors. Der Frequenzumrichter speichert die Daten über 12 Monate und kann für die Ausga-be von Warnmeldungen konfiguriert werden, wenn der Ener-gieverbrauch im Verlgeich zur Vegangenheit erheblich steigt.

Pumpen von Öl und GasSpeziell auf die besonderen Anforderungen der Öl- und Gas-industrie ausgelegte Regelungsprogramme tragen zu einer Leistungssteigerung folgender Aggregate bei: – Elektrische Tauchpumpen (ESP) – Exzenterschneckenpumpen (PCP) – Kolbenpumpen – Druckerhöhungspumpen

OberschwingungsreduzierungLow Harmonic-Frequenzumrichter stellen sicher, dass die Gesamtverzerrung (THD) unter 5 Prozent bleibt.

NetzausfallüberbrückungFrequenzumrichter mit dieser Funktion können auch bei kurz-zeitigen Spannungsausfällen die Regelungsaufgaben weiter erfüllen. So können bei Netzwiederkehr auch mechanische Stöße verhindert werden.

Eingebauter MotorschutzNeben den pumpenspezifischen Funktionen verfügen ABB Frequenzumrichter auch über zahlreiche Motorschutz-funktionen. Hierzu gehören: – Thermischer Motorschutz – Motorblockierschutz – Phasenausfallerkennung – Erdschluss-Schutz des Motors

MehrpumpenregelungDuch die Kommunikation untereinander regeln ABB Frequenz-umrichter parallele Pumpen effizient, um so den sich ändern-den Durchflussanforderungen gerecht zu werden. Die stabilen Prozessbedingungen werden aufrechterhalten, während die Drehzahl und die Anzahl der benötigten Pumpen optimiert werden.

Sanftes Füllen der RohrleitungDruckspitzen beschädigen die Rohrleitungen und vergrößern Lecks. Der Frequenzumrichter verändert die Pumpendrehzahl langsam und verhindet so Druckspitzen beim Befüllen der Systeme.

EnergiesparrechnerFrequenzumrichter mit Energiesparrechner zeigen die vom Motor verbrauchte und eingesparte Energie an. Diese Angaben können in kWh, gesparte CO2-Emissionen oder als Geldbetrag angezeigt werden.

Durchfluss- und DruckschutzBeim Abfall des Pumpendrucks kommt es zur Kavitation und die gepumpte Flüssigkeit wird von der Druckänderung am Pumpenrad zerstäubt. Dies führt zu schädlichen Gasblasen, die das Pumpensystem beschädigen können. Die Frequenz-umrichter erkennen eine Änderung des Durchflusses oder des Drucks im Pumpensystem und können den Pumpvorgang beschleunigen oder verlangsamen, um den Durchfluss oder den Druck zu korrigieren und eine Kavitation zu verhindern.

Energie-OptimierungDer Frequenzumrichter überwacht die Last an der Motorwelle und optimiert den Motorfluss, um sicherzustellen, dass nur die mindestens notwendige Energie zum Betrieb des Pumpen-systems verwendet wird.

ACH550 Frequenzumrichter für HLK.

Pumpen in HLK-SystemenPumpen werden überall in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) verwendet. Wenn diese Systeme in Gewerbebauten eingesetzt werden, müssen sie höhere Anforderungen erfüllen. ABB Frequenzumrichter für HLK verfügen über integrierte Lösungen für die erhöhten Anforderungen.

– Erfüllen der EMV-Anforderungen für HLK – Erfüllen der Oberschwingungsnormen für HLK – Native BACnet für eine Integration in Gebäudemanage-

mentsysteme – Schutzart IP21 und IP54 – Integrierte Zeitensteuerung – Interne(r) Kalender und Uhr

12 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Pumpenlösungen, von einfach bis speziell

Manueller Motorstarter und Schütz

Fernüberwachungsoptionen

Motor Motor Motor Motor Motor

Softstarter Niederspannungsfrequenzumrichter

GSM, GPRS, 3G

AC500-eCo SPS

Frequenz-umrichter

Frequenz-umrichter

Fernüber-wachungs-

adapter

Motor Motor MotorDurchflussmesser

CP600 HMI

GSM, GPRS, 3G

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 13

PS501 Control Builder Plus Programmierstation

Moderne Lösungen mit SPS und Messeinrichtungen

Automatisierungsnetz

Industrial Ethernet

Elektrische Ausrüstung

Industrial Ethernet

HMI

Frequenzumrichter

Frequenzumrichter

Motor

Motor Mittelspannungsfrequenzumrichter

Softstarter

Schütze und Softstarter mit manuellem Motorstarter

S500 Dezentrale E/A

Durchfluss-messer

Temperatur-sensor

AC500 SPS

MCCB

Netzwerk-analyse

14 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

In die Frequenzumrichter integrierte pumpenspezifische Anwendungen bieten Lösungen für häufige Aufgaben wie Mehrpumpenregelung, Durchfluss- und Drucküber-wachung, PID-Regelung, Füllstandsregelung und Kavita-tionsschutz. Durch Angaben über den Energieverbrauch und eingesparte CO2-Emissionen erhalten unsere Kunden einen Überblick über die Einsparungen.

Single Drive-Frequenzumrichter, 200 bis 690 V – 0,37 bis 5.600 kW – 0,5 bis 7.500 hp

Multidrive-Frequenzumrichter, 380 bis 690 V – 1,5 bis 5.600 kW – 2 bis 7.500 hp

Nieder- und Mittelspannungsfrequenz-umrichter bieten ein enormes Energie-einsparungspotenzial

Der Einsatz von ABB Frequenzumrichtern zur Regelung der Motordrehzahl und des Drehmoments in Pumpensystemen trägt nicht nur zu einer erheblichen Senkung der Energiekosten während der Nutzungsdauer bei, sondern verbessert auch die Systemzuverlässigkeit. Die integrierte Pumpenregelungstechno-logie hilft den Kunden beim Bau intelligenterer Pumpensysteme.

Die Frequenzumrichter ermöglichen eine einfache Nachverfolgung der Kapi-talrendite und der Energieeinsparung durch die Berechnung folgender Werte:

– Eingesparte MWh – Finanzielle Einsparung (in der

gewünschten Währung) – CO2-Reduzierung

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 15

Mit den Mittelspannungsfrequenzumrichtern von ABB werden die Vorteile der Frequenzumrichter-Regelung und der Energieeinsparung auf größere Pumpensysteme erwei-tert. Von der Reduzierung der Netzspannungseinbrüche beim Anlauf der Pumpen bis zum Sanftanlauf und -stopp mindern diese Merkmale die mechanischen Belastungen des Pumpensystems.

Single Drive-Frequenzumrichter, 2,3 bis 10 kV – 250 kW bis 72 MW (höhere Leistungen auf Anfrage) – 335 bis 96.500 hp (höhere Leistungen auf Anfrage)

Multidrive-Frequenzumrichter, 3,1 bis 3,3 kV – 3 bis 36 MW – 4.020 bis 48.240 hp

Sanftanlauf-Lösungen, 2,3 bis 10 kV – 250 kW bis 72 MW (höhere Leistungen auf Anfrage) – 335 bis 96.500 hp (höhere Leistungen auf Anfrage)

16 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

IEC-Niederspannungsmotoren von ABB und NEMA-Asynchronmotoren von Baldor Reliance ermöglichen bei einer Vielzahl von Pumpenapplikationen einen robusten und zuverlässigen Betrieb. Die Motorenpalette umfasst Asynchronmotoren, Permanentmagnetmotoren, Synchron-Reluktanzmotoren und Motoren für explosionsfähige Atmosphären.

IEC-Motoren für die Prozessindustrie – IEC-Baugrößen 71 bis 450, bis 1.000 kW – Wirkungsgradklassen IE2, IE3 und IE4

Standardmotoren – IEC-Baugrößen 56 bis 355, bis 355 kW – Wirkungsgradklasse IE2

Ex-Motoren, alle Zündschutzarten – IEC-Baugrößen 71 bis 450, bis 1.000 kW – NEMA-Baugrößen 48 bis 5810, 0,25 bis 800 hp

NEMA Severe Duty-Motoren – NEMA-Baugrößen 42 bis 6800, bis 5.000 hp – NEMA Premium-Effizienz; energieeffizient

Asynchronmotoren beweisen ihre Zuverlässigkeit in Pumpensystemen

Motoren sind die treibende Kraft in Pumpensystemen. Zuverlässig-keit und Effizienz sind die Schlüsselfaktoren bei ihrer Auswahl. Bei der Konstruktion der Motoren werden diese Faktoren zugrundegelegt und spielen auch bei der Fertigung und dem globalen Lifecycle-Service eine wesentliche Rolle.

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Das leistungsstarke Spektrum an IEC-Hochspannungs-motoren von ABB und NEMA-Mittelspannungsasynchron-motor und Synchronmotoren von Baldor Reliance sind für einen zuverlässigen Betrieb ausgelegt, unabhängig davon, wie hoch die Anforderungen eines Pumpensystems sind. Der standardisierte Aufbau von Horizontal- und Vertikal-motoren weist eine innovative Isolierung sowie ein optimiertes Rotor-, Stator- und Lüfterdesign auf. Diese Merkmale zusammen mit der Erfahrung von mehr als 100 Jahren beim Bau von Elektromotoren tragen zu niedrigen Betriebskosten während der Nutzungsdauer und einem zuverlässigen Betrieb bei.

HXR Graugussmotoren – IEC-Baugrößen 355 bis 560, 100 bis 2.250 kW

Modulare Asynchronmotoren – IEC-Baugrößen 400 bis 1.000, 140 bis 23.000 kW

Graugussmotoren für die Prozessindustrie – IEC-Baugrößen 315 bis 450, 110 bis 750 kW – NEMA-Baugrößen 143T bis 6800, 1 bis 5.000 hp

Synchronmotoren – IEC-Baugrößen 0710 bis 2500, 1 bis 60 MW

18 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Pakete aus Synchron-Reluktanzmotor und Frequenzumrichter sind sehr effizient

Wenn sich Motorlager und Wicklungen erwärmen, geht Energie verloren und die Zuverlässigkeit vermindert sich. Die Motor-Antriebs-Pakete bestehen aus einem Synchron-Reluktanzmotor (SynRM) und einem Frequenzumrichter. Der Motor zeichnet sich durch ein neues Rotordesign aus, das die Effizienz und die Systemzuverlässigkeit deutlich erhöht, ohne dass Magnete aus seltenen Erden benötigt werden.

Synchron-Reluktanzmotoren benötigen einen Frequenzumrichter von ABB, denn sie können nicht direkt an das Netz angeschlossen werden.

IE2 AsynchronmotorAsynchronmotor IE4 Synchron-ReluktanzmotorHochleistungs-Synchron-Reluktanzmotor

Der Hochleistungs-Synchron-Reluktanzmotor kann verglichen mit herkömmlichen Asynchronmotoren bis zu zwei Baugrößen kleiner gewählt werden. Durch diese Platzersparnis können kompaktere Pumpensysteme konstruiert werden.

Alternativ kann die Leistung eines Pumpensystems leicht erhöht werden, indem der Asynchronmotor durch einen Hoch-leistungs-Synchron-Reluktanzmotor ausgetauscht wird.

Die Verluste in den IE4 (Super Premium-Effizienz) Synchron-Reluktanzmotor werden um 40% gesenkt im Vergleich zu IE2 Motoren. So können die Konstrukteure von Pumpensystemen die stetig steigenden Anforderungen an die Effizienz von Pumpensystemen erfüllen.

Die IE4 Synchron-Reluktanzmotoren sind mit vegleichbaren Leistungen und Baugrößen wie herkömmliche Asynchron-motoren lieferbar. So kann bei bestehenden Pumpensystemen die Systemeffizienz auf einfache Weise erhöht werden.

Energieverluste um bis zu 40%

senken

Paket aus IE4 Synchron-Reluktanzmotor und Frequenz-umrichter

Paket mit Hochleistungs-Synchron-Reluktanzmotor und Frequenzumrichter

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 19

20 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Über Niederspannungsprodukte erfolgt der Anschluss an das Netz und sie schützen die Pumpensysteme. Das Spektrum reicht von Leistungsschaltern, Schützen, Relais und Schaltern bis Überspannungsschutzeinrichtungen und Reststromgeräten. Mit diesen Produkten können die Kunden die optimale Lösung für ihren Bedarf entwickeln.

Leistungsschalter – Leistungsschalter – Hochleistungs- und Leitungsschutzschalter – Kompakt-Leistungsschalter

Steuerungs- und Regelungstechnik – Lichtbogenüberwachungssysteme – Schütze – Manuelle Motorstarter – Elektronische Relais

Sicherungsgeräte – Sicherungsschalter – Sicherungs-Lasttrennschalter – Sicherungsunterteile – Sicherungseinsätze – Sicherungsüberwachung

Schalter – Lasttrenner – Umschalter – Lastumschalter

Gehäuse – Hauptverteilungen

Sonstige modulare DIN-Schienenprodukte – Reststromgeräte – Überspannungsschutzgeräte – Strommessgeräte – Steckdosen

Niederspannungsprodukte – ein Überblick

Manchmal machen Kleinigkeiten den größten Unterschied. In Pumpensystemen müssen jeder Schalter und Trennschalter, jede Sicherung oder jedes Schütz genauso zuverlässig wie jedes andere Teil des Systems sein. Das ist der Grundgedanke bei allen Niederspannungsprodukten von ABB.

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 21

Das breite Angebot an Softstartern bietet mehr als nur das geregelte Starten und Stoppen des Motors. Mit Funktionen wie Feldbus-Kommunikation, Drehmomentregelung beim Pumpenstopp, integrierter Bypass und flexiblen Aus-gangsanschlüssen ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion von Pumpensystemen.

PSR-Serie – Kompakt – Kann mit einem manuellem Motorstarter verwendet werden – Bis 105 A, 600 V

PSE-Serie – Pumpenspezifische Funktionen – Drehmomentregelung – Bis 370 A, 600 V

PST-Serie – Modernste Funktionalität – Drehmomentregelung mit programmierbarer Funktionalität – Bis 1.050 A, 690 V

Softstarter ermöglichen einen geregelten und kostengünstigen Start und Stopp des Motors

In Pumpensystemen stellt nicht allein der Start des Motors eine Herausforderung dar. Der direkte Stopp des Motors kann schnell zum Verschleiß von Ventilen, Dichtungen und Rohran-schlüssen führen. ABB Softstarter ermöglichen bequeme und zuverlässige Lösungen.

22 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Durchflussmessung – Selbstdiagnose – Hohe Genauigkeit – Schneller und einfacher Anlauf

Druck-, Temperatur- und Füllstandsmesser – Stabile Langzeitmessungen – Für anspruchsvolle Umgebungs- und Betriebsbedingungen

ausgelegt

Analytische Messtechnik – Einfache Einrichtung – Einfache(r) Betrieb und Wartung – Online-Diagnose

Durchfluss-, Temperatur-, Druck- und Füllstandsmesser sowie Analysengeräte liefern die zuverlässigen und genauen Daten, die für die Feinabstimmung der Leistung von Pumpensystemen erforderlich sind. Mit den vielfältign Ein gängen und Ausgängen lassen sie sich auf einfache Weise in Pumpensysteme integrieren. Die Messtechnik, die sich auf mehr als 100 Jahre Erfahrung und ein welt-weites Vertriebs- und Servicenetz stützt, liefert den Kons-trukteuren für jedes Pumpensystem die richtigen Daten.

Messgeräte eröffnen einen Blick in das Innere

Die genaue Erfassung der Vorgänge in einem Pumpensystem ist für einen effizienten und maximierten Durchfluss entscheidend. Unsere Messtechnik stellt diese Daten auf einfache Weise zur Verfügung.

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AC500-eCo – Für kleine bis mittelgroße Anwendungen – CPUs sind mit Onboard-Digital- und Analog-E/A bestückt – Erweiterbar

AC500 – Für Lösungen mittlerer Komplexität bis High-End-Lösungen – Breigefächerte Konnektivität und Echtzeit-Ethernet – Umfassender Internet-Service – Sehr schnelle Algorithmusausführung – Dezentrale E/A – Für raue Umgebungsbedingungen lieferbar

CP600 Bedienpanels: – Große Auswahl an Panels mit Touchscreen (von 4,3” bis 15”) – Mit dem Panel Buider 600 oder dem AC500 Web Server

erstellte Grafik-Bedienterminals und Web Panels. – Vollständig in die AC500 SPS und den Control Builder

Plus integriert – Warnmeldungen, Trends und Grafiken komplett integriert – USB, Ethernet und Anschlüsse für die serielle Kommunikation

Die sklalierbaren Controller der Serie AC500, die auch eine Sicherheits-SPS beinhaltet, gibt den Herstellern von Pumpensystemen die Flexibilität, die technischen Anfor-derungen der Pumpensysteme zu erfüllen. Die zahlreichen Kommunikationsoptionen ermöglichen den Anschluss an alle gängigen Industrienetzwerke. Planen und bauen Sie Ihre Pumpensteuerung mit unserem Engineering Tool Control Builder Plus.

Flexible und skalierbare Steuerung mit SPS

Für Pumpensysteme können sehr individuelle Steuerungs-anforderungen bestehen. Dann bieten unsere Controller die notwendige Flexibilität, die Anforderungen zu erfüllen.

24 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Globaler Lifecycle-Service bietet mehr als nur Ersatzteile

Unser globales Service-Angebot beginnt bereits, bevor Sie sich für den Kauf von ABB-Produkten entschieden haben, und setzt sich über die Installation, Inbetrieb-nahme, und den täglichen Betrieb bis zum Recycling der Produkte fort. Unsere Techniker vor Ort und das globale Support-Netz beantworten Ihre Fragen und lösen Probleme schnell und effi zient.

Service im Vorfeld der EntscheidungEnergiekostenermittlungen helfen dabei, festzustellen wo und wie Sie Energie sparen können.

Im Rahmen der von geschulten Ingenieuren von ABB vor Ort durchgeführten Bestandsaufnahme werden die Typen und Leistungen der Motoren, die Regelungsverfahren und die typische Charakteristik der Lastzyklen dokumentiert. Anhand dieser Informationen wird ein Bericht erstellt, der die Energie-sparmöglichkeiten und die geschätzten jährlichen Einsparungen bei den Betriebskosten aufzeigt und Produktempfehlungen gibt sowie die Amortisierungsdauer ermittelt.

Das Engineering im Vorfeld der Kaufentscheidung stellt die Verbindung zwischen unseren und Ihren Ingenieuren her. Sie arbeiten zusammen, um Ihre speziellen Anforderungen bei der Ausrüstung und Integration zu verstehen, die passenden Produkte auszuwählen und diese korrekt zu dimensionieren.

Die globale Fertigung, die Zentrallager und die moderne Logistik von ABB stel-len eine hohe Verfügbarkeit und schnelle Lieferung auch bei Ersatzteilen sicher.

Installation und InbetriebnahmeDurch eine rasche und kostengünstige Installation und Inbe-triebnahme können Pumpensysteme sicher und schnell den Betrieb aufnehmen. Wir bieten einen umfangreichen Installa-tions- und Inbetriebnahmeservice an, damit der Zeitplan eingehalten werden kann.

Vorbeugende und vorausschauende Wartung Durch eine geplante, vorbeugende Wartung kann die Anlagen-rendite gesteigert werden. Mit unseren Programmen für die vorbeugende Wartung kann der Service genau an Ihre Bedürf-nisse angepasst werden. Von produktspezifischen Wartungs-

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plänen bis zu praktischen Ersatzteilpaketen für die vor-beugende Wartung tragen diese Serviceleistungen zu einem zuverlässigen Betrieb Ihrer Pumpensysteme bei.

Häufig liefert die Analyse der Prozessdaten hilfreiche Informa-tionen, um die Stellen zu bestimmen, an denen eine außer-planmäßige Wartung notwendig werden könnte. Von den Prozessdaten aus der Überwachung der Controller und der Frequenzumrichter bis zu unserem Programm zur Analyse der erwarteten Nutzungsdauer (LEAP) hilft unser Service für die vorausschauende oder zustandsbedingte Wartung dabei, die Wartungsarbeiten festzulegen, zu budgetieren und zu planen.

NachrüstungManchmal kann eine vorhandene Einrichtung zur Optimierung des Betriebs mit den neuesten Produkten nachgerüstet werden. Dies stellt eine kostengünstige Lösung verglichen mit dem Austausch des gesamten Systems dar.

Bestellung und Auftragsverfolgung Unsere eBusiness-Systeme machen Routineaufgaben wie Prüfen der Verfügbarkeit, Bestellen und Statusverfolgung schnell und einfach. Die Produktdokumentation und weitere Informationen sind schnell verfügbar.

Schulungen an den ABB Universities, online und sogar vor Ort stellen sicher, dass Ihre Anlageningenieure und das Wartungspersonal die Technik verste-hen, um den zuverlässigen Betrieb der ABB-Ausrüstung sicherzustellen.

Auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittener ServiceUnsere Serviceleistungen werden auf Vertragsbasis ange-boten und an Ihre jeweiligen Anforderungen angepasst. Die Verträge sind flexibel, Sie können entsprechend Ihrer jeweili-gen Erfordernisse Leistungen hinzubuchen oder kündigen.

26 Produkte für Pumpensysteme | Einfach bis speziell

Das ist ABB

Viele der Vorteile, die wir im Alltag als selbstverständlich ansehen, wie Strom durch Drücken eines Schalters oder die gleichbleibend hohe Qualität der Industriegüter, werden erst durch eine Technologie möglich, die ABB über mehr als 100 Jahre entwickelt, verbessert und angepasst hat.

1988 durch den Zusammenschluss zweier seit langem etab-lierter Elektrokonzerne entstanden, ist ABB heute in mehr als 100 Ländern tätig und beschäftigt etwa 145.000 Mitarbeiter.

ABB ist eines der weltweit führenden Engineering-Unterneh-men, das den Kunden hilft, die elektrische Energie effizienter zu nutzen und die Produktivität nachhaltig zu steigern.

Power Products – Hochspannungsprodukte – Mittelspannungsprodukte – Transformatoren

Power Systems Division – Netze für die Stromübertragung – Netzwerk-Management – Stromerzeugung – Unterstationen

Als eines der weltweit führenden Engineering-Unternehmen helfen wir unseren Kunden, die elektrische Energie effizienter zu nutzen, ihre Produktivität zu steigern und auf nachhaltige Weise die Umweltbelastung zu verringern.

Einfach bis speziell | Produkte für Pumpensysteme 27

Discrete Automation and Motion – Niederspannungsfrequenzumrichter – Motoren und Generatoren – PE und Mittelspannungsfrequenzumrichter – Robotik – Programmierbare Steuerungen

Low Voltage Products Division – Leistungsschalter und Schalter – Steuerungs- und Regelungstechnik – Gehäuse und DIN-Schienen – Niederspannungssysteme – Verdrahtungszubehör

Process Automation Division – Komplettservice – Offene Leitsysteme – Messtechnik – Schiffbau/Offshore und Krane – Metall – Baustoffe – Öl, Gas und Petrochemie – Papier und Zellstoff – Service – Turbolader

Kontakt

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