Siemens feiert 150 Jahre Dynamo

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Neue Bauelemente bringen technischen Fortschritt

1980 entwickelte Siemens erstmalig einen Walzwerk-Hauptantrieb in Drehstromtechnik mit einer eigens dafür entwickelten Transvektorregelung. Die Drehstromlösung bot entscheidende Vorteile hinsichtlich Wartung, höherer Dynamik durch geringeres Trägheitsmoment und nahezu unbegrenzter Ausgangsleistung. Diese Technik verdrängte in den darauf folgenden Jahren fast alle Gleichstromantriebe.

Durch die Weiterentwicklung der Thyristoren wurde der Direktumrichter zum Standardumrichter für Motoren mit niedrigen Drehzahlen. Vor zwanzig Jahren entwickelte dann Siemens wassergekühlte Multi-Level-Umrichter, die hochdynamische, rückspeisende Synchronmotoren mit Leistungen bis zu 27 MVA versorgen. Diese Umrichter verwenden IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor)-Leistungshalbleiter, die besonders schnelle und verlustarme Schalthandlungen ermöglichen, was den Gesamtwirkungsgrad des Antriebs steigert.

Heute bietet Siemens modulare Sinamics S120 Schrankgerätelösungen für High-Performance-Anwendungen im industriellen Maschinen- und Anlagenbau. Sie eignen sich für solche Anwendungen, wo mehrere Antriebe koordiniert zusammenarbeiten und über eine gemeinsame DC-Zwischenkreisschiene verbunden sind. Typische Anwendungsbeispiele finden sich bei Förderbändern, Kranen, Schiffsantrieben, Querschneidern, Rollenwechslern und Walzantrieben.

Neue Steuerungs- und Regelungstechnik

Es gibt kaum eine Anwendung, die nicht von irgendeinem Motor angetrieben und gesteuert wird. Allein in Deutschland laufen nach Angaben des Zentralverbandes der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) rund 35 Millionen Drehstrommotoren. Aneinandergereiht würden sie den halben Erdball umspannen. Und auch sonst nimmt die deutsche Industrie im Bereich der Patente für Elektromotoren international eine führende Rolle ein. Sie teilt sich die Spitzenposition mit Japan. In den relevanten Patentgruppen Elektromotoren und Steuerungen von Elektromotoren stammt circa die Hälfte aller Patente der letzten zwanzig Jahre aus einem der beiden Länder.

Innovationen in die Antriebe brachte auch die sich seit der letzten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts sprunghaft entwickelnde elektronische Steuer- und Regeltechnik ein. Als 1958 die speicherprogrammierbare Steuerung Simatic auf den Markt kam, konnte man erstmals ein zentrales Maschinenkonzept mit nur einer zentralen Steuerung verwirklichen. Im Jahr 2000 kamen mit den Feldbussen und dem Motion-Control-System Simotion auch dezentrale Konzepte mit verteilter Intelligenz über mehrere Controller hinzu. In vielen Branchen übernehmen dezentrale Antriebe die Funktionen direkt vor Ort und sind kostengünstiger sowie flexibler. Gleichzeitig eröffnet dies die Möglichkeit, Mechanik, Elektronik und Informatik sowie verschiedene Funktionen der Automatisierungspyramide enger an die eigentlichen Aufgaben in Maschinen und Anlagen zu binden. Mit neuen Funktionalitäten und immer schnelleren Regelungen lässt sich im optimalen Zusammenspiel aller Komponenten des Antriebsstrangs der maximale Systemwirkungsgrad erreichen.

Antriebe für alle Anwendungen

Inzwischen baut Siemens Antriebe für alle Anwendungen, angefangen von Pumpen und Kompressoren für die Öl- und Gas-Industrie, Wasser- und Abwasseranlagen sowie für die Chemieindustrie. Des Weiteren bietet das Unternehmen Antriebe für den Materialtransport für Walzwerke, Förderbänder im Bergbau oder Papiermaschinen. Für Motion-Control-Anwendungen verfügt Siemens nach eigenen Angaben über das breiteste Motorenspektrum weltweit.

Dazu kommen viele Anwendungen für die Mobilität wie Traktionsmotoren für Hochgeschwindigkeitszüge oder Hybrid- und Elektrobusse. Als Beispiele sind die Industriegeneratoren Sigentics zu nennen, mit denen Siemens das Angebot um Hoch- und Niederspannungsgeneratoren für Dieselaggregate, kleine Wasserkraftwerke und Turbinenanwendungen ergänzt. Diese robusten Industriegeneratoren erzielen hohe Energieerträge auch unter extremen Witterungsbedingungen im Außenbereich. In der Windindustrie sind doppelt gespeiste Asynchron-Generatoren in den global überall einsetzbaren Windgeneratoren Loher von Siemens zu finden. Diese nehmen mit passenden Windumrichtern für Onshore- und Offshore-Anwendungen eine Spitzenposition im Weltmarkt ein.

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