Frequenzrichter für Mikro-BHKW

Die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg beabsichtigt die Beschaffung eines Frequenzumrichters für die Drehzahlsteuerung des Generators eines Mikro-BHKW im Rahmen des Energie-Innovationszentrum Projekts. Der Frequenzumrichter ist für die Drehzahlsteuerung eines Asynchronmotors (Generator HKA-A5,5, Teile-Nr. 4788.024.000, Fabr.-Nr. 0844387641 G) bestimmt, der in einem Dachs Mikro-BHKW der Firma Senertec verbaut ist. Der Asynchronmotor ist ein 3-Phasen-Motor mit 400V und 9A, einer Frequenz von 50 Hz und einer Drehzahl von 3045 min-1, mit einem Leistungsfaktor von 0,9 und der Schutzart IP65. Das BHKW wird über einen Anlasser angeschleppt, und die Motordrehzahl von 2450 min-1 wird über ein festes Getriebe auf die Generatordrehzahl von 3045 min-1 übersetzt. Ziel ist es, durch die Einbindung eines Frequenzumrichters eine Drehzahlregelung zu ermöglichen, um die Leistung des Verbrennungsmotors über die Regelung der Brennstoffzufuhr zu steuern. Der angestrebte Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors liegt zwischen 700 U/min (Leerlauf) und 4000 U/min (Maximal), mit einer Leistung von 0 kW (geschleppter Betrieb) bis 11 kW (Maximal). Der elektrische Stromkreis des Generators ist über einen Motorschutzschalter, Schmelzsicherungen und ein Generatorschütz abgesichert. Die technischen Spezifikationen des Frequenzumrichters umfassen eine Spannung von 380/400 V ± 10%, 3 Phasen, einen maximalen Dauerstrom von 27 A, eine Motorleistung von 11 kW, die Schutzart IP65, eine Betriebstemperatur von -20°C bis 40°C und eine Überlastfähigkeit bei Schwerlast von 300% (3s). Die Steuerung und Funktionen sollen eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), Echtzeitfunktionen, Synchronregelung und einen Advanced Motion Controller beinhalten. An Anschlüsse und Schnittstellen sind Ethernet, ein Keypad mit Farbdisplay, CANopen-Schnittstellenmodul, Software für Windows 10/11 zur Parametrisierung am PC sowie Anschlüsse für analoge und digitale Drehzahlsensoren gefordert. Bezüglich Normen und Sicherheit muss der Frequenzumrichter die EMV-Normen EN 61800-3 und EN 61000-6-2, elektrische Sicherheit gemäß EN/IEC 61800-5-1 sowie sichere Drehmomentabschaltung gemäß IEC 61800-5-2 SIL 3 und EN ISO 13849-1 PLe erfüllen. Ein Beispiel für einen geeigneten Umrichter ist der NIDEC Control Techniques Unidrive MXXX - 05400270A oder vergleichbar. Das Gerät muss mit einer Betriebsanleitung in deutscher oder englischer Sprache geliefert werden, die eine ausführliche Beschreibung der Funktionalitäten und eine Anleitung zur fachgerechten Bedienung enthält. Ein Benutzerhandbuch für die Software zur Parametrisierung ist ebenfalls erforderlich. Unterstützung beim Einbau und Inbetriebnahme sowie eine Schulung zur Nutzung des Geräts vor Ort werden gewünscht und sollen, falls nicht kostenfrei, als optional gekennzeichnet werden. Der Zuschlag wird auf das wirtschaftlichste Angebot erteilt, basierend auf den Kriterien technische Ausführung (50%), Anschaffungskosten/Preis (30%) und Verfügbarkeit Datensatz und Support (20%).