Die Erfindung betrifft einen Bausatz für verschiedene Typen einer Baureihe von Frequenzum- richtern, der eine möglichst flexible und kostengünstige Herstellung der Frequenzumrichter der Baureihe ermöglicht. Die Erfindung betrifft weiter Frequenzumrichter zusammengesetzt aus dem Bausatz.

Der Bausatz für verschiedene Typen einer Baureihe von Frequenzumrichtern weist Sicherheits- steuerungen eines ersten Typs auf, die dazu ausgebildet sind, Funktionen der funktionalen Si- cherheit eines ersten Typs zur Verfügung zu stellen, und Sicherheitssteuerungen eines zweiten Typs auf, die dazu ausgebildet sind, Funktionen der funktionalen Sicherheit eines zweiten Typs zur Verfügung zu stellen. Entsprechende Normen zur funktionalen Sicherheit des ersten Typs und des zweiten Typs sind beispielsweise die EN ISO 13849 und die EN / IEC 62061.

Der Bausatz weist weiter Leistungselektroniken eines ersten Typs auf, die dazu ausgebildet sind, einen einzelnen, insbesondere dreiphasigen, Elektromotor anzutreiben, und Leistungs- elektroniken eines zweiten Typs auf, die dazu ausgebildet sind, mehrere, insbesondere drei- phasige, Elektromotoren anzutreiben. Die Leistungselektroniken können beispielsweise einen oder mehrere Wechselrichter aufweisen, die aus einem Zwischenkreis gespeist sind. Die Leis- tungselektroniken können beispielsweise mittels einer Pulsweitenmodulation geeignete Ansteu- ersignale für einen dreiphasigen Elektromotor erzeugen. Hinsichtlich der grundlegenden Eigen- schaften und des Aufbaus der derartiger Leistungselektroniken sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.

Alle Typen von Frequenzumrichtern der Baureihe sind aus mindestens einer Sicherheitssteue- rung eines bestimmten Typs und mindestens einer Leistungselektronik eines bestimmten Typs zusammengesetzt, wobei sich verschiedene Typen von Frequenzumrichtern der Baureihe dadurch unterscheiden, dass sie verschiedene Typen von Sicherheitssteuerungen und/oder verschiedene Typen von Leistungselektroniken aufweisen.

In einer Ausführungsform sind die Leistungselektroniken des zweiten Typs aus mehreren Leis- tungselektroniken, insbesondere zwei Leistungselektroniken, des ersten Typs aufgebaut.

In einer Ausführungsform weist der Bausatz weiter auf: Gehäuse eines ersten Typs mit einer ersten geometrischen Abmessung und/oder Gehäuse eines zweiten Typs mit einer zweiten ge- ometrischen Abmessung. In einer Ausführungsform unterscheiden sich die geometrischen Abmessungen der Gehäuse des ersten Typs und die die geometrischen Abmessungen der Gehäuse des zweiten Typs nur in ihrer Breite.

In einer Ausführungsform ist die Breite der Gehäuse des zweiten Typs eine ganzzahlige Vielfa- che der Breite der Gehäuse des ersten Typs. Die ganzzahlige Vielfache kann beispielsweise 2, 3, 4 oder 5 betragen. Dadurch kann die Montage erheblich vereinfacht werden, da ein konstan- ter Lochabstand auf einem gemeinsamen Träger mehrerer Frequenzumrichter konstant gewählt werden kann und eine beliebige benachbarte Anordnung der Frequenzumrichter ermöglicht wird.

In einer Ausführungsform weisen die Gehäuse des ersten Typs und/oder die Gehäuse des zweiten Typs mindesten zwei verschiedene Untertypen von Gehäusen auf, die sich in ihren Gehäuseöffnungen unterscheiden, beispielsweise hinsichtlich der Lage der Gehäuseöffnungen, der Anzahl der Gehäuseöffnungen und/oder der Form der Gehäuseöffnungen.

In einer Ausführungsform weisen die Funktionen der funktionalen Sicherheit des ersten Typs eine STO-Funktion auf und/oder die Funktionen der funktionalen Sicherheit des zweiten Typs weisen eine Safe Stop SS1 -Funktion und/oder eine Safe Stop SS2-Funktion, und/oder eine Sicherheitsbus-Schnittstelle, insbesondere eine FailSafe over EtherCAT FSoE-Schnittstelle, auf.

In einer Ausführungsform weisen die Leistungselektroniken des ersten Typs und/oder die Leis- tungselektroniken des zweiten Typs mindesten zwei verschiedene Untertypen von Leistungs- elektroniken auf, die sich in ihrer Nennleistung unterscheiden.

In einer Ausführungsform weist der Bausatz weiter auf: Lagegeber-Module eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Drehwinkelstellung eines an den Frequenzumrichter ange- schlossenen Elektromotors basierend auf einer ersten Art von Drehgeber-Signalen zu erfassen, und Lagegeber-Module eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Drehwinkelstellung eines an den Frequenzumrichter angeschlossenen Elektromotors basierend auf einer zweiten Art von Drehgeber-Signalen zu erfassen.

In einer Ausführungsform sind die erste Art von Drehgeber-Signalen Encoder-Signale, SinCos- Absolutwertgebersignale, TTL-Inkrementalgeber-Signale, und/oder SSI Absolutwertgeber- Signale sind, und/oder die zweite Art von Drehgeber-Signalen sind EnDat2.1 -Signale, Resolver- Signale, OneCableTechnology OCT-Signale, und/oder Hiperface DSL-Signale. In einer Ausführungsform weist der Bausatz weiter auf: Feldbus-Module eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Feldbus-Schnittstelle eines ersten Typs zur Verfügung zu stellen, und Feldbus-Module eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Feldbus-Schnittstelle eines zweiten Typs zur Verfügung zu stellen.

In einer Ausführungsform ist die Feldbus-Schnittstelle des ersten Typs eine EtherCAT Schnitt- stelle, und/oder die Feldbus-Schnittstelle des zweiten Typs ist eine CAN Schnittstelle oder eine PROFINET-Schnittstelle.

Die Frequenzumrichter der Baureihe sind zusammengesetzt aus einem Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 hoch schematisch einen Bausatz für verschiedene Typen einer Baureihe von Frequenzumrichtern,

Fig. 2 hoch schematisch verschiedene Typen und Untertypen von Leistungselektroni- ken des in Fig. 1 gezeigten Bausatzes,

Fig. 3 hoch schematisch verschiedene Typen und Untertypen von Gehäusen des in Fig. 1 gezeigten Bausatzes, und

Fig. 4 verschiedene Typen von Frequenzumrichtern der Baureihe von Frequenzumrich- tern jeweils zusammengesetzt aus dem in Fig. 1 dargestellten Bausatz.

Fig. 1 zeigt hoch schematisch einen Bausatz 100 für verschiedene Typen von Frequenzumrich- tern einer Baureihe von Frequenzumrichtern.

Der Bausatz weist auf: Sicherheitssteuerungen 4a eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, Funktionen der funktionalen Sicherheit eines ersten Typs zur Verfügung zu stellen, Sicherheits- steuerungen 4b eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, Funktionen der funktionalen Sicherheit eines zweiten Typs zur Verfügung zu stellen, Leistungselektroniken 5a eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, einen einzelnen Elektromotor 6 (siehe Fig. 4) anzutreiben, Leistungselektroniken 5b eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, zwei Elektromotoren 6 anzutreiben, Gehäuse 7a eines ersten Typs mit einer ersten geometrischen Abmessung, Ge- häuse 7b eines zweiten Typs mit einer zweiten geometrischen Abmessung, Lagegeber-Module 8a eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Drehwinkelstellung eines an den Fre- quenzumrichter angeschlossenen Elektromotors 6 basierend auf einer ersten Art von Drehge- ber-Signalen zu erfassen, Lagegeber-Module 8b eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Drehwinkelstellung eines an den Frequenzumrichter angeschlossenen Elektromotors 6 basierend auf einer zweiten Art von Drehgeber-Signalen zu erfassen, Feldbus-Module 9a eines ersten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Feldbus-Schnittstelle eines ersten Typs zur Verfü- gung zu stellen, und Feldbus-Module 9b eines zweiten Typs, die dazu ausgebildet sind, eine Feldbus-Schnittstelle eines zweiten Typs zur Verfügung zu stellen.

Bezugnehmend auf Fig. 3 wiesen die Gehäuse 7a und 7b jeweils eine identische Tiefe L1 und eine identische Höhe H1 auf. Die Gehäuse 7a und 7b weisen jedoch eine unterschiedliche Brei- te B1 bzw. B2 auf, wobei B2 = 2 x B1 gilt.

Die Gehäuse 7a, 7b des ersten Typs und des zweiten Typs weisen zwei verschiedene Unterty- pen von Gehäusen 7a1 , 7a2 bzw. 7b1 , 7b2 auf, die sich in der Anzahl ihrer Gehäuseöffnungen 10 unterscheiden, wobei aus Gründen der einfacheren Darstellung lediglich die Untertypen 7a1und 7a2 des Gehäuses 7a des ersten Typs dargestellt sind. Die Untertypen 7b1 , 7b2 sind entsprechend gestaltet.

Alle Gehäuse-Typen können einen Anschluss zur Herstellung eines Zwischenkreisverbunds aufweisen, mittels dem mehrere Frequenzumrichter DC-seitig zusammengeschaltet werden können.

Die Funktionen der funktionalen Sicherheit des ersten Typs der Sicherheitssteuerungen 4a wei- sen eine Safe Torque Off STO-Funktion auf, und die Funktionen der funktionalen Sicherheit des zweiten Typs der Sicherheitssteuerungen 4b weisen eine Safe Stop SS1 -Funktion, und/oder eine Safe Stop SS2-Funktion, und/oder eine Sicherheitsbus-Schnittstelle, insbesondere eine FailSafe over EtherCAT FSoE-Schnittstelle, auf. Die Sicherheitssteuerungen 4b des zweiten Typs können beispielsweise eine Auswerte- und Sicherheitssteuerbefehls-Einheit aufweisen, die Signale einer Frequenzumrichter-externen Sicherheitssteuerung auswertet und in Abhän- gigkeit davon Sicherheitssteuerbefehle erzeugt.

Bezugnehmend auf Fig. 2 können die Leistungselektroniken 5a, 5b des ersten Typs und des zweiten Typs jeweils mindestens zwei verschiedene Untertypen von Leistungselektroniken 5a1 , 5a2 bzw. 5b1, 5b2 aufweisen, die sich in ihrer Nennleistung unterscheiden. Die erste Art von Drehgeber-Signalen können beispielswiese Encoder-Signale, SinCos- Absolutwertgebersignale, TTL-Inkrementalgeber-Signale, und/oder SSI Absolutwertgeber- Signale sein, und die zweite Art von Drehgeber-Signalen können beispielsweise EnDat2.1- Signale, Resolver-Signale, OneCableTechnology OCT-Signale, und/oder Hiperface DSL- Signale sein.

Die Feldbus-Schnittstelle 9a des ersten Typs kann beispielsweise eine EtherCAT Schnittstelle sein, und die Feldbus-Schnittstelle 9b des zweiten Typs kann beispielswiese eine CAN Schnitt- stelle oder eine PROFINET-Schnittstelle sein.

Bezugnehmend auf Fig. 4 weisen alle Typen von Frequenzumrichtern 1 , 2 und 3 ein Gehäuse 7a bzw. 7b, eine Sicherheitssteuerung 4a bzw. 4b, eine Leistungselektronik 5a1 , 5b1 bzw. 5b2, ein Lagegeber-Modul 8a und ein Feldbus-Modul 9a bzw. 9b auf. Es versteht sich, dass eine Vielzahl weiterer Typen von Frequenzumrichtern aus dem Bausatz 100 zusammensetzbar ist.

Die Lagegeber-Module 8a sind jeweils an einen externen Geber 11 angeschlossen, der bei- spielsweise ein Encoder-Signal liefert. Insoweit sei auch auf die einschlägige Fachliteratur ver- wiesen.

Die Feldbus-Module 9a bzw. 9b bilden jeweils eine Feldbus-Schnittstelle 12, beispielsweis eine EtherCAT -Schnittstelle bzw. eine PROFIBUS-Schnittstelle.

Verschiedene Typen von Frequenzumrichtern 1 , 2 und 3 der Baureihe unterscheiden sich dadurch, dass sie verschiedene Typen von Sicherheitssteuerungen 4a, 4b, und/oder verschie- dene Typen von Leistungselektroniken 5a1 , 5a2, 5b1 , 5b2, und/oder verschiedene Typen von Gehäusen 7a1 , 7a2, 7b1 , 7b2, und/oder verschiedene Typen von Lagegeber-Modulen 8a, 8b, und/oder verschiedene Typen von Feldbus-Modulen 9a, 9b aufweisen.