ZK-Formierung

Der häufigste vermeidbare Schaden in der Antriebstechnik: Ein Ersatzgerät liegt jahrelang im Regal,
wird im Notfall eingebaut — und geht beim Einschalten sofort kaputt.

Was ist der Zwischenkreis, und was tun die Kondensatoren darin?

Was ist der Zwischenkreis? Der Zwischenkreis ist der Energiespeicher eines Frequenzumrichters zwischen Gleichrichter und Wechselrichter: ein Verbund aus Elektrolytkondensatoren, der die Gleichspannung glättet und die Endstufe versorgt. Ein Frequenzumrichter arbeitet in drei Stufen: Der Gleichrichter macht aus der Netzspannung eine Gleichspannung, der Wechselrichter erzeugt daraus wieder eine Wechselspannung mit einstellbarer Frequenz. Der Zwischenkreis fängt außerdem Lastspitzen ab und nimmt die Energie auf, die der Motor beim Abbremsen zurückspeist.

Bei einem Gerät für 400 Volt Netzspannung stehen im Zwischenkreis rund 560 Volt
Gleichspannung an — und zwar auch noch Minuten nach dem Abschalten, solange sich die
Kondensatoren nicht entladen haben. Genau diese Bauteile sind das Verschleißteil des
Umrichters: Sie altern, verlieren Kapazität, und ohne anliegende Spannung verlieren sie
zusätzlich ihre Oxidschicht.

Warum müssen Zwischenkreiskondensatoren formiert werden?

Zwischenkreiskondensatoren müssen formiert werden, weil sich die hauchdünne Oxidschicht der Elektrolyt-Kondensatoren, die als Isolator wirkt, ohne Spannung über Monate abbaut. Wird das Gerät dann eingeschaltet, wird der Gleichrichter mit einem Kurzschluss belastet und beendet seine Existenz — zusammen mit den Kondensatoren.

Betroffen sind vor allem kritische Ersatzteile: Umrichter — in der Instandhaltung kurz FU —, die als
Reserve für eine Engpassmaschine im Regal liegen und oft Jahre gelagert werden, ohne einmal angeschlossen
gewesen zu sein. Nach längerer Lagerung ist das Einschalten die größte Belastung im Leben des Geräts.
Genau diesen Ausfall vermeidet die Formierung der Zwischenkreiskondensatoren.

Das Formierintervall liegt bei etwa zwei Jahren und ist herstellerabhängig. Bei Geräten,
die länger spannungslos lagern, sollte in jedem Fall vor der Inbetriebnahme formiert werden.

Wie werden Zwischenkreiskondensatoren formiert?

Wie werden Zwischenkreiskondensatoren formiert? Formieren heißt: Die
Oxidschicht auf den Anodenfolien der Elkos — das Dielektrikum — wird kontrolliert wieder
aufgebaut, indem die Spannung stufenweise erhöht wird statt in einem Schritt. Entscheidend ist
dabei die Strombegrenzung: Sie sorgt dafür, dass sich die Schicht neu bildet, anstatt
durchzuschlagen.

Praktisch braucht es dafür eine regelbare Spannungsquelle. Bei kleineren Geräten wird die
Netzspannung über einen Stelltrafo langsam hochgefahren, bei größeren speist man den
Zwischenkreis direkt mit einer regelbaren Gleichspannungsquelle. Auf jeder Stufe bleibt die
Spannung stehen, bis der Ladestrom abgeklungen ist; erst dann folgt die nächste. Je nach
Lagerdauer und Baugröße dauert das von einer Stunde bis zu einem ganzen Arbeitstag.

Der Ablauf ist dabei immer derselbe: Gerät spannungsfrei anschließen, Spannung in Stufen anlegen, auf
jeder Stufe den Ladestrom messen und warten, bis er abfällt. So regeneriert die Oxidschicht Schritt für
Schritt, bis der Zwischenkreis wieder auf volle Betriebsspannung aufgeladen werden kann. Bei größeren
Geräten speisen wir den Zwischenkreis direkt mit einer regelbaren DC-Quelle, bei kleineren läuft die
Formierung über die AC-Seite. Stufen, Haltezeiten und Messwerte stehen anschließend im Prüfprotokoll.

Stufen, Haltezeiten und zulässige Ströme unterscheiden sich je Hersteller und stehen im
Handbuch der Baureihe. Wir arbeiten danach und prüfen das Gerät anschließend unter Last —
formiert ist erst, was auch wieder Leistung bringt.

Unser Formiergerät zum Verleih

Für Betriebe mit eigenem Lagerbestand haben wir ein eigenes Formiergerät entwickelt,
das wir gegen Entgelt verleihen. Damit formieren Ihre Fachkräfte die Lagergeräte fachgerecht selbst —
ohne Versand, ohne Wartezeit, ohne dass beim nächsten Einschalten der Gleichrichter stirbt.

Formierung bei uns im Haus

Sie senden das Gerät ein, wir formieren kontrolliert und prüfen anschließend unter Last.
Sinnvoll bei einzelnen Geräten und wenn ohnehin eine Wartung ansteht. Festpreis: 39,00 Euro netto je Gerät bis 50 kW Wellenleistung, zuzüglich Versand — für leistungsstärkere Geräte nennen wir den Preis auf Anfrage.

Formiergerät bei Ihnen vor Ort

Sie leihen unser Gerät und formieren den kompletten Lagerbestand selbst.
Sinnvoll ab mehreren Ersatzgeräten und für regelmäßige Intervalle.

Welche Fehler die Formierung verhindert

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Vorbeugende Instandhaltung

Wer formiert Zwischenkreise?

Wer formiert Zwischenkreise? Die TSK.Ruhr GmbH in Oberhausen — auf zwei Wegen. Sie senden das Gerät ein, wir formieren kontrolliert und prüfen anschließend unter Last; das lohnt bei einzelnen Geräten und wenn ohnehin eine Wartung ansteht. Oder Sie leihen unser selbst entwickeltes Formiergerät und formieren Ihren Lagerbestand selbst — ohne Versand und ohne Wartezeit. Das lohnt ab mehreren Ersatzgeräten und für regelmäßige Intervalle. Anfrage stellen oder rufen Sie an: 0208 810 883 20.

Wie oft muss ein Zwischenkreis formiert werden?

Das Formierintervall liegt bei etwa zwei Jahren und ist herstellerabhängig. Bei Geräten, die länger spannungslos lagern, sollte in jedem Fall vor der Inbetriebnahme formiert werden. Wer das versäumt, riskiert genau den Schaden, gegen den das Ersatzgerät im Regal absichern sollte: Der Gleichrichter wird beim Einschalten mit einem Kurzschluss belastet und stirbt zusammen mit den Kondensatoren.

Was kostet eine Formierung?

Was kostet eine Formierung? Die Formierung kostet 39,00 Euro netto je Gerät, zuzüglich Versand. Der Pauschalpreis gilt für Frequenzumrichter bis 50 kW Wellenleistung; für leistungsstärkere Geräte nennen wir den Preis auf Anfrage. Anfrage stellen oder anrufen: 0208 810 883 20.

Können Sie auch Umrichter anderer Hersteller formieren?

Können Sie auch Umrichter anderer Hersteller formieren? Ja. Formieren ist
ein Verfahren, keine Herstellerfrage — es zählen Zwischenkreisspannung, Kapazität und die
Vorgaben der jeweiligen Baureihe. Wir formieren Geräte von Danfoss, Siemens, SEW-Eurodrive,
Lenze, KEB und REFU ebenso wie Servoumrichter, Einspeiseeinheiten und Netzteile anderer
Fabrikate. Gerade bei abgekündigten Baureihen lohnt sich das doppelt: Dort gibt es kein
Neugerät mehr, das gelagerte Ersatzgerät ist oft das einzige.