SPS 2022: Lösungen für gesteigerte Energieeffizienz & Produktivität

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Der Auftritt von ABB Motion auf der internationalen Fachmesse SPS vom 8. bis 10. November stand ganz im Zeichen von Energieeffizienz. So haben wir zwei neue Synchronreluktanzmotoren (SynRM) der Ultra-Premium-Effizienzklasse IE5 mit Flüssigkeitskühlung sowie für den Ex-Bereich vorgestellt, die hohe Energieeinsparungen ermöglichen. Weitere Highlights: HDP-Motoren mit hoher Leistungsdichte und der neue kompakte Machinery Drive ACS180.

Lange Zeit galt die Steigerung der Energieeffizienz als eine Küraufgabe. Doch inzwischen hat ein Umdenken stattgefunden und das Thema Reduzierung des Energieverbrauchs steht ganz oben auf der Agenda der Industrieunternehmen. Die Treiber:

  • Ökologisch: Umsetzen und Erfüllen der im Pariser Abkommen festgelegten Klimaziele
  • Ökonomisch: Einsparung von Energiekosten und dank geringerer Gesamtkosten eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit

Elektromotoren: Enorme Potenziale für Energieeffizienz

Eine bedeutende Rolle auf dem Weg zu mehr Energieeffizienz spielen Elektromotoren, die in Gebäuden und Industrieanwendungen 45 Prozent des weltweit erzeugten Stroms verbrauchen. Die Ökodesign-Rechtsvorschriften der EU geben durch die Festlegung von Mindestanforderungen bereits strengere Vorgaben an die Energieeffizienz vor. So legt die Ökodesign-Verordnung (EU) 2019/1781 fest, dass eine breite Palette von Motoren die Effizienzklasse IE3 erfüllen müssen. Im nächsten Schritt der Verordnung wird die Effizienzklasse IE4 ab Juli 2023 für bestimmte Motoren obligatorisch.

Industrieunternehmen können mit den ABB-Synchronreluktanzmotoren (SynRM) der Effizienzklasse IE5 spürbar Energie einsparen. Denn diese Motoren weisen bis zu 40 Prozent geringere Energieverluste gegenüber IE3-Motoren sowie 20 Prozent geringere Verluste verglichen mit IE4-Motoren auf. Das Paket aus SynRM und Frequenzumrichter ist eine ideale Lösung für Motornachrüstungen. Der IE5-SynRM hat die gleiche Baugröße wie ein IE2-Asynchronmotor, sodass mechanische Modifikationen entfallen und dieser Motor sich gut als Ersatz für herkömmliche Asynchronmotoren eignet.

Kompakter & leiser: Die neuen IE5-SynRM

ABB erweitert jetzt mit zwei neuen Synchronreluktanzmotoren ihr umfangreiches Angebot in diesem Bereich. Hohe Kompaktheit ist das zentrale Merkmal der neuen IE5-SynRM mit Flüssigkeitskühlung. Die SynRM mit einer Leistung von 55 bis 600 Kilowatt in den Baugrößen 200 bis 315 sind deutlich kompakter als leistungsgleiche IE3-Asynchronmotoren. In kleineren Größen gibt es auch äußerst kompakte Versionen mit den Effizienzklassen IE2 bis IE4. Die kleinere Baugröße der flüssigkeitsgekühlten SynRM vereinfacht die Integration bei Nachrüstungen und ermöglicht kompaktere Maschinen, die sich einfacher transportieren lassen und platzsparender sind. Ein weiterer Pluspunkt dieser neuen SynRM ist der geräuscharme Lauf, der die Lärmentwicklung am Arbeitsplatz senkt. Die den Motoren zu Grunde liegende Technologie reduziert die Wärmeentwicklung im Rotor erheblich, was zu einer verringerten Lagertemperatur führt. Daraus resultierend kann die Lagerlebensdauer deutlich verbessert werden. Die Benutzerfreundlichkeit im Design wie Fettablassvorrichtung an den Lagern oder drehbarer Klemmenkasten sowie die geringeren Wartungsaufwendungen senken die Betriebskosten der Anlage weiter.

Mögliche Einsatzgebiete der neuen Synchronreluktanzmotoren mit verbesserter Sicherheit für explosionsgefährdete Bereiche sind Areale, in denen entflammbare Gase und Stäube auftreten können. Die Motoren leisten zwischen 5,5 und 315 Kilowatt und sind in den Baugrößen zwischen 132 und 315 erhältlich. Zusätzliches Leistungsmerkmal der explosionsgeschützten SynRM ist ihr Wirkungsgrad der Ultra-Premium-Klasse IE5 mit positiven Auswirkungen für die Betriebskosten durch den geringeren Energieverbrauch.

Das Komplettsortiment von ABB an Motoren mit hoher Leistungsdichte (HDP-Motoren) bietet Maschinenbauern neue Möglichkeiten. Mit Baugrößen von 80 bis 400 und Varianten wie wassergekühlten Motoren und High-Speed-Motoren stehen ihnen leistungsstarke Antriebslösungen bestehend aus HDP-Motor und Frequenzumrichter für eine Vielzahl von Maschinentypen, -größen und -anwendungen zur Verfügung. Die Maschinenbauer können die hohe Leistungsdichte der HDP-Motoren auf zwei Arten nutzen: Sie können eine bestehende Maschine mit einem stärkeren Motor als Drop-In-Ersatz nachrüsten oder einen kompakteren, aber ebenso leistungsstarken HDP-Motor für eine Neukonstruktion nutzen, um die Stellfläche zu verringern.

Der neue all-compatible Machinery Drive ACS180 gewährleistet einen zuverlässigen Maschinenbetrieb mit wesentlichen Funktionen zur Anwendungsregelung. Damit wird die ABB-Familie der Machinery Drives um einen kompakten, robusten und anpassungsfähigen Frequenzumrichter für Maschinenbauer erweitert. Der Frequenzumrichter verfügt über eine präzise Vektorregelung für Asynchron- und Permanentmagnetmotoren mit einer Leistung von 0,25 bis 22 Kilowatt. Weitere Merkmale sind die Modbus-RTU-Kommunikation, adaptive Programmierung und funktionale Sicherheit (STO). Der ACS180 kann zum Beispiel Förderanlagen, Pumpen, Lüfter, Mischer und Kompressoren in diversen Industriezweigen regeln, darunter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Textilindustrie, Fördertechnik sowie in kommerziellen Anwendungen.