Effizienz als neue Energiequelle – wird der Asynchronmotor abgelöst?

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Betrieb und Wirkungsgrad des Synchron-Reluktanzmotors

Für den drehzahlvariablen Betrieb ist ein Frequenzumrichter mit Spannungszwischenkreis (U-Umrichter) notwendig. Da der Motor aus Kostengründen ohne Läuferlage-Sensor arbeitet, muss die Software des Umrichters auf diesen Betrieb (sensorlos) einstellbar sein und den Polradwinkel erkennen. Das Paket >Umrichter + Motor< arbeitet also bereits optimiert; lineare oder quadratische U/f-Kennlinien sind weiterhin zur Anpassung an die Last einstellbar.

Wegen der Luftsperren des Flusses im Läufer kann der Synchron-Reluktanzmotor einen etwas größeren Magnetisierungsstromanteil im Vergleich zu einem Kurzschlussläufer eines Asynchronmotors haben. Das wirkt sich aber nicht auf den Netzstrom aus, weil der Magnetisierungsbedarf grundsätzlich vom Zwischenkreiskondensator C gedeckt wird. Nur die Wirkleistung kommt aus dem Netz.

Weil der Läufer keine Wicklung trägt, fallen auch keine Stromwärmeverluste (Joulsche Verluste) an, wie das prinzipiell bei den bisher eingesetzten Asynchronmotoren im Läufer der Fall ist. Leicht einzusehen, dass dadurch seine Effizienz die eines Asynchronmotors gleicher Leistung übersteigt. Der Synchron-Reluktanzmotor hat die Effizienzklasse IE4 (Super Premium Efficiency, die bisher allerdings nur im Norm-Entwurf [2] steht). Da im Läufer keine Wärmeentwicklung auftritt, bleiben auch die Lager kälter. Der ganze Motor und damit auch die Ständerwicklung (Klasse F) erwärmen sich weniger. Statt um zulässige 65 K erwärmt sich zum Beispiel ein 7,5 kW Motor bei Bemessungslast nur um 54 K! Das erhöht sowohl die Lebensdauer der Lager als auch der Wicklungsisolation und reduziert Ausfallzeiten drastisch (Montsingersche Regel [1]).

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