ABB Mit Synchronreluktanzmotor Energieverbrauch und Betriebsgeräusch gesenkt

Redakteur: Stefanie Michel

Auf der Hannover-Messe 2016 zeigte ABB anhand einer Praxisanwendung an einem Doppelextruder das Potenzial für den Einsatz der Synchronreluktanzmotor-Technnik auf: Ein Paket aus Synchronreluktanzmotor und Frequenzumrichter spart Energie, senkt Wartungskosten und verringert das Betriebsgeräusch.

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Der Synchronreluktanzmotor mit dem Industrial Drive ACS880 ersetzt bei Radius Systems in Derbyshire veraltete DC-Motoren.
Der Synchronreluktanzmotor mit dem Industrial Drive ACS880 ersetzt bei Radius Systems in Derbyshire veraltete DC-Motoren.
(Bild: ABB)

Das Werk von Radius Systems in Derbyshire produziert mit 14 Extrusionslinien Polyethylenrohre und mit einer Spritzgussanlage Fittings für Gas- und Wasserleitungen von Versorgungsunternehmen. Acht Linien werden durch DC-Motoren angetrieben, von denen viele älter als 20 Jahre sind. In einer stark genutzten Linie fiel der 182-kW-DC-Motor regelmäßig aus, was zu hohen Stillstandzeiten und Wartungskosten führte. Das Unternehmen schätzt, dass die jährlichen statischen und dynamischen Prüfungen, der Austausch der Bürsten und die externen Arbeitskosten sich alleine auf rund 2500 Euro pro Motor belaufen.

Asynchronmotor mit Frequenzumrichter braucht mehr Energie als nötig

Der Vertragspartner von ABB für die Region Derbyshire, Inverter Drive Systems (IDS), hat bei der betroffenen Linie eine Vorher-nachher-Betrachtung des DC-Motors durchgeführt. Dazu wurde die Energieeinsparung ermittelt die bestätigte, dass ein Asynchronmotor plus Frequenzumrichter die von Radius Systems geforderte Amortisierungzeit von drei Jahren erfüllt. Zudem stellte IDS dabei fest, dass der DC-Motor für die Anwendung überdimensioniert ist und mehr Energie verbraucht als notwendig.

In der Modellrechnung gingen die Fachleute davon aus, dass das Energiesparpotenzial durch ein Synchronreluktanzmotor-Paket im Bereich von 8 bis 15 % liegen würde - bei einer Amortisationszeit von zwei Jahren. Durch den Wegfall der Wartungskosten für den DC-Motor würde sich eine zusätzliche Kostenentlastung in Höhe der oben genannten Summe ergeben.

Höherer Wirkungsgrad durch Synchronreluktanzmotor

Der IE4-Synchronreluktanzmotor mit 200 kW und 1500 min-1 bietet zusammen mit dem ABB Industrial Drive ACS880 einen deutlich höheren Wirkungsgrad als ein Standard-Asynchronmotor plus Frequenzumrichter. Durch den Synchronreluktanzmotor ist außerdem das Geräusch in der Produktionshalle deutlich gesunken. Da ein Synchronreluktanzmotor bis zu zwei Baugrößen kleiner sein kann als ein herkömmlicher Asynchronmotor, passte er auch genau in den durch den DC-Motor freigewordenen Platz.

Während ein Synchronreluktanzmotor bei Anwendungen mit quadratischem Drehmoment wie Pumpen, Lüftern und Kompressoren umfassend getestet ist, gibt es nur relativ wenige Informationen zu Konstantmoment-Anwendungen wie Extrudern. „Zu keinem Zeitpunkt hatten wir das Gefühl, dass wir mit dieser neuen Technologie ein Risiko eingehen würden. Sie ist umfassend getestet, und wir hatten volles Vertrauen in eine so hervorragende Marke wie ABB“, sagt Rob Betts, Engineering Manager bei Radius Systems.

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