Reluktanzmotoren

Synchronreluktanzmotoren sparen Energie und teure Rohstoffe

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Synchronreluktanzmotor bleibt bei Überlastung stehen

Von einem Frequenzumrichter gespeist laufen Synchronreluktanzmotoren mit variabler synchroner Drehzahl n ~ f. Beim Einschalten des Umrichters synchronisiert der Läufer, fällt „in Tritt“ und lässt sich dann frequenzsynchron betreiben. Mit der bereits angesprochenen angepassten Umrichtersoftware für einen geberlosen Betrieb kann das Antriebspaket nun im ganzen Drehzahlbereich bis in den Feldschwächbereich arbeiten.

Bei Überlastung fällt der Synchronreluktanzmotor „außer Tritt“ und bleibt stehen. Dieses von den bisher angebotenen Reluktanzmotoren abweichende Verhalten ist verständlich, wenn man sich vergegenwärtigt, dass der Läufer weder Anlauf- noch Dämpferwicklungen trägt.

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Gesetzliche Vorgaben zwangen die Motorenhersteller in den letzten Jahren dazu, die Wirkungsgrade der Motoren zu erhöhen und damit die Verluste in den Motoren zu reduzieren. Dabei wurden mehrere Wege beschritten. So reduzieren mehr Eisen und mehr Kupfer die Ständerverluste. Um die Läuferverluste zu verringern, wurde das Aluminium in den Läuferkäfigen von Asynchronmotoren durch das besser leitende Kupfer ersetzt. Bei Synchronmotoren wurde die Läuferwicklung komplett gegen hocheffiziente Permanentmagnete getauscht (PM-Synchronmotor). Permanentmagnete aus dem Seltenerdmaterial (NeFeB), sind in der Verfügbarkeit jedoch eingeschränkt. Da fernöstlicher Hersteller den Markt dominieren, führte das bereits zeitweise zu Liefereinschränkungen und enormen Preissteigerungen von bis zu 400 % in zwei Jahren. Die sind deutliche Signale, die zum Umdenken zwingen sollten.

Reduzierte Verluste beim Reluktanzmotor steigern Wirkungsgrad

Da beim Reluktanzläufer nahezu keine Läuferverluste auftreten, ist keiner der eben genannten Schritte notwendig. Er ist somit auch bestens geeignet, zukünftig als Hocheffizienzmotor eingesetzt zu werden, da die reduzierten Verluste den Motorwirkungsgrad erheblich ansteigen lassen (Bild 4). Messungen zeigen auch, dass gerade in einem breiten Teillastbereich der Wirkungsgrad bei Synchronreluktanzmotoren kaum abfällt (Bild 5).

Bereits heute werden Pakete, bestehend aus angepasstem Frequenzumrichter und Synchronreluktanzmotor, angeboten und sind lieferbar. Die Motoren erfüllen die Anforderungen der IE4-Effizienzklasse „Super Premium Efficiency“ (Bild 6). Da zurzeit viele Antriebe auf IE2-Motoren umgestellt werden müssen, kann ernsthaft überlegt werden, ob die Umstellung nicht gleich auf IE3 oder IE4 erfolgen sollte. Die hohen Energieeinsparungen von bis zu 75 % im Vergleich zum Istzustand sind sicher gut als offensives Verkaufsargument zu nutzen.

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