Integrierte Lösungen zur Einsparung von Energie von NORD

Wenn Maschinen wiederholt oder regelmäßig verlangsamt werden müssen, können konventionelle Frequenzumrichter die beim Bremsen frei werdende Energie nicht nützen. Statt dessen wird sie von Bremswiderständen verbraucht und als Wärme freigesetzt. Eine deutlich effizientere und umweltschonendere Lösung liefern hier Antriebe, die die überschüssige Energie über Zwischenkreise oder Nutzbremsen zwischenspeichern und wiederverwenden. Während eine Nutzbremseinheit andere Komponenten in einer größeren Anlage beliefern kann, lässt sich die gespeicherte Energie aus einem DC-Zwischenkreis direkt und ohne Verlust von den angeschlossenen Komponenten verbrauchen. In der Folge wird weniger Strom aus dem Versorgungsnetz benötigt.

Einen weitere Möglichkeit zum Einsparen von Energie bietet eine intelligente Antriebssteuerung. So halten Frequenzumrichter beim Einsatz an Asynchronmotoren die Magnetisierung üblicherweise auf einem Niveau, das ein maximales Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich bereitstellt. Im Teillastbetrieb kommt es deshalb zu vermeidbaren Verlusten. Die NORD-Frequenzumrichter der Baureihen SK 200E, SK 500E und SK 700E können hier Ressourcen sparen, indem sie die Magnetisierung automatisch verringern, wenn der Motor im Teillastbetrieb läuft. Für den Anwender ergibt sich damit eine mögliche Energieeinsparung von bis zu 30 Prozent. Zudem lassen sich Asynchronmotoren mit einem Umrichter bei einer höheren Ausgangsfrequenz und damit effizienter betreiben als beim direkten Betrieb am Versorgungsnetz und mit konstanter Drehzahl. So lassen sich zum Beispiel mit einem 400-Volt-Umrichter die Motoren mit einer 230 V/400 V-Stern-Dreieck-Schaltung bei einer Frequenz bis zu 87 Hertz in Dreieckschaltung betreiben, so dass der Motor mit einer höheren Drehzahl (bis zu 87 Hertz) läuft, während das Nenn-Drehmoment unverändert bleibt. Eine Erhöhung der Frequenz auf ungefähr 100 Hertz verbessert dabei die Energieeffizienz des Motors um bis zu fünf Prozent.

Eine weitere Steigerung des Motorwirkungsgrads bietet NORD auch durch neuartige Werkstoffkonzepte, wie beispielsweise durch den Einsatz von Kupfer anstelle von Aluminium für den Aufbau des Kurzschlussläufers. Der geringere ohmsche Widerstand des Kupfers ermöglicht damit den Bau von wirtschaftlicheren Motoren bei gegebener Größe. Alternativ lässt sich damit bei unveränderter Baugröße und Effizienz die Motorleistung steigern, so dass sich stärkere Motoren in kleine Bauräume integrieren lassen. Eine noch weiter gehende Leistungssteigerung ermöglicht der Einsatz von optimierten Synchronmotoren mit Hochleistungs-Permanentmagneten am Rotor, so dass sich insgesamt ein sehr hoher Wirkungsgrad erreichen lässt.

Illustration: NORD bietet seinen Kunden integrierte Lösungen zum Einsparen von Energie.