Dank der neuen IE5- und IE7-Motoren verliert der 60% weniger Energie

Während der Veranstaltung "The Pace of Automation" gab es eine Premiere für die Teilnehmer. Lenze präsentierte dort nämlich alle seine IE5- und IE7-Motoren, die erst auf der SPS im November ihre große Feuertaufe erleben werden. Was haben wir schon herausgefunden? Dass man mit energieeffizienteren Motoren noch eine Menge Geld sparen kann! Aber auch, dass diese sensorlosen Permanentmagnetmotoren ihre Position ohne zusätzliche Verdrahtung rückmelden können, was sie gleichzeitig zu einer kompakten Lösung macht.

Elektromotoren sind für 30% des weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich. Viel Potenzial also für CO2-Einsparungen, weshalb sich Energieeffizienzklassen für Elektromotoren durchgesetzt haben. Heute ist IE3 vorgeschrieben, aber Lenze blickt schon auf der SPS auf IE5 und IE7. "Nicht alle Maschinenbauer werden schon wach sein, aber zum Beispiel in Flughäfen oder in Amazon- und Wallmart-Lagern wird die Messlatte schon höher gelegt", erklärt Lenze-Senior-Produktmanager Klaus Dierkes. "Schließlich profitiert der Anwender. Die höhere Investition ist Peanuts im Vergleich zu dem, was er über die Jahre durch einen energieeffizienteren Motor sparen kann."

60% verliert weniger Energie

Und die haben es in sich. Lenze hat nachgerechnet. Ein Lager, in dem 800 Antriebe mit 0,75 kW aktiv sind, spart durch die Umstellung von IE3 auf IE5 bzw. IE7 jährlich 64.050 kW bzw. 131.500 kW. Bei den aktuellen Energietarifen sind das 12.000 bzw. 25.000 Euro Einsparung und eine Reduzierung der CO2-Emissionen um 27 bzw. 55 Tonnen. Wie erreicht Lenze das? Dierkes verweist auf eine Reihe von Elementen: "Erstens durch die Reduzierung der Energieverluste. Wir schaffen es, dass der 60% weniger Energie verliert und die Motoren 50% effizienter werden. Die Grundlage dafür ist die Wahl eines sensorlosen Permanentmagnetmotors. Mit den im Umrichter integrierten Regelalgorithmen (SLSM) arbeitet der Motor auch im Teillastbereich energieeffizient und kann gleichzeitig ein bis zu dreifaches Überdrehmoment aufnehmen. Es ist also keine Überdimensionierung erforderlich. Sie können den gesamten Antriebsstrang - Getriebe, Motor und Umrichter - auf Ihre Anwendung abstimmen." 

Keine zusätzliche Verkabelung erforderlich 

Es gibt noch weitere Vorteile, die die auf der The Pace of Automation anwesenden Maschinenbauer gerne hören wollten. "Für einen klassischen Synchronmotor mit Rückführung benötigt man eine zusätzliche Verkabelung zum Geber. Da wir Erfahrung in der Entwicklung von Motoren und Umrichtern haben, ist es uns gelungen, ein perfektes Tandem zu schaffen. Der m550-Motor mit dem SLSM-Algorithmus arbeitet mit virtuellem Feedback für hohe Leistung bei jeder Last, ohne teure Verkabelung. Das liegt daran, dass der Umrichter weiß, in welcher Position sich der Motor befindet, ohne dass zusätzliche elektrische Komponenten benötigt werden, die sich wiederum auf die Lebensdauer des Motors auswirken können. Auf diese Weise erhalten Sie ein einfaches Servosystem zu einem niedrigeren Preis. Außerdem erhalten Sie ein sehr kompaktes Maschinendesign. Neben der Verkabelung ist auch kein Bremswiderstand mehr nötig", fasst Dierkes zusammen.

Energieeffizient bei jeder Belastung

Auf der SPS werden die beiden Neuzugänge im Motorenprogramm im Detail vorgestellt. Beide sind leicht austauschbar mit der bestehenden Reihe, auch daran hat Lenze gedacht. Die IE7-Motoren haben die gleiche Baugröße, die IE5-Motoren sind nur etwas kleiner. "Wir denken, dass wir damit eine Lösung auf den Markt bringen, die wirklich alle Anforderungen erfüllt, weil sie über den gesamten Bereich energieeffiziente Leistung bringt, einfach zu bedienen ist und das Engineering vereinfacht", so Dierkes abschließend.