Amortisationszeiten von Antriebspaketen realistisch berechnen

Amortisationszeiten von Antriebspaketen realistisch berechnen

ABB bietet geprüfte Wirkungsgradkurven für ihre Motor-Frequenzumrichter-Pakete mit Synchronreluktanzmotor, mit denen die Amortisationszeiten realistisch berechnet werden können. Präzise Wirkungsgradkurven sind bei Pumpen- und Lüfterapplikationen ein großer Vorteil und helfen, die Energiekosten und Emissionen zu senken. ABB war der erste Hersteller in diesem Bereich, der den Anwendern solche Kurven für die ab Lager lieferbaren Antriebspakete mit Synchronreluktanzmotor und Frequenzumrichter zur Verfügung gestellt hat.

 

In der Vergangenheit konnten Anwender den Energieverbrauch drehzahlgeregelter Motoren – und die sich daraus ergebende Amortisationszeit – nur grob schätzen. Mit den verifizierten Wirkungsgradkurven können sie nun die Amortisationszeiten ihrer Pakete aus Frequenzumrichter und Synchronreluktanzmotor von ABB realistisch berechnen. Anhand der Wirkungsgradkurven können die Anwender den Energieverbrauch der Motor-Frequenzumrichter-Pakete präzise ermitteln und die Kalkulation ihrer Investition auf Basis dieser Daten durchführen.

Besonders für Pumpenanwendungen geeignet

Die Wirkungsgradkurven berücksichtigen nicht nur einzelne Punkte der Kennlinie, sondern decken den gesamten Drehzahlbereich ab und eignen sich besonders für Pumpenanwendungen. Bei diesen Systemen wird die Motordrehzahl generell so eingestellt, dass die Prozessanforderungen optimal erfüllt werden. Da Pumpen quadratische Lasten darstellen, unterscheidet sich die Effizienz deutlich vom Betrieb bei Nennlast. Anhand solcher Wirkungsgradkurven können die Anwender von Motor-Umrichter-Paketen ihren Energieverbrauch genau berechnen und darauf ihre Investitionskalkulation aufbauen.

Mit einem Antriebspaket mit Synchronreluktanzmotor lassen sich gegenüber einem IE2- oder IE3-Standard-Asynchronmotor deutliche Energieeinsparungen in einer Pumpenanwendung erzielen. Ein solches Paket amortisiert sich daher in Abhängigkeit von der Einschaltdauer und Belastung des Systems bereits nach 15 bis 30 Monaten. Mit den Wirkungsgradkurven können Anwender jetzt ihre Energieverbrauchs- und Amortisationsberechnungen auf Fakten bauen und sind nicht auf Annahmen beschränkt. In der Vergangenheit konnten die Anwender den Energieverbrauch drehzahlgeregelter Motoren nur grob abschätzen. Frequenzumrichter können Motoren über den gesamten Drehzahl- und Drehmomentbereich regeln, und der Gesamtenergieverbrauch wird durch die Effizienz des gesamten Motor-Umrichter-Pakets bestimmt. Im Gegensatz dazu gab es Effizienzdaten bislang normalerweise nur für Motoren im Netzbetrieb und auch nur für bestimmte Lastpunkte (100 % und 75 % beziehungsweise 50 % der Nenndrehzahl und -last). Der gleiche Ansatz wird mit den internationalen Effizienzklassen (IE) verfolgt, die den Motorwirkungsgrad nur bei voller Drehzahl und Leistung bei einer sinusförmigen Stromversorgung angeben.

Aus Sicht von ABB ist die Messung der einzig zuverlässige Weg zum Nachweis des Wirkungsgrades des Motor-Umrichter-Pakets. Dies ist ein deutlicher Fortschritt, denn selbst die IE-Klassen werden aus den Motorverlusten ermittelt und nicht aus dem gemessenen Wirkungsgrad auf Basis der Wellenleistung. ABB hat ihre Antriebspakete durch exakte Messungen geprüft, um den in den Antrieb eingespeisten Strom und das Motordrehmoment festzustellen.

Super-Premium-Effizienz

Die Hochwirkungsgradpakete aus Synchronreluktanzmotor und Frequenzumrichter von ABB beinhalten aufeinander abgestimmte Motoren und Frequenzumrichter. Diese Abstimmung ermöglicht bei allen Anwendungen ein optimales Regelverhalten und eine einfache Inbetriebnahme. Durch das Konstruktionsprinzip des Synchronreluktanzmotors wird bei dem Rotor auf Wicklungen oder Magnete verzichtet. Er besteht lediglich aus Blechpaketen aus Elektrostahl, die das Rotorpaket bilden. Im Gegensatz zu einem Asynchronmotor fließt im Rotor eines Synchronreluktanzmotors kein Induktionsstrom, und somit gibt es auch keine Verluste. Zu seinen Vorteilen zählen:

  • Super-Premium-Effizienz
  • Guter Teillast-Wirkungsgrad
  • Vereinigung der Vorteile der Asynchron- und Permanentmagnetmotoren
  • Wartungsfrei
  • Großer Drehzahlbereich und geräuscharmer Betrieb
  • Hohe Zuverlässigkeit aufgrund niedriger Wicklungs- und Lagertemperaturen

Das Synchronreluktanzmotor-Paket besteht aus einem Motor und einem Frequenzumrichter, die beide nach den aktuell geltenden Normen den höchsten Wirkungsgrad aufweisen. Das Paket aus Synchronreluktanzmotor und Frequenzumrichter ermöglicht eine sehr präzise Drehzahl und ein sehr genaues Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich hinweg, wodurch sich die Prozesseffizienz verbessert. Es ist in der Lage, das volle Drehmoment bei Drehzahl null zu liefern. Das bedeutet, dass das Synchronreluktanzmotor-Paket für alle drehzahlgeregelten Anwendungen einschließlich anspruchsvoller Konstantmoment-Anwendungen infrage kommt.

Für das Synchronreluktanzmotor-Paket von ABB sprechen sechs Gründe:

  1. Volle Motorregelung, bis Nulldrehzahl
  2. Für alle Anwendungen
  3. Kühler und geräuscharmer Motor
  4. Große Auswahl an Frequenzumrichtern
  5. Nachgewiesene Effizienz des Pakets
  6. Sehr gute Eignung für die Nachrüstung von Motoren.
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