Energiesparende Antriebstechnik für Maschinen
70% des Stromverbrauchs der Industrie entfallen gemäß der EU-Kommission auf Drehstrommotoren mit konstanter Drehzahl. Der Energieverbrauch dieser Motoren lässt sich, so die EU-Kommission weiter, um 20% bis 30% senken. Das gelingt vor allem durch die elektronische Drehzahlregelung von Motoren durch hocheffiziente Frequenzumrichter und Servoregler. Dafür bieten Nahrungsmittelmaschinen viele Ansatzpunkte.
15.Juli 2010 - Die Richtlinie Nr. 640/2009 der EU-Kommission zur umweltgerechten Gestaltung von Elektromotoren verlangt, dass bestimmte Motoren ab 2015 mit elektronischer Drehzahlregelung ausgestattet werden müssen.
Die folgenden Beispiele zeigen, wie moderne Antriebstechnik sowohl die Maschinenleistung erhöht als auch Energie einspart.
Elektronische Drehzahländerung spart Energie bei Pumpen...
- Verluste bei herkömmlicher Pumpenregelung
Stufenlos veränderte Drehzahlen in Maschinen zur Nahrungsmittelverarbeitung optimieren die Produktionsgeschwindigkeiten und erzielen gleichzeitig eine höhere Wirtschaftlichkeit. So zeigt das Beispiel einer Pumpenregelung, wie durch die elektronische Drehzahlregelung Drosselverluste kompensiert werden.
...und bei Zerkleinerungsmaschinen
- Cutter mit dem Frequenz-umrichter Unidrive SP von Control Techniques
Zerkleinerungsmaschinen wie Cutter weisen stark veränderliche Drehmomente auf. Hier ermöglicht die elektronische Drehzahlregelung mit Frequenz-umrichtern, verschiedene Messerwellengeschwindig-keiten je nach Produkt abzurufen. Das optimiert den Energieverbrauch und schont Nahrungsmittel, Motor und Mechanik.
Energiesparfunktion senkt Verlustleistung um mehr als 75%
Frequenzumrichter mit interner Energiesparfunktion ermöglichen die dynamische Anpassung der Spannungs-Frequenz-Kennlinie des Asynchronmotors an die Belastung. Das reduziert drastisch die Magnetisierung und den Motorstrom im Leerlauf. Als Folge sinkt die Verlustleistung um mehr als 75% und verringert die Motorerwärmung.
Anlaufströme und Verluste reduzieren
- Anlauf eines Motors direkt am Netz und mit Frequenz-umrichter
Große Einsparpotenziale bieten drehzahlgeregelte elektrische Antriebe beim Hochfahren und Abbremsen von Anlagen. Denn das direkte Einschalten der Motoren am Netz führt zu extrem hohen Anlaufströmen mit entsprechend hohen Stromkosten. Aber Frequenzumrichter reduzieren diese hohen Anlaufströme und schonen zugleich die Mechanik.
Moderne Servoantriebe aktivieren Energiesparpotenziale
- Vakuumfüllmaschine mit Frequenzumrichter Unidrive SP von Control Techniques
Hocheffektive Servoantriebe reduzieren den Energiebedarf. Denn sie erzeugen keinen Magnetisierungsstrom und senken damit die Verluste. Deshalb werden sie in heutigen modernen Maschinen und Nahrungsmittelmaschinen immer häufiger eingesetzt.
So erlauben modernste und trägheitsarme Servomotoren höhere Materialdurchsätze durch immer dynamischere Bewegungen mit hohen Taktraten. Gleichzeitig gewährleisten sie eine optimale Energiebilanz.
Energie lässt sich vielfach einsparen, wenn man getriebebehaftete Antriebe durch Direktantriebe ersetzt. Das macht zugleich die Maschine kompakter und verringert die Verluste und spart damit Energiekosten.
- Dr. Holger König ist Leiter Vertrieb und Applikation bei Control Techniques in Hennef
Schließlich werden in vielen Fertigungsprozessen Spitzendrücke nur für kurze Zeit benötigt. Auch hier sparen moderne Servoantriebe mit einer dynamischen Regelung des Pumpendrucks viel Energie ein.
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