Ökodesign-Initiative Was Sie über Hocheffizienzmotoren wissen müssen

Hocheffizienzmotoren werden auf Grund neuer gesetzlicher Vorgaben beim Wirkungsgrad erheblichen Marktanteil gewinnen. Was ist bei Projektierung und Einsatz zu beachten?

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FAULHABER Antriebssysteme

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ISH Ingenieursozietät GmbH

Im Rahmen der europäischen Ökodesign-Initiative wurden für Asynchronmotoren im Leistungsbereich von 0,75 bis 375 kW Mindestanforderungen an den Wirkungsgrad festgelegt. Diese sind 2009 in Kraft getreten und erfordern schrittweise seit 2011 den Einsatz effizienterer Motoren. Ähnliche gesetzliche Vorschriften existieren in weiteren Industrienationen bzw. werden in immer mehr Ländern eingeführt. Aus diesem Grund werden zukünftig Hocheffizienzmotoren (Effizienzklassen IE2, IE3, IE4) einen erheblichen Marktanteil gewinnen.

Bei der Projektierung solcher Motoren sind jedoch die veränderten elektrischen Eigenschaften zu beachten, insbesondere die gestiegenen Anlauf- und Inrush-Ströme. Während der Anlaufphase solcher Motoren werden die Installationsnetze deutlich stärker belastet. Außerdem erfordern diese erhöhten Ströme bei den Schaltgeräten ein entsprechend höheres Schaltvermögen sowie teilweise geänderte Einstellungen beim Kurzschlussschutz.

Dr. Andreas Krätzschmar (Leiter Entwicklungslabor für Elektromechanische Schaltgeräte bei Siemens) informiert auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik über die Einführung von Hocheffizienzmotoren und deren Auswirkungen auf die elektrische Installation im industriellen Umfeld (IEC-Normen & wichtige EU-Regularien).

In seinem Vortrag spannt Dr. Krätzschmar den Bogen von den aktuellen gesetzlichen und normativen Regulierungen, über den technischen Aufbau und die veränderten elektrischen Eigenschaften hocheffizienter Asynchronmotoren bis hin zu den Auswirkungen in den elektrischen Netzen im Industrieumfeld sowie auch der hierfür notwendig gewordenen Weiterentwicklung der Schaltgeräte (Schütze, Motorschutzschalter, Sanftstarter, Überlastrelais). Zudem werden Hinweise zur Projektierung energieeffizienter und robuster Motorsysteme gegeben.

Mit insgesamt 24 Top-Themen der elektrischen Antriebsentwicklung präsentiert sich das Praxisforum Elektrische Antriebstechnik 2016 vom 7. bis 9. März im VCC Würzburg. Weitere Themen stellen wir Ihnen im folgenden vor:

Drehmomentvorsteuerung und Hocheffizienzmotoren

Dr. Johannes Kühn (Lenze Motion Control) berichtet über das automatisierte Erkennen von Parametern zur Drehmomentvorsteuerung.

Ein Regelkreis, wie er heute überall genutzt wird, hat entscheidende Nachteile: Er kann instabil werden und hat insbesondere bei dynamischen Anwendungen, wie sie immer öfter zum Einsatz kommen, auch eine prinzipbedingte Regelabweichung. Die Vorsteuerung hat einige Vorteile: Sie wird niemals instabil und benötigt keine teuren Sensoren. Außerdem sind bei einer Steuerung Totzeiten kein Problem und ein Bahnfehler kann bei einer Regelung mit Vorsteuerung bis zur Wiederholgenauigkeit reduziert werden.

Alles was für eine modellbasierte Vorsteuerung benötigt wird, ist ein geeignetes Modell und seine physikalischen Eigenschaften. Schwerpunkt des Vortrags von Dr. Johannes Kühn liegt auf der Auswahl eines mechanischen Modells und vor allem auf der automatisierten Parameterermittlung für typische industrielle Antriebstrecken.

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