Hocheffiziente Synchronmotoren können in manchen Anwendungen Drehstrom-Asynchronmotoren ersetzen

Es muss nicht immer der Asynchronmotor sein

Zu Drehstrom-Asynchronmotoren, auf die sich die Wirkungsgradklassen IE1 bis IE4 nach der IEC-Norm 60034-30 beziehen, gibt es Alternativen mit höherer Energieeffizienz: permanentmagneterregte Synchronmotoren oder Hybridkonzepte. Entsprechende Produktneuvorstellungen häufen sich derzeit.

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Die Konstruktion der DRU-Motoren von SEW-Eurodrive beruht auf einem Drehstrom-Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer, der am Rotor zusätzliche Permanentmagnete enthält.

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Die Konstruktion der DRU-Motoren von SEW-Eurodrive beruht auf einem Drehstrom-Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer, der am Rotor zusätzliche Permanentmagnete enthält.

Wann die Wirkungsgradklasse IE4 (Super Premium Efficiency) innerhalb der EU verbindlich wird, ist im EU-Recht, genauer gesagt: in der Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG und der Motorenverordnung 640/2009, bisher nicht festgelegt. Bei Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer und Leistungen von 750 W bis 375 kW, für die die IE-Klassen letztlich gelten, ist IE4 auch noch kein Thema. Ganz anders verhält es sich bei Motorarten wie etwa permanentmagneterregten AC-Synchronmotoren: Sie sind bauartbedingt energieeffizienter und erreichen oder übertreffen sogar die Klasse IE4 (obwohl die IEC-Norm 60034-30 für sie eigentlich nicht gilt). Besonders interessant ist dies deshalb, weil diese Motoren in einigen Anwendungen durchaus an die Stelle der Drehstrom-Asynchronmotoren treten können.

In den vergangenen Monaten sind auffallend viele Motorfamilien auf den Markt gekommen, deren Mitglieder der Klasse IE4 entsprechen. Bei ihnen handelt es sich um permanentmagneterregte Synchronmotoren oder um Hybridkonzepte. SEW-Eurodrive beispielsweise hat bei seinen »Line-Start-Permanentmagnet-Motoren« (LSPM) der Serie DRU Asynchron- und Synchron-Prinzip vereint. Ihre Konstruktion beruht auf einem Drehstrom-Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer, der am Rotor zusätzliche Permanentmagnete enthält. »Diese Doppeltechnologie bewirkt eine weitere Senkung der Verluste, die infolge des Schlupfes entstehen«, verlautete aus dem Hause SEW-Eurodrive. »Die LSPM vereinen somit die Vorteile der robusten Asynchronmaschine mit denen des verlustarmen Synchronmotors.«

Die DRU-Motoren erfüllen die Anforderungen der Klasse IE4. Sie lassen sich außer am Frequenzumrichter auch direkt am Netz betreiben und spielen ihre Energiespareigenschaften vor allem im Dauerbetrieb aus, etwa als Antriebe für Pumpen. Die Motoren gehören zum DR-Motorbaukasten des Unternehmens. Erhältlich sind vierpolige Ausführungen mit Leistungen von 0,18 bis 2,2 kW und in den Baugrößen 71 bis 100. Geeignet sind die Motoren für den Betrieb am 50-Hz-Netz; eine 60-Hz-Variante ist in Vorbereitung.

1. Teil: Es muss nicht immer der Asynchronmotor sein
2. Teil: WEG: Hohe Energieeffizienz dank Hybriddesign
3. Teil: Kollmorgen: Synchron-Servomotoren mit IE4-Effizienz
4. Teil: Octacom: Bis zu 98 Prozent Wirkungsgrad
5. Teil: ABB: IE4-Effizienz und hohe Leistungsdichte

Weiterführende Links:

• Optimierung von Verbrennungsmotoren: Schmetterling macht Druck
• Bildergalerie: Energieeffiziente Antriebstechnik: Die Wirkungsgradklasse IE4 ist jetzt Realität