Firmen im Artikel
Inhaltsverzeichnis
1. Hybridmotoren-Lösung mit innovativen Magnettechnologien
2. Aktivierung während der Rotormontage
3. Effiziente Hybridmotoren mit geringen Verlusten
4. Hybridmotoren – Effizienz über den gesamten Lastbereich
5. Konzept für den gesamten Antriebsstrang
Das Erreichen der Klimaziele des Pariser Abkommens, insbesondere die Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C, erfordert eine drastische Reduzierung der Emissionen um 45% bis 2030 und eine Netto-Null-Emission bis 2050. Elektromotoren, die für mehr als die Hälfte des weltweiten Stromverbrauchs verantwortlich sind, spielen dabei eine zentrale Rolle. Die Umsetzung strengerer Energieeffizienzstandards und die Einführung fortschrittlicher Motorentechnologien sind daher unerlässlich, um den Energieverbrauch zu senken und einen signifikanten Beitrag zur Klima-Agenda zu leisten1.
Hybridmotoren-Lösung mit innovativen Magnettechnologien
Innerhalb des Spektrums der Motortechnologien stehen verschiedene Optionen zur Verfügung, die jeweils ihre eigenen Vorzüge und Herausforderungen mit sich bringen. Asynchronmotoren, die traditionell in industriellen Anwendungen bevorzugt werden, sind für ihre Kosteneffizienz und Zuverlässigkeit bekannt, stoßen jedoch hinsichtlich des Wirkungsgrads immer mehr an ihre Grenzen. Technologien wie Permanentmagnetmotoren (PM-Motoren) und Synchron-Reluktanzmotoren (SynRM-Motoren) haben die Effizienzstandards weiter nach oben geschraubt, indem sie Wirkungsgrade erreichen, die über den IE4- und sogar IE5-Standards liegen können. Mit dem W23 Sync+Ultra hat WEG nun eine innovative Hybrid-Lösung entwickelt, die die Technologien von PM- und SynRM-Motoren kombiniert und Wirkungsgrade von IE62 und höher erreicht.
Bild: WEG
Die Technologie des W23 Sync+Ultra basiert auf ferritunterstützten Reluktanz-Synchronmotoren in kleineren Baugrößen (IEC 80 bis 250), die ein Magnetfeld nutzen, das während der Rotormontage aktiviert wird. Ferritmagnete, die aus Eisen und Sauerstoff bestehen, bieten den Vorteil einer geringen Magnetisierung, wodurch der Wartungsaufwand mit dem herkömmlicher Asynchronmotoren vergleichbar ist. Bei den größeren Baugrößen (IEC 280 bis 450) setzt WEG auf Permanentmagnettechnologie mit seltenen Erden, die auch bei höheren Leistungen niedrigere Nennströme ermöglicht. Diese Technologie trägt dazu bei, den Leistungsfaktor zu erhöhen und somit die Ressourcen in der Installationsinfrastruktur zu optimieren, da Frequenzumrichter mit niedrigeren Nennströmen und kleineren Kabelquerschnitten verwendet werden können.
Effiziente Hybridmotoren mit geringen Verlusten
Bild: WEG
Der W23 Sync+Ultra zeichnet sich durch einen konstant hohen Wirkungsgrad über verschiedene Last- und Drehzahlbereiche aus, was ihn besonders vielseitig einsetzbar macht. Ein hoher Wirkungsgrad wirkt sich aber nicht nur positiv auf die Betriebskosten und die CO2-Emissionen aus, sondern spielt auch eine wesentliche Rolle für die Lebensdauer des Motors. Ein effizienter Motor mit geringeren Verlusten erzeugt weniger Wärme, was zu einer geringeren thermischen Belastung der Komponenten führt. Dies resultiert in einer längeren Lebensdauer des Motors, da die thermisch bedingte Materialermüdung reduziert wird. Ferner führt die niedrige Wärmeentwicklung zu einem geringeren Kühlungs- und Wartungsbedarf, was wiederum die Betriebskosten senkt und die Zuverlässigkeit des Motors erhöht.
Hybridmotoren – Effizienz über den gesamten Lastbereich
In industriellen Anwendungen, in denen Motoren nicht ständig mit Nenndrehzahl, sondern häufig unter wechselnden Lastbedingungen betrieben werden, zeigt der Hybridmotor ein verbessertes Betriebsverhalten im Teillastbereich. Im Vergleich zu Asynchronmotoren mit Käfigläufer, deren Wirkungsgrad unterhalb von 50% der Nennleistung stark abfällt, behält der W23 Sync+Ultra einen wesentlich höheren Teillastwirkungsgrad bei. Dies bedeutet, dass der Motor auch bei geringeren Lasten effizient arbeitet und somit Energieeinsparungen über einen weiten Betriebsbereich ermöglicht. Die Kombination aus hoher Effizienz und verbesserter Lebensdauer macht den Hybridmotor zu einer zukunftsweisenden Lösung für Unternehmen, die Wert auf Nachhaltigkeit, Kosteneffizienz und langfristige Betriebssicherheit legen. Durch den Austausch eines herkömmlichen 4-poligen IE3-Asynchronmotors mit einer Leistung von 75 kW gegen einen fortschrittlichen IE6-Motor2, wie den W23 Sync+Ultra können Unternehmen ihre CO2-Emissionen um potenziell 16 t pro Jahr reduzieren.
Bild: WEG
Konzept für den gesamten Antriebsstrang
Das Engagement des Motorspezialisten beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Entwicklung fortschrittlicher Motoren wie den W23 Sync+Ultra. Als Komplettanbieter für Antriebstechnik bietet das Unternehmen mit WEGmotion Drives ein umfassendes Konzept für den Antriebsstrang, das Elektromotoren, Getriebe, Frequenzumrichter und digitale Lösungen umfasst. Diese integrierten Systeme sind speziell darauf ausgelegt, Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit in einer Vielzahl industrieller Anwendungen zu optimieren. So können Maschinenbauer mit WEG ihre Antriebssysteme modernisieren und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz und zur Erreichung ihrer ESG-Ziele leisten. (jg)
Mehr Informationen zu den Hybridmotoren W23 Sync+Ultra von WEG
