Energieeffizienz und Umweltbewusstsein sind Themen, die heutzutage eine wichtige Rolle in der Lebensmittelindustrie spielen. Der Permanentmagnet-Synchronmotor von Getriebebau Nord wurde speziell auf die Bedürfnisse dieser Branche zugeschnitten. Durch einen breiten Drehmomentbereich erzielt er einen Wirkungsgrad, der deutlich oberhalb der Effizienzklasse IE5 liegt. Der unbelüftete Glattmotor ist daher für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillast- und Teildrehzahlbereich sehr gut geeignet. Die glatten Oberflächen reduzieren die Verschmutzung und lassen sich gut reinigen. Da die kompakten IE5+-Synchronmotoren ohne Lüfter auskommen, verhindern sie eine Verbreitung von Keimen und gewährleisten gleichzeitig eine hohe Laufruhe. Die Motorserie zeichnet sich darüber hinaus durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit, eine hohe Ausfallsicherheit sowie eine lange Lebensdauer aus. Frequenzumrichter können antriebsnah oder motorintegriert installiert werden.
Spezielle Oberflächenveredelung
Aluminium bietet bereits von Natur aus einen gewissen Korrosionsschutz. Bei Einsatz in rauer Umgebung oder wenn Reinigungsmittel verwendet werden, können die IE5+-Synchronmotoren mit der Oberflächenveredelung NSD TupH ausgestattet werden. In einem speziellen Verfahren, das auf einem elektrolytischen Prozess basiert, wird die Oberfläche korrosionsbeständig und härter. Aluminium wird auf diese Weise ähnlich korrosionsfest wie Edelstahl. Im Gegensatz zu Lacken oder Beschichtungen kann nichts abplatzen oder abblättern. Etwaige Beschädigungen bleiben lokal und breiten sich nicht aus. Die Oberfläche lässt sich leicht reinigen und ist weitgehend unempfindlich gegenüber Säuren und Laugen. Selbst der Einsatz von Hochdruck-Reinigungsgeräten oder der Kontakt mit aggressiven Medien ist problemlos möglich.
NSD-TupH-Antriebe stellen damit eine robuste und langlebige Alternative zu lackierten Getriebemotoren aus Grauguss oder sogar Edelstahlvarianten dar und sind zudem kostengünstiger als Edelstahlmotoren. DIN- und Normteile sowie die Abtriebswellen bestehen standardmäßig aus Edelstahl. Die NSD-TupH-Antriebssysteme sind konform nach FDA Title 21 CFR 175.300.
Variantenreduzierung
Bis ein fertiges Produkt auf dem Teller beziehungsweis im Glas landet, sind eine Vielzahl von Prozessen notwendig. Entsprechend hoch ist die Anzahl der eingesetzten Antriebe in der Lebensmittelindustrie. Durch das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich lässt sich mit den IE5+-Synchronmotoren eine Variantenreduzierung erreichen. Eine Variante ist dabei eine Kombination aus Getriebe, Motor und Frequenzumrichter, die in unterschiedlichen Baugrößen und Übersetzungen vorkommen. Dabei wird die Abtriebsgeschwindigkeit mit dem passenden Frequenzumrichter über einen großen Stellbereich einstellbar. Kombiniert man diese Eigenschaft mit der guten Überlastfähigkeit der IE5+-Synchronmotoren, kann statt verschiedener Motorbaugrößen weltweit die gleiche Motorvariante eingesetzt werden, unabhängig von der jeweiligen Netzspannung oder von lokalen Energieeffizienzvorschriften. Der Motor wird dabei je nach Leistungsanforderung von seinem Umrichter mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben. Die Lösung wird auf jeden Anwender individuell zugeschnitten und gezielt auf das Lastkollektiv der Anlage ausgelegt.
Kompakt gebaut
Ein weiterer Vorteil der IE5+-Motoren ist ihre kompakte Bauweise. Die Baugröße 71 ist für den Leistungsbereich von 0,35 bis 1,1 kW mit einem Dauerdrehmoment von 1,6 bis 4,8 Nm und Drehzahlen von 0 bis 2100 min-1 geeignet, Baugröße 90 für den Leistungsbereich von 1,1 bis 2,2 kW mit einem Dauerdrehmoment von 6,8 bis 10 Nm. Verfügbar sind sowohl der Motordirektanbau sowie der NEMA- und der IEC-Motoranbau. Ein integrierter Drehgeber gehört zur Standardausstattung. Optional sind eine integrierte mechanische Bremse sowie die Schutzart IP69K erhältlich.
Durch die hohe Leistungsdichte lässt sich mit den IE5+-Synchronmotoren gegenüber herkömmlichen Asynchronmotoren eine Platzersparnis erreichen. Das heißt: Auf gleichem Bauraum kann ein leistungsstärkerer Motor mit höherer Energieeffizienz eingebaut werden. Durch den effizienten Materialeinsatz und den kompakten Bauraum erzielt der Motor einen Gewichtsvorteil von über 50 % im Vergleich zu IE3-Asynchronmotoren im gleichen Leistungsbereich.
Weiteres Plus für Förderanlagen und Handhabungsmaschinen in der Lebensmittelindustrie: Beim Anfahren und Beschleunigen des Motors ergibt sich durch sein geringeres Massenträgheitsmoment eine hohe Dynamik. Die Massenträgheit im Motor konnte im Vergleich zu den bisherigen IE4-Permanentmagnet-Synchronmotoren um 50 % und im Vergleich zu Standard-IE3-Asynchronmotoren um 80 % reduziert werden. Dies ermöglicht kürzere Rampenzeiten bzw. dynamischere Anwendungen, was sich positiv auf die Durchlaufzeiten auswirkt.
Der IE5+-Motor ist modular im Baukastensystem mit allen Getrieben und der Antriebselektronik von Nord kombinierbar.
Getriebebau Nord GmbH & Co. KG, Bargteheide
Halle 7.1, Stand A30
Autor Jörg Niermann
Bereichsleiter Marketing, Nord
