Exakte Effizienzwerte

Die Norm IEC/EN 60034-2-1 erleichtert Anwendern Energieeinsparungen durch die Auswahl von Motoren mit hohem Wirkungsgrad. Im Gegensatz zur alten Norm, in der teilweise Schätzwerte verwendet wurden, basiert die neue Norm auf exakten Messungen der Verluste im Motor. Die IEC/EN 60034-2-1 schreibt die Messung der Wicklungs-, Rotor- und Zusatzverluste vor. Diese beruhen jetzt auf dem tatsächlich gemessenen Temperaturanstieg und berücksichtigen so die Tatsache, dass ein Wärmeverlust gleichbedeutend mit Ineffizienz ist. Die Norm verschärft deutlich die Berechnungen der lastabhängigen Zusatzverluste, die aus dem beim Betrieb des Motors entstehenden Magnetfluss resultieren. Nach der alten Wirkungsgradnorm wurden lastabhängige Zusatzverluste mit 0,5 % der Eingangsleistung bei Nennlast geschätzt. Die neue Norm fordert die Messung dieser Verluste.

ABB wird zukünftig dieses Verfahren, für das Messgeräte mit einer hohen Genauigkeit erforderlich sind, anwenden. Das Unternehmen hat bereits damit begonnen, seine Motoren nach der neuen Norm zu prüfen und wird unmittelbar nach Abschluss der Tests die neuen Effizienzwerte veröffentlichen. Entsprechend der neuen Norm müssen Motorhersteller in ihrer Motorendokumentation auch das Verfahren angeben, nach dem die Effizienzwerte gemessen wurden. Beim alten Verfahren wurden die Gesamtverluste häufig zu niedrig angegeben, da die Zusatzverluste zu niedrig angegeben wurden. Durch die exakten Messungen werden die neuen Effizienzwerte künftig deshalb etwas geringer ausfallen. Das bedeutet jedoch nicht, dass sich die Auslegung des Motors oder seine Leistung geändert hat, nur wird der Wirkungsgrad jetzt genauer gemessen. Verglichen mit anderen Maschinen sind Elektromotoren sehr effizient. Typischerweise hat ein 90-kW-Hochwirkungsgradmotor einen Wirkungsgrad von 95 %. Bei der großen Anzahl installierter Motoren machen selbst kleine Änderungen im Wirkungsgrad in der Gesamtheit einen großen Unterschied für die Industrie. Zwei Drittel der insgesamt in der Industrie verwendeten elektrischen Energie werden von Elektromotoren verbraucht. Motoren mit hohem Wirkungsgrad kosten zwar 10 bis 15 % mehr als Standardmotoren, dieser höhere Anschaffungspreis amortisiert sich jedoch in kurzer Zeit durch die Energieeinsparungen. Der Kaufpreis eines Motors macht nur etwa ein Prozent der gesamten Life-Cycle-Kosten aus, an denen die Energie den weitaus größten Anteil hat.

Um besser auf die sich ändernden Markt-anforderungen reagieren zu können, hat die ABB daher Niederspannungsmotoren mit verbesserter Energieeffizienz und gesteigerten Life-Cycle-Werten auf den Markt gebracht. Gleichzeitig hat das Unternehmen sein Motorenportfolio in drei Kategorien neu gruppiert: Motoren für Standardanwendungen, Motoren für Industrieanwendungen und Motoren für die Prozessindustrie. Die Motoren sind mit Leistungen von 0,06 bis 95 kW und in den Baugrößen 56 bis 250 lieferbar. Als Gehäusematerial dienen Grauguss und Aluminium.

Die entscheidende Verbesserung bei diesen Motoren betrifft jedoch die Effizienzwerte. Alle Motoren für Industrieanwendungen und für die Prozessindustrie erfüllen die Effizienzanforderungen gemäß den Wirkungsgradklassen EFF1 (Europa), EPAct (USA) sowie MEPS (Australien). Die Standardmotoren entsprechen den Anforderungen der Klasse EFF2.

„Mit diesen Motoren heben wir die Life-Cycle-Werte auf ein neues Niveau. Neben der höheren Effizienz sind alle Merkmale auf eine höhere Zuverlässigkeit und Haltbarkeit ausgelegt. So wurden beispielsweise die Lager und die Kühlung komplett umgestaltet. Durch die veränderte Kons-truktion der Lager verlängert sich deren Lebensdauer, bei den dauergeschmierten Lagern kann die Belastbarkeit bei den Baugrößen 160 bis 250 erhöht werden”, sagt Marco Veeckman, Vice President Marketing bei ABB Low Voltage Motors. Besondere Aufmerksamkeit wurde auch der Robustheit gewidmet. Die größeren Aluminiummotoren sind mit Lagerendschilden aus Grauguss ausgestattet. Bei den kleineren Baugrößen hingegen wurde der Schwerpunkt auf eine effiziente Leistung gelegt.

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Motoren für die Prozessindustrie

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