Ex und Topp

Die Einsatzbereiche der ABB-Motoren erstrecken sich entlang der gesamten Fertigungskette, von der Förderung der Rohstoffe und ihrem Weitertransport mit Schiffen und Pipelines über die Verarbeitung in der chemischen und petrochemischen Industrie, bis hin zu Lagerung und Versand. Die Nieder- und Hochspannungsmotoren gehören zur Gruppe der Process Performance Motors. Die Prozessmotoren entsprechen der Energie-Effizienzklasse EFF1, leisten zwischen 0,25 und 1000 kW und sind in Rahmengrößen zwischen 71 und 450 erhältlich.

Hauptmerkmale des Programms sind ein hoher Wirkungsgrad, zuverlässiger Betrieb, einfache Montage und ein breites Spektrum an Extras. Anwendungstechnische Vorteile wie verbesserte nachschmierbare Lager, geteilter Klemmenkasten, Hebeösen und externer Erdungsanschluss am Gehäuse sind Standard bei fast allen Ausführungen. Die Motoren können darüber hinaus durch Optionen sehr flexibel an Kundenanforderungen angepasst werden. Die große thermische Reserve erhöht die kurzzeitige Überlastbarkeit und verlängert die Lebensdauer.

In Bereichen, in denen entflammbare Gase und Stäube auftreten können, dürfen seit dem 1. Juli 2003 nur noch Motoren installiert werden, die nach der EU-Richtlinie 94/9/EC zertifiziert und gekennzeichnet sind. Die ABB-Prozessmotoren besitzen die Atex-Zulassung sowohl für den direkten Anschluss ans Netz als auch für den Frequenzumrichterbetrieb bei drehzahlgeregelten Anwendungen.

Entflammbare Staub-Luft-Gemische stellen eine ebenso große Gefahr dar wie explosive Gase. Gefährliche Stäube können sich unter anderem bei der Lagerung und Verarbeitung von organischen Pulvern bilden. In einer abgeschlossenen, sauerstoffreichen Umgebung können Wolken aus hochkonzentriertem, brennbarem Staub bei Kontakt mit einer Zündquelle zu Explosionen führen. Die seit Juli 2003 geltende Richtlinie für explosive Atmosphären Atex 94/9/EC macht den Herstellern von Motoren für diesen Bereich verbindliche Vorgaben. Das ABB-Programm beinhaltet Motoren, die bereits Anfang 2000 diese Vorgaben erfüllten und den Vorschriften der EN 50281 entsprechen. Die Motoren sind durch eine von der Europäischen Kommission autorisierte Prüfstelle zertifiziert. Motoren für den Staubexplosionsschutz werden in Bereichen verwendet, in denen sie von brennbarem Staub umgeben sind oder wo sich Staub durch sein eigenes Gewicht auf den Motoren ablagert. Die Temperatur des äußeren Gehäuses muss unter der Selbstentzündungstemperatur des jeweiligen Staubes liegen. Diese kann bei verschiedenen Stäuben bereits schon bei 200 °C erreicht sein. Im Motorinneren muss die Entstehung einer explosiven Atmosphäre aufgrund eingedrungenen Staubes ausgeschlossen sein. Für die Zonen 21 und 22 sind entsprechend der Betriebsbedingungen zwei Motorreihen im Programm, Motoren mit Aluminium- und mit Graugussgehäuse. Gemäß der Atex-Richtlinie sind die Motoren in die Klassen 2D und 3D eingeteilt. Sie können in den Zonen 21 und 22 eingesetzt werden, Klasse 3D nur in Zone 22. Alle Motoren sind für die Anschlüsse an die europäischen Stromnetze (380 bis 400 V und 415 V, 50 Hz) vorgesehen. Die Motoren sind so geplant und dimensioniert, dass bei normalem Betrieb unter normalen Bedingungen die Oberflächentemperatur von 125 °C bei maximal 40 °C Umgebungstemperatur nicht überschritten wird, was für eine maximale Staubschicht von 5 mm zulässig ist.

ABB bietet darüber hinaus staubexplosionsgeschützte Drehstrom-Niederspannungsmotoren mit CE-Kennzeichnung an. Die Zulassung der Motoren erfolgte durch die autorisierten Prüfstellen LCIE und LOM. Die Hochspannungsmotoren erfüllen auch die Anforderungen der in Nordamerika geltenden Vorschriften National Electric Code (NEC) und Canadian Electric Code (CEC) für die Divisions und Zonen. Einige Produktreihen genügen zudem den nationalen Normen Russlands (GOST), Australiens und Chinas (CQST).

Zusätzliches Leistungsmerkmal der explosionsgeschützten Prozessmotoren ist, dass ihr Wirkungsgrad der höchsten EU-Wirkungsgradklasse EFF1 entspricht. Positive Auswirkungen für die Betriebskosten (geringerer Energieverbrauch, längere Lebensdauer) sind die Folge. Bei Bedarf kann der Wirkungsgrad um eine Stufe über EFF1 hinaus erhöht werden. Die Motoren sind für anspruchsvolle Dauerprozesse beim Einsatz in Pumpen, Rühr- und Mahlwerken. Die verbesserte Effizienz wirkt sich entscheidend auf die laufenden Kosten aus. So kann ein 90-kW-Motor mit einem Wirkungsgrad von 95 % nahezu 20 000 Euro während seiner Lebensdauer einsparen (bei einer Nutzungsdauer von zehn Jahren und einem Tarif von 0,08 Euro/kWh).

Bei der Spezifizierung von Motoren muss die korrekte Schutzart entsprechend der Betriebs- und Umgebungsbedingungen vor Ort ausgewählt werden. Das ABB-Programm beinhaltet Produkte für alle Schutzarten. Frequenzumrichter bieten auch bei der Verwendung mit Ex-Motoren erhebliche Vorteile. Hierzu gehören eine bessere Prozessführung durch Anpassung der Motordrehzahl sowie die Einsparung von Energie und somit eine größere Umweltverträglichkeit.

Die Ex-Motoren mit Ausnahme der Schutzart EExe sind für einen sicheren Betrieb mit Frequenzumrichtern ausgelegt und geprüft. Bereits in der Entwicklungsphase werden entsprechende Maßnahmen zur Verhinderung von Unsymmetrien und der Reduzierung von Lagerströmen ergriffen. Bei den Niederspannungsmotoren ist die Standard-Wicklungsisolierung für Spannungen bis 500 V ausreichend. Motoren für höhere Spannungen werden mit einer verstärkten Wicklungsisolierung ausgestattet. Um auch bei niedriger Drehzahl in Konstantmoment-Anwendungen das volle Drehmoment zu bieten, ist eine externe Kühlung möglich. Zusätzlich können diese Motoren auch mit einem Impulsgeber oder anderen Zusatzeinrichtungen ausgerüstet werden. Auch speziell abgestimmte und geprüfte Motor-Frequenz-umrichter-Kombinationen stehen zur Verfügung.

Halle 10.2, Stand M39

cav 409

Die explosionsgeschützten Motoren von ABB für Nieder- und Hochspannung umfassen folgende Ausführungen: