Die energieeffizienten IE5+-Permanentmagnet-Synchronmotoren reduzieren die Verluste im Vergleich mit der aktuellen IE4-Baureihe noch einmal deutlich. Sie erzielen einen Wirkungsgrad, der deutlich oberhalb der Effizienzklasse IE5 liegt. Ihren hohen Wirkungsgrad erreichen die unbelüfteten Glattmotoren über einen breiten Drehmomentbereich und sind damit optimal für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillast- und Teildrehzahlbereich geeignet.
Reinigungsfreundlich und lüfterlos
Dank ihres hygienischen Designs sind die IE5+-Motoren leicht zu reinigen. Die glatten Oberflächen reduzieren die Verschmutzung und lassen sich gut reinigen. Reinigungsflüssigkeiten und -schaum können gut ablaufen. Da die kompakten Motoren 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 und Ausfallsicherheit sowie eine lange Lebensdauer aus. Frequenzumrichter können höchst flexibel antriebsnah oder motorintegriert installiert werden.
Wirkungsvoller Korrosionsschutz
Aluminium bietet bereits von Natur aus einen gewissen Korrosionsschutz. Bei Einsatz in rauer Umgebung oder wenn Reinigungsmittel verwendet werden, können die IE5+-Motoren mit der Oberflächenveredelung nsd tupH ausgestattet werden. Dank des speziellen Verfahrens, das auf einem elektrolytischen Prozess basiert, wird die Aluminiumoberfläche ähnlich korrosionsfest und hart wie die von Edelstahl.
Die IE5+-Energiesparmotoren mit nsd tupH sind konform nach FDA Title 21 CFR 175.300 und eignen sich deshalb für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen. Sie sind frei von Chromaten und wurden erfolgreich getestet nach ASTM D714 (Blasenbildung), ASTM D610–08 (Korrosion), ASTM D1654–08 gemäß DIN EN ISO 2409 (Kratzer), ASTM B117–09 gemäß DIN EN ISO 9227 (Salzsprühtest) sowie ASTM D3170 (Gravelometer). Zusätzlich wurde die Beständigkeit gegen die gängigsten Reinigungsmittel der Lebensmittelindustrie in Tests bestätigt.
Gezielte Variantenreduzierung
Mischen, Rühren, Schneiden, Befüllen, Fördern und Palettieren: Bis ein fertiges Produkt auf dem Teller bzw. im Glas landet, sind eine Vielzahl von Prozessen notwendig. Entsprechend hoch ist die Anzahl der eingesetzten Antriebe. Durch das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich ist mit den IE5+-Motoren eine gezielte Variantenreduzierung möglich. 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 Nord-Frequenzumrichter über einen großen Stellbereich einstellbar. Kombiniert man diese Eigenschaft mit der guten Überlastfähigkeit der IE5+-Motoren, kann anstelle verschiedener Motorbaugrößen nur ein einziger Motortyp eingesetzt werden. Dieser wird dabei je nach Leistungsanforderung von seinem Umrichter mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben. Die Lösung wird auf das individuelle Lastkollektiv der Anlage ausgelegt.
Aus der Reduzierung der eingesetzten Antriebsvarianten ergeben sich nennenswerte Vorteile wie eine Minimierung der administrativen Aufwände sowie die Verschlankung der Herstellungs-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse. In Kombination mit dem hohen Wirkungsgrad lassen sich die Gesamtbetriebskosten (TCO) so erheblich senken.
Leistungsbereich von 0,35 bis 1,1 kW
Mit der IE5+-Motorengeneration legt Nord den Fokus auf höchste Energieeffizienz bei gleichzeitig kompakter Bauweise. Die Motoren werden zuerst in einer Baugröße 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 auf den Markt kommen. Weitere Baugrößen und Leistungen werden sukzessive ergänzt. Es sind der Motordirektanbau sowie der NEMA- und IEC-Motoranbau verfügbar. Ein integrierter Drehgeber gehört zur Standardausstattung. Optional sind eine integrierte mechanische Bremse, die Oberflächenveredelung nsd tupH und die Schutzart IP69K (beispielsweise für die Heißwasserreinigung) verfügbar. Das gilt auch für lebensmittelverträgliches Öl sowie spezielle Wellendichtringe.
Im Vergleich zu herkömmlichen Asynchronmotoren lässt sich mit den IE5+-Motoren durch ihre optimierte Leistungsdichte eine Platzersparnis von bis zu 40 % erreichen. Das bedeutet: Auf gleichem Bauraum kann ein leistungsstärkerer Motor mit höherer Energieeffizienz eingebaut werden.
Aufgrund der höheren Leistungsdichte ist ein IE5+-Synchronmotor, der ein Drehmoment von 4,8 Nm liefert, beispielsweise genauso groß wie ein bisheriger IE1-Motor mit 1,24 Nm. Dank des modularen skalierbaren Motordesign sind außerdem drei Leistungsklassen in einem Gehäuse möglich geworden, indem je nach Bedarf ein, zwei, oder drei Rotorpakete in ein einheitliches Gehäuse eingesetzt werden. Des Weiteren erzielt der IE5+-Synchronmotor einen Gewichtsvorteil von über 50 % im Vergleich zu IE3-Asynchronmotoren im gleichen Leistungsbereich.
Hohe Dynamik beim Anfahren
Weiteres Plus für Förderanlagen und Handhabungsmaschinen in der Lebensmittelverarbeitung und Getränkeproduktion: 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. Dadurch werden kürzere Rampenzeiten bzw. dynamischere Anwendungen möglich, was sich positiv auf die Durchlaufzeiten auswirkt.
Getriebebau Nord GmbH & Co. KG, Nord Drivesystems, 22941 Bargteheide
Autor: Jörg Niermann
Bereichsleiter Marketing,
Nord Drivesystems
