Effizienzkonzepte

Zu den dabei eingesetzten Technologien zählen Netzrückspeisung, automatische Magnetisierungsanpassung, Kupferläufer-Motoren, 87 Hertz-Betrieb und Zwischenkreiskopplung. Wenn Maschinen abgebremst werden müssen, wird bei konventionellen Frequenzumrichter-Anwendungen die freigesetzte Bremsenergie über Widerstände in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben. Eine effektivere und ökologischere Lösung sind Antriebe, die überschüssige Energie durch die Kopplung von Zwischenkreisen oder durch Netzrückführung weiter nutzen.

Über eine Rückspeiseeinheit können andere Komponenten in der Anlage gespeist werden; im DC-Zwischenkreis kann generierte Energie sogar direkt ohne Verluste von den zusammengeschlossenen Einheiten verbraucht werden. Der Strombedarf, der aus dem Versorgungsnetz gedeckt werden muss, verringert sich insgesamt. Sparen lässt sich auch durch intelligente Regelungen. So halten beispielsweise Frequenzumrichter beim Betrieb von Asynchronmotoren über den gesamten Drehzahlbereich die zur Abgabe des vollen Drehmoments erforderliche Magnetisierung aufrecht. Das führt bei Teillasten zu vermeidbaren Verlusten.

Die Frequenzumrichter der Baureihen SK 200E, SK 500E und SK 700E können diese Magnetisierung ressourcenschonend automatisch reduzieren, sobald der Motor nur mit Teillast betrieben wird. Das macht es möglich, bis zu 30 Prozent Energie einzusparen.

Darüber hinaus können Asynchronmotoren am Frequenzumrichter mit höheren Ausgangsfrequenzen als am Netz betrieben werden, um ihren Wirkungsgrad zu steigern. Auch bei den Werkstoffen wurden neue Konzepte entwickelt: Statt Aluminium wird im Rotorkurzschlusskäfig Kupfer eingesetzt. Damit lassen sich bei gleicher Baugröße sparsamere Motoren realisieren. Alternativ kann bei gleicher Effizienz die Leistung gesteigert werden, ohne die Bauform zu vergrößern – so können stärkere Motoren leichter in enge Einbauräume eingepasst werden. Eine noch deutlichere Steigerung der Leistungsdichte bei gleichzeitig hoher Effizienz lässt sich mit einem optimierten Synchronmotor mit hochwertigen Permanentmagneten auf der Läuferseite erreichen.