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Kupfer und Permanentmagnete im Rotor erhöhen Wirkungsgrad von Elektromotoren

20.04.2009
Energiesparlösungen in der Antriebstechnik erfordern durchdachte Ansätze sowohl in der Antriebselektronik als auch in der Mechanik, wie Dipl.-Ing. Frank Wiedemann, Geschäftsführer der Nord Electronic Drivesystems GmbH (Getriebebau Nord), Bargteheide, das Engagement von Nord in Sachen Energieeffizienz bei Antrieben auf der Hannover-Messe 2009 erläutert.

Abgesehen von verschiedenen Technologien auf der Seite der Frequenzumrichter werden deshalb auch neue Konzepte für Motoren entwickelt. „Um Einheiten zu konstruieren, die auch die neue IEC-Effizienzklasse IE3 erfüllen können, setzt Nord statt Aluminium im Rotorkurzschlusskäfig bevorzugt Kupfer ein.

Elektromotoren arbeiten energieeffizienter

„Dank seines geringeren ohmschen Widerstands lassen sich mit so bei gleicher Baugröße sparsamere Motoren realisieren“, führt Wiedemann weiter aus. Ganz neu auf der Hannover-Messe zeigt Nord einen Prototyp des IE3-Energiesparmotors mit Kupfer im Rotor. „Der spezifische Leitwert von Kupfer ist etwa 60% größer als bei Aluminium“, erklärt Wiedemann.

Durch Kupfer als Leitwerkstoff der Kurzschlusskäfige werden die Rotorverluste erheblich vermindert. Im Vergleich zum Aluminiummotor sei bei den Kupfermotoren der zu den Rotorverlusten proportionale Schlupf unter Last deutlich kleiner.

Elektromotor mit Permanentmagnetem im Rotor ist deutlich kompakter

Doch es geht Wiedemann zufolge noch effizienter. Dazu fertige Nord einen Rotor mit Permanentmagneten. „Der damit ausgerüstete Synchronmotor weist die gleiche Leistung (2,2 kW) auf wie der neu vorgestellte Prototyp mit Kupfer im Rotor, er ist aber deutlich kleiner“, so Wiedemann.

Die Nord-Motorenentwicklung habe dabei sichergestellt, dass durch eine geschickte Dimensionierung der aktiven Bauteile sowie eine optimale Auswahl der Magnetmaterialien der Drehmomentverlauf über der Drehzahl nicht maßgeblich von den gewohnten Werten abweiche.

Getriebebau Nord GmbH & Co. KG auf der Hannover-Messe 2009: Halle 15, Stand G31

Reinhold Schäfer | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/fertigungsautomatisierung/articles/184464/

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