Untersetzungsgetriebe wird durch eine drehzahlvariable Steuerung ersetzt

Baldor: Direktantrieb für Kühlturmgebläse

15. Dezember 2010, 15:00 Uhr | Andreas Knoll
Baldors Direktantrieb »VS1 Cooling Tower Drive« dient zur Steuerung von Kühlturmgebläsen.
© Baldor

Baldor hat seinen Direktantrieb »VS1 Cooling Tower Drive« zur Steuerung von Kühlturmgebläsen um höhere Nennleistungen erweitert, so dass sie sich jetzt außer für HLK-Systeme auch für Schwerlastanwendungen in Kraftwerken und großindustriellen Aufbereitungsanlagen eignet.

Das maximale Drehmoment wurde auf 13.500 Nm angehoben. Das Motorenangebot umfasst nun insgesamt 26 Leistungsstufen - von 7,5 kW bei der Basisdrehzahl 500 U/min bis 187 kW bei 130 U/min - für die unterschiedlichsten Kühlanforderungen: von HLK-Systemen (Heizung, Lüftung, Klimatisierung) in gewerblich genutzten Gebäuden bis hin zu großen Kühlturmgebläsen in Kraftwerken und großindustriellen Aufbereitungsanlagen.

Der 2009 eingeführte Direktantrieb ermöglicht hohe Effizienzgewinne beim Betrieb von Kühlturmgebläsen. Der Verzicht auf das Untersetzungsgetriebe und die Winkelkupplung konventioneller Antriebe spart demnach Energie, steigert die Zuverlässigkeit und reduziert das Betriebsgeräusch. Abgesehen vom Wegfall des Getriebes trägt auch der permanentmagneterregte Synchronmotor zum höheren Wirkungsgrad der Lösung bei. Diese Konstruktion gestattet eine Verkleinerung der Motorbaugruppe, die jetzt problemlos unterhalb des Gebläses Platz findet - an der Stelle, wo sich bei Systemen mit herkömmlicher Kraftübertragung das Getriebe befindet.

Trockenkühltürme sind in HLK-Systemen häufig anzutreffen. Große Gebläse führen Luft über ein wassergetränktes Medium, um das Wasser zu kühlen, bevor es wieder der Kühleinheit zugeführt wird. Die bisher am häufigsten eingesetzte Technik für solche Gebläse ist Baldor zufolge ein standardmäßiger AC-Induktionsmotor, der über eine Antriebswelle und ein Scheibenkupplungssystem in einem Rechtwinkelgetriebe mit dem Gebläse verbunden ist. Das Rechtwinkelgetriebe reduziert dabei die Motordrehzahl auf den für das Gebläse erforderlichen Drehzahlbereich. Solche Systeme weisen aber laut Baldor zahlreiche Nachteile auf: Ein Getriebe laufe mit hoher Drehzahl und benötige daher regelmäßige Inspektion und Wartung des Schmier- und Dichtungssystems. Fluchtungsfehler bei der Leistungsübertragung könnten Vibrationen, Verschleiß und Geräuschentwicklung zur Folge haben; das komplexe Leistungsübertragungssystem führe zu wesentlichen Energieverlusten.

Baldors Direktantrieb dagegen besteht aus einem direkten Niedrigdrehzahlantrieb mit einer drehzahlvariablen Steuerung, die speziell für die Anforderungen an die Gebäudekühlung optimiert ist. Durch den Wegfall von Antriebswelle und Getriebe weist das System weniger bewegliche Teile auf, was Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit erhöht und die Materialliste verkleinert.

Das Design des Permanentmagnetmotors beruht auf einem laminierten Rahmen, der einen Verzicht auf den konventionellen äußeren Gusseisenrahmen großer AC-Motoren ermöglicht und mehr Platz für aktives (drehmomentproduzierendes) magnetisches Material schafft. Der Motor bietet daher eine hohe Drehmomentdichte; über seinen gesamten Bereich von Null bis zur Betriebsdrehzahl erreicht er ein konstantes Drehmoment. Sein Design setzt also laut Baldor auf energiesparende Techniken, die - zusammen mit der Eliminierung von Verlusten durch Antriebswelle und Getriebe - zu einem effizienteren System im Vergleich zu konventionellen Systemen mit fester Drehzahl führen. Außerdem lassen sich deutliche Energieeinsparungen erzielen, indem der Lüfter außerhalb der Spitzenlastzeiten mit geringeren Drehzahlen betrieben wird. Darüber hinaus erzeugt der Direktantrieb weniger Betriebsgeräusche und sorgt dafür, dass das Problem verunreinigten Kühlturmwassers aufgrund undichter Getriebe der Vergangenheit angehört.

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