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Deutlich energieeffizienter als Asynchronmotoren

Kollmorgen: Synchron-Servomotoren mit IE4-Effizienz

16. Dezember 2010, 11:55 Uhr | Andreas Knoll

In verschiedenen Versionen lieferbar sind die Synchron-Servomotoren der Serie AKM von Kollmorgen.

Für Synchronmotoren und permanentmagneterregte Motoren gilt die Norm IEC 60034-30, die die Wirkungsgradklassen IE1 bis IE4 definiert, zwar nicht. Kollmorgen hebt aber dennoch hervor, dass seine Synchron-Servomotoren der Serie AKM mit integrierten Permanentmagneten der höchsten Wirkungsgradklasse IE4 entsprechen.

»Unsere Synchron-Servomotoren benötigen im Schnitt 30 Prozent weniger Energie als traditionelle Asynchronmotoren«, betont Sandra Becker, bei Kollmorgen zuständig für Marketing Communications Europe. »Noch besser wird die Energiebilanz der Motoren, wenn sie mit den Advanced Kollmorgen Drives (AKD) kombiniert werden. Mit diesen Servosystemen lässt sich der Energiebedarf um mehr als 40 Prozent senken.« Die IE-Wirkungsgradklassen der IEC 60034-30 gelten für Niederspannungs-Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer.

Die hohe Effizienz der AKM-Motoren resultiert unter anderem aus integrierten Permanentmagneten: »Anders als bei nicht-synchronen Lösungen ist dadurch keine Extraenergie für die Bildung eines elektrischen Magnetfelds erforderlich«, erläutert Becker. Erheblich im Verbrauch bemerkbar mache sich zudem die wesentlich geringere Massenträgheit der AKM-Lösungen: »Sie ist mitunter zehnfach kleiner als bei Asynchronmodellen, so dass zur Beschleunigung auch nur ein Zehntel der Energie nötig ist«, führt Becker aus.

Zur Verfügung stehen acht unterschiedliche Baugrößen mit vielen Wicklungsvarianten und optionalen Rückführsystemen. Die Überlappung der Stillstandsmomente und Nenndrehzahlen ermöglicht eine feine Abstufung des Leistungsbedarfs und damit eine genaue Auslegung.

Wenn AKM-Motoren mit dem Servoverstärker AKD von Kollmorgen kombiniert werden, lässt sich die Energieeffizienz einer Antriebslösung Becker zufolge weiter steigern. Der Grund hierfür liege vor allem in einer verbesserten Regelung: »Im AKD hinterlegte Motordaten sowie Regelalgorithmen bewirken - neben höherer Präzision und Produktivität - auch einen bedarfsgerechten Energieabruf«, verdeutlicht Becker. »Zudem lässt sich durch eine DC-Bus-Kopplung Energie aus den Zwischenkreisen zurückgewinnen, die beim Bremsen zwischengespeichert worden ist. Besonders effektiv ist eine derartige Zwischenkreiskopplung, wenn mehrere Antriebe intelligent aufeinander abgestimmt werden.« Weitere Einsparungen ließen sich mittels eines von Kollmorgen angebotenen Kapazitätsmoduls realisieren. Das Modul speichere die Energie generatorisch arbeitender Achsen.