Elektromotor IE4-Motoren erfordern neue Technologien

Um die seit Januar geltende Motorklasse IE3 zu übersteigen, reichen herkömmliche Motortechnologien nicht mehr aus. Daher suchen Hersteller nach neuen Ansätzen, um wettbewerbsfähige IE4-Motoren zu schaffen.

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Industrielle Motoranwendungen sind für ca. 70 % des gesamten Energieverbrauchs in der Industrie verantwortlich.
Industrielle Motoranwendungen sind für ca. 70 % des gesamten Energieverbrauchs in der Industrie verantwortlich.
(Bild: Volt)

Elektromotoren werden in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt, wie z. B. in Pumpen, Kompressoren, Klimaanlagen, Kränen, Aufzügen und Förderbändern. Diese industriellen Motoranwendungen sind für ca. 70 % des gesamten Energieverbrauchs in der Industrie verantwortlich. Im Hinblick auf die Reduzierung des Energieverbrauchs legte die IEC (Internationale Elektrotechnische Kommission) die Normen IEC 60034-2-1:2007 und IEC 60034-30:2008 für Messverfahren zur Bestimmung des Wirkungsgrads und internationale Wirkungsgradklassen fest. Diese beziehen sich auf Industriemotoren im Leistungsbereich von 0,75 bis 375 kW.

Lebenszykluskosten eines Elektromotors

Die Lebenszykluskosten eines Elektromotors für eine industrielle Anwendung werden von drei Hauptfaktoren bestimmt:

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  • Anschaffungskosten
  • Reparatur- und Wartungskosten
  • Gesamtkosten für den Energieverbrauch während der gesamten
  • Lebensdauer des Elektromotors

Die Kosten für den Energieverbrauch eines Motors während seiner gesamten Lebensdauer stellen bis zu 97 % der Gesamtkosten dar. Deshalb besteht die wirksamste Art, um die Gesamtkosten eines Motors zu senken, darin, den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen.

Im Hinblick auf die Senkung des europäischen Energieverbrauchs entschied die EG, dass der Wirkungsgrad aller standardmäßigen industriellen Niederspannungsmotoren mit einem Leistungsbereich von 7,5 bis 375 kW ab Januar 2015 mindestens der Klasse IE3 entsprechen sollte. Dieser Leistungsbereich wird im Jahr 2017 auf 0,75 bis 375 kW erweitert.

IE4-Wirkungsgrad erzielen

Die nächste Wirkungsgradklasse ist IE4. Um den IE4-Wirkungsgraden zu entsprechen, arbeiten viele Motorhersteller an neuen Technologien. Die Motortechnologien zur Erzielung des IE4-Wirkungsgrads können in vier Hauptgruppen unterteilt werden:

  • Dauermagnet-Synchronmotoren
  • Synchron-Reluktanzmotoren
  • Sowohl Magnet- als auch Reluktanz-Hybridsynchronmotoren (von magnetischem Widerstand angetriebene Magnetmotoren)
  • Asynchronmotoren

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