antriebstechnik 9/2023

SPECIAL: ELEKTROMOTOREN

SPECIAL: ELEKTROMOTOREN UND UMRICHTERTECHNIK INDUSTRIEGETRIEBE UND FREQUENZUMRICHTER GANZHEITLICHE ANTRIEBSLÖSUNGEN: ENERGIEEFFIZIENZ IM SYSTEM GEDACHT Bei Industriegetrieben zählte bisher vor allem die Funktionalität. Schließlich sind Energie-Einsparpotenziale geringer als bei Massen an Elektround Getriebemotoren, wie sie etwa in der Fördertechnik im Einsatz sind. Doch auch bei den Schwergewichten rückt Ressourceneffizienz mit Blick auf Nachhaltigkeitsziele und steigende Energie- und Rohstoffpreise in den Vordergrund. Anwendungs spezifische Antriebe wie zum Beispiel mit vertikalen Getrieben und eine intelligente Steuerung sind die Lösung, wie der Beitrag von Sumitomo Drive Technologies aufzeigt. Kris Herijgers, Business Development Manager, Sumitomo Drive Technologies, Antwerpen Bei Sumitomo Drive Technologies ist man davon überzeugt: Jeder Anwendungsfall bietet eine ganz eigene Möglichkeit, um Energie und Ressourcen zu sparen. Für Mischer, Pulper, Toaster, Oberflächenbelüfter, Kühltürme oder luftgekühlte Kondensatoren eignen sich vor allem vertikale Antriebslösungen. Diese typischen Industrie-Anwendungen stellen große Herausforderungen für Getriebe dar, was die Schmierung, Kühlung und Belüftung betrifft. Zudem wirken hier wesentlich größere äußere Kräfte auf die Welle und sie muss hohe Torsions-, Axial- und Radialkräfte aufnehmen können. VERTIKALE GETRIEBE ALS NACHHALTIGE LÖSUNG Dreht man ein Standardgetriebe, das für horizontale Anwendungen konstruiert wurde, um 90 °, ist dies häufig technisch und für die Wartung nachteilig. Eine effizientere Lösung sind Getriebe, die speziell für diesen Anwendungsfall konstruiert sind. Vertikale Industriegetriebe zeichnen sich durch einen vergrößerten Lagerabstand an der Abtriebswelle im Gussgehäuse aus. Spezielle Schmiersysteme mit zuverlässiger mechanischer Pumpe passen das Getriebe optimal an die jeweilige Anwendung an. Da keine zusätzlichen Konstruktionselemente zur Aufnahme größerer Lasten erforderlich sind, entfallen Schnittstellen und Leckage-Risiken. Durch den standardmäßigen Einbau einer Steigrohr-Lösung kommt das Getriebeöl nicht mit dem Wellendichtring der Abtriebswelle in Berührung – ein leckagefreier Betrieb wird sichergestellt. Eine horizontale Teilfuge ermöglicht den leichten Zugang zu den Innenteilen des Getriebes, ohne Öl ablassen zu müssen. In Kombination mit geschliffenen Verzahnungen mit spezieller Verzahnungsgeometrie und hohem Wirkungsgrad ergibt sich ein hocheffizientes Getriebekonzept. ABGESTIMMTES ZUSAMMENSPIEL Besonders energieeffizient sind Industriegetriebe, wenn sie mit Motoren mit hohem Wirkungsgrad sowie Frequenzumrichtern kombiniert werden. Die Energieeffizienz ergibt sich dabei nicht nur aus den einzelnen Komponenten, sondern aus deren aufeinander abgestimmten Zusammenspiel. Es gibt viele Gründe für den Einsatz von Frequenzumrichtern: Sie erleichtern die Prozesssteuerung im Maschinenbetrieb, reduzieren den Einschaltstrom für einen kontrollierten Start und verringern Lärm sowie Verschleiß. Einer der wichtigsten Vorteile ist jedoch, dass sie den Energieverbrauch deutlich senken können. Reduziert man die Drehzahl eines Motors mithilfe eines Frequenzumrichters, sinkt mit ziemlicher Sicherheit auch der 36 antriebstechnik 2023/09 www.antriebstechnik.de

01 Vertikales Getriebe in einem Nass - kühlturm-Antrieb 02 Optidrive Eco: Frequenzumrichter für Lüfter- und Pumpenanwendungen Stromverbrauch. Zudem verringert der Betrieb eines Umrichters mit Vektorregelung den Energieverbrauch, da der Umrichter die Spannung und Frequenz kontinuierlich anpasst, um den Motorbetrieb zu optimieren. Dies ist besonders nützlich bei Lasten mit EINSPARUNGEN SIND AUF DEM INVERTER-DISPLAY ABLESBAR konstantem Drehmoment, da es auch die beste Leistung bringt. Wie sehr sich der Energieverbrauch reduziert, lässt sich direkt auf dem Display des Inverters ablesen. Am meisten bezahlt machen sich Frequenzumrichter bei Lasten mit variablem Drehmoment. Bei einer Vielzahl von Ventilatoren und vielen Pumpentypen steigt das Drehmoment im Quadrat der Drehzahl. Wenn die Drehzahl einer Pumpe oder eines Lüfters sich um 10 % verringert, sinkt der Stromverbrauch um etwa 25 %. Bei einer Verringerung der Drehzahl um 20 % kann der Energieverbrauch nahezu halbiert werden. Dadurch amortisiert sich die Investition nicht erst nach Jahren, sondern bereits innerhalb weniger Monate. INTELLIGENT ENERGIE SPAREN Die Invertek-Optidrive-Frequenzumrichter von Sumitomo Drive Technologies verfügen standardmäßig über eine Energiesparfunktion. Sie überwachen kontinuierlich die Last am Antrieb und senken bei geringer Last den Magnetisierungsstrom im Motor durch eine leichte Reduzierung der Ausgangsspannung. Die Verluste in Motor und Antrieb werden verringert. Der Frequenzumrichter Optidrive Eco verfügt darüber hinaus über weitere Features: n Eine Software steuert mehrere Pumpen im Kaskadenbetrieb und optimiert so deren Leistung. n Eine Pumpenreinigungsfunktion erkennt Verstopfungen und beseitigt sie. n Der automatische Stand-by-Modus spart Energie, wenn kein Bedarf besteht. EFFIZIENZTECHNOLOGIEN GEHÖRT DIE ZUKUNFT Die Frequenzumrichter werden für jede kundenspezifische Anwendung so programmiert, dass die Komponenten ihr Potenzial voll ausschöpfen und für die gewünschten Einsparungen sorgen. Sumitomo Drive Technologies bietet energieeffiziente Getriebe, Frequenzumrichter und Motoren sowohl einzeln als auch als ganzheitliche Antriebslösung aus einer Hand – perfekt aufeinander abgestimmt für besonders hohe Energieeffizienz. Bei Industriegetrieben bietet jeder Anwendungsfall seine eigenen Möglichkeiten, Energie zu sparen und den Bedürfnissen einer zunehmend umweltbewussten Industrie gerecht zu werden. Bilder: Sumitomo Drive Technologies www.sumitomodrive.com DIE IDEE „Wir sehen vertikale Industriegetriebe in zahlreichen Anwendungen als die ideale Lösung, um Ressourcen zu sparen und die laufenden Betriebskosten zu senken. In Kombination mit modernen Frequenzumrichtern und Motoren verbraucht jedes Getriebe weniger Energie. Unternehmen können so ihre Nachhaltigkeitsziele konsequent verfolgen.“ Kris Herijgers, Business Development Manager, Sumitomo Drive Technologies, Antwerpen www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2023/09 37