Das Werk von Radius Systems im englischen Derbyshire produziert mit 14 Extrusionslinien Polyethylenrohre und mit einer Spritzgussanlage Fittings für Gas- und Wasserleitungen von Versorgungsunternehmen. Acht Linien werden durch DC-Motoren angetrieben, von denen viele älter als 20 Jahre sind. In einer stark genutzten Linie fiel der 182kW-Motor regelmäßig aus, was zu hohen Stillstandzeiten und Wartungskosten führte. Das Unternehmen schätzt, dass die jährlichen statischen und dynamischen Prüfungen, der Austausch der Bürsten und die externen Arbeitskosten sich alleine auf rund 2.500E pro Motor belaufen.
Vorher-nachher-Betrachtung
Der Vertragspartner von ABB für die Region Derbyshire, Inverter Drive Systems (IDS), hat bei der betroffenen Linie eine Vorher/Nachher-Betrachtung des DC-Motors durchgeführt. Dazu wurde die Energieeinsparung ermittelt die bestätigte, dass ein Asynchronmotor plus Frequenzumrichter die von Radius Systems geforderte Amortisierungzeit von drei Jahren erfüllt. IDS stellte dabei aber auch fest, dass der DC-Motor für die Anwendung überdimensioniert ist und mehr Energie verbraucht als notwendig. In der Modellrechnung gingen die Fachleute davon aus, dass das Energiesparpotenzial durch ein Synchronreluktanzmotor-Paket im Bereich von 8 bis 15 Prozent liegen würde – bei einer Amortisationszeit von zwei Jahren. Durch den Wegfall der Wartungskosten für den DC-Motor würde sich eine zusätzliche Kostenentlastung in Höhe der oben genannten Summe ergeben.
Moderne Antriebstechnik
Der IE4-Synchronreluktanzmotor mit 200kW und 1500 U/min bietet zusammen mit dem ABB Industrial Drive ACS880 einen deutlich höheren Wirkungsgrad als ein herkömmlicher Asynchronmotor plus Frequenzumrichter. Durch den eingesetzten Synchronreluktanzmotor ist außerdem das Geräusch in der Produktionshalle deutlich gesunken. Da solche Motoren bis zu zwei Baugrößen kleiner sein können als herkömmliche Asynchronmotor, passte er auch genau in den durch den DC-Motor freigewordenen Platz.
Umfangreiche Tests
Während ein Synchronreluktanzmotor bei Anwendungen mit quadratischem Drehmoment wie Pumpen, Lüftern und Kompressoren umfassend getestet ist, gibt es nur relativ wenige Informationen zu Konstantmoment-Anwendungen wie Extrudern. \“Zu keinem Zeitpunkt hatten wir das Gefühl, dass wir mit dieser neuen Technik ein Risiko eingehen würden\“, resümiert Rob Betts, Engineering Manager bei Radius Systems. \“Wir hatten volles Vertrauen\“
