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f+h fördern und heben 1-2/2019

f+h fördern und heben 1-2/2019

HUBANTRIEBE MIT

HUBANTRIEBE MIT KUPFERROTOR VERBESSERN EFFIZIENZ VON SCHMALGANGSTAPLERN Die Verbesserung des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsfähigkeit ist ein Trend im Bereich der hochwertigen Lagertechnik. Für die Hersteller von Schmalgangstaplern und Vertikal- Kommissionierern steht dabei vor allem der Energieverbrauch im Hubbetrieb im Fokus, da hierfür bauartbedingt leistungsstarke Antriebe zum Einsatz kommen. Das Unternehmen Magaziner Lager- und Fördertechnik stellt mit dem Kupferrotorantrieb eine neue Antriebstechnologie bereit, die einen effizienten Betrieb im Schmalganglager sicherstellt. Für den Hubantrieb von Schmalgangstaplern stehen bisher drei verschiedene Drehstrom-Technologien zu Verfügung: der klassische Synchronmotor, der Synchron-Reluktanzmotor und der konventionelle Asynchronmotor mit Aluminiumläufer. Beim Synchronmotor wird ein konstant magne tisierter Rotor synchron, d. h. ohne Schlupf, von einem bewegten magnetischen Drehfeld mitgenommen. Dabei treten keinerlei Rotorverluste auf, wodurch gute Wirkungsgrade resultieren. Allerdings bringt seine Verwendung aufgrund aufwändiger Fertigung auch vergleichsweise hohe Kosten mit sich. Ein weiteres Problem sind die zur Erzeugung des Läuferfelds erforderlichen Permanentmagnete, die oftmals aus seltenen Erden gefertigt werden – umweltbelastende und rationierte Rohstoffe. Der Synchron-Reluktanzmotor soll dieses Defizit überwinden, da er aufgrund seiner physikalischen Wirkungsweise grundsätzlich ohne Permanentmagnete auskommt. Bei dieser Motortechnologie entsteht das Drehmoment aus einem Streben der Anordnung nach Minimierung des magnetischen Widerstands, d. h. der Reluktanz. Diese wird minimal, wenn die Pole des Rotors fluchtend mit dem rotierenden Magnetfeld ausgerichtet sind. Sie wird größer, je größer der Winkel dazwischen ist. Durch diesen Effekt bleibt der Rotor in Bewegung. Diese Motorbauweise ist wirtschaftlich in der Herstellung und wird mit Effizienzgewinnen in Verbindung gebracht. Eine 58 f+h 2019/01-02 www.foerdern-und-heben.de

PRODUKTE UND SYSTEME Untersuchung von Nicola Bianchi von der Universität Padua aus dem Jahr 2016 hat allerdings nachgewiesen, dass ein Synchron-Reluktanzmotor in einem breiten Drehzahl bereich nur durch „permanent magnet assistance“ hohe Wirkungsgrade erreicht. Hierfür werden Permanentmagnete in die Flussbarrieren des Rotors eingebracht. Diese machen den Motor zwar effizienter aber auch wieder kostenintensiver und weniger umweltfreundlich. DAS KUPFER MACHT DEN UNTERSCHIED Das Unternehmen Magaziner setzt bei Hubantrieben auf die drittgenannte Lösung, die Asynchronmotoren. Diese Motor technologie kommt ohne Permanentmagnete aus und ist dabei robust, effizient und leistungsfähig. Magaziner setzt diese Antriebe mit einer maßgeblichen Innovation ein: In konventionellen Asynchronmotoren wird der Wirkungsgrad zu 30 Prozent durch Rotorverluste gemindert. Diese Leitungsverluste in Form Joule scher Wärme entstehen durch die relativ schlechte elektrische Leitfähigkeit des klassischen Rotorwerkstoffs Aluminium. Lange war man jedoch auf die Verwendung dieses Metalls beschränkt, da die gießtechnischen Herausforderungen bei der Produktion von kupfergefüllten Rotoren erheblich sind. Auch heute beherrschen nur wenige Hersteller die benötigte Kupfer-Druckgusstechnik, die z. B. eine hohe Reinheit der Schmelze und Gießtemperaturen von 1 200 °C voraussetzt. Die wirtschaftliche Fertigung von Kupfer rotoren eröffnet allerdings 01 Kupfer hat eine um 60 Prozent höhere Leitfähigkeit als Aluminium – eine Eigenschaft, die dem Kupferrotor eine hohe Effizienz verleiht technische Vorteile. So können Asynchronmaschinen mit Kupferrotor die hohen Normvorgaben nach IEC 60034-30 (IE3 Premium Efficiency und IE4 Super Premium Efficiency) erreichen, was für Aluminium rotoren schwierig ist. Hierzu tragen neben den um zwölf Prozent geringeren Leitungsverlusten auch die geringeren Eisenverluste bei. Diese entstehen durch den Widerstand gegen Umpolung des magne tischen Flusses und in Form von Wirbelstromverlusten im Eisenkern des Motors. Es hat sich gezeigt, dass die hohe Gieß temperatur des Kupfers begünstigend auf die Magnetisierbarkeit des Eisens wirkt. Aufgrund des verhältnismäßig geringen Widerstands in den Kurzschlusswicklungen des Kupferrotors ergibt sich ein niedrigeres Anlaufmoment. Dieses Merkmal hat eine positive Auswirkung Eine neuee Referenz in seiner Klasse! Seit über 100 Jahren. Was wir unter SMART, STRONG, SAFE verstehen und wie diese leistungsstarken Stapler Ihren Materialumschlag verbessern, erfahren Sie auf www.clarkmheu.com. Erleben Sie jetzt die neue CLARK S-Series S –der beste CLARK Stapler aller Zeiten.

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