Aufrufe
vor 3 Wochen

f+h fördern und heben 5/2022

  • Text
  • Betrieb
  • Anforderungen
  • Einsatz
  • Logimat
  • Mithilfe
  • Logistik
  • Produkte
  • Systeme
  • Unternehmen
  • Halle
f+h fördern und heben 5/2022

PRODUKTE UND SYSTEME

PRODUKTE UND SYSTEME TITELSTORY EINFACH ZWEI KLASSEN BESSER: IE5+ MOTOREN IM EFFIZIENZVERGLEICH NORD DRIVESYSTEMS ERPROBT ANTRIEBE IM TESTFELD Horizontale Fördertechnik ist in allen Industriebranchen und Logistikzweigen weit verbreitet. Aufgrund der großen Anzahl der weltweit installierten Antriebseinheiten und ihrer hohen Betriebsstundenzahl haben Förderbänder einen signifikanten Anteil am weltweiten Elektroenergieverbrauch. In Kooperation mit dem Förderbandhersteller Ammega ermittelte Nord Drivesystems daher im direkten Vergleich mit aktuellen IE3-Motoren die Einsparpotenziale der neuen IE5+ Synchronmotoren. Etwa 70 Prozent der in industriellen Anwendungen eingesetzten elektrischen Energie werden von elektrischen Antrieben verbraucht. Für die wirtschaftlich und ökologisch notwendige Reduzierung und Optimierung des Energieund Ressourcenverbrauchs bietet sich mit der horizontalen Fördertechnik ein wichtiger Ansatzpunkt für nahezu jedes Industrieunternehmen und jede Intralogistikinstallation. Nord Drivesystems unterstützt dabei, diese Einsparpotenziale zu erschließen. Eine Wirkungsgradoptimierung des kompletten Antriebssystems einschließlich der ausgeführten Anwendung ist ein großer Ersparnisfaktor. Das Potenzial liegt hier bei rund 30 bis 60 Prozent. Nord Drivesystems hat sich dieser Aufgabe seit dem Aufkommen der Energiedebatte vor mehreren Jahrzehnten verschrieben und versucht bei jeder Neu- und Weiterentwicklung seiner Antriebssysteme Zukunftsfähigkeit, verbesserte Wirtschaftlichkeit, höhere Energieeffizienz sowie optimierte Funktionalität und Performance zu verbinden. 38 f+h 2022/05 www.foerdern-und-heben.de

TITELSTORY PRODUKTE UND SYSTEME 01 Die Zustands- und Betriebsdaten der Beispielanlage lassen sich in der Cloud analysieren und auswerten und in einer webbasierten Browserdarstellung übersichtlich visualisieren 02 Das neue Hocheffizienzportfolio von Nord: der Frequenzumrichter Nordac ON, die integrierte Getriebemotorkombination Duodrive sowie der IE5+ Synchronmotor 03 Der IE5+ Motor erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und ist damit optimal für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich geeignet 04 Das Muscheldiagramm für einen IE3-Asynchronmotor zeigt den Unterschied deutlich. Für eine akzeptable Energieeffizienz muss er möglichst genau an seinem Arbeitspunkt betrieben werden 01 EFFIZIENZVERGLEICH VON GETRIEBEMOTOREN IM PRAXISVERSUCH Gemeinsam mit Ammega, einem Förderbandhersteller und langjährigen Partner bei der Konzeption von Intralogistikanlagen, entstand die Idee, das Zusammenspiel der Fördertechnikkomponenten in einem praktischen Versuch zu vergleichen. Unter identischen Testbedingungen wurden ein IE3-Asynchronmotor in Baugröße 80 und ein IE5+ Permanentmagnet-Synchronmotor in Baugröße 71 verglichen. Allein die Möglichkeit, dieselben Leistungsparameter mit einer kleineren Motorbaugröße abdecken zu können, ist schon eine signifikante Einsparung. Während der IE3-Motor (80LP/4) Abmaße von 236 × 156 × 156 mm erreicht, ist der genauso leistungsstarke IE5+ Antrieb (71N2/8 TF) nur 225 × 132 × 132 mm groß. Hinzu kam ein Test mit dem neuen Nord Duodrive-Getriebemotor (SK EVO 80-3AZ), bei dem der IE5+ Motor mit dem Getriebe in einem Gehäuse integriert ist. Um verschiedene Reibungskoeffizienten zu berücksichtigen, wiederholten die Nord-Ingenieure die Tests der Getriebemotoren mit zwei Förderbandtypen und zwei verschiedenen Gleitunterlagen. Durchgeführt wurde der Getriebemotorenvergleich im hauseigenen Applikationstestfeld bei Nord Drivesystems in Bargteheide. VERSUCHSAUFBAU UND RAHMEN- BEDINGUNGEN Die entsprechende Bandlast wurde über einen Lastschlitten aufgebracht, der über einem der Förderbandsegmente montiert ist. Die Messdatenerfassung mit einer Abtastrate von 1 Hz wurde mit dem Nord ECO-Messgerät durchgeführt, das zwischen Netz- und Motoranschluss geschaltet ist. So lassen sich Spannung und Stromstärke sowie die tatsächlich verbrauchte Leistung ermitteln. Da für eine direkte Vergleichbarkeit der Getriebemotoren die gleiche Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wurde zur Drehzahlanpassung das gleiche Kegelstirnradgetriebe (SK 92072.1ABDH) mit dem gleichen Getriebeöl, aber unterschiedlichen Übersetzungen verwendet (Übersetzungsverhältnisse: IE3 = 3,58 / IE5+ = 5,17). Um Störeinflüsse durch Umweltfaktoren zu minimieren, führte Nord die Versuche nach einer Aufwärmzeit von zwei Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C, ohne Sonneneinstrahlung und bei einer Luftfeuchtigkeit von 30 bis 40 Prozent durch. Die Bandgeschwindigkeit während des 24-stündigen Dauerbetriebs betrug jeweils 1,5 m/s. S1-BETRIEB: BELASTUNGSTEST IM WORST-CASE-SZENARIO Ausgehend von der in vielen Ausschreibungsunterlagen geforderten Bandlast von 40 kg bei Volllastbetrieb wurden die Versuche im S1-Betrieb ausgeführt. Eine Auslastung von 100 Prozent entspricht nicht dem Realbetrieb. Der ist in Post-and-Parcel-Anwendungen, Flughafentechnik und Intralogistik viel mehr durch 02 03 04 Teillastbetrieb und geringere Bandlasten gekennzeichnet. Die Nord-Antriebe mit Synchronmotor haben hier Stärken, da ihre Effizienz im Vergleich zu Asynchronmotoren im Teillastbereich nicht signifikant abfällt. Die neue IE5+ Motortechnologie ist rund 15 Prozent sparsamer bei Volllast. Hinsichtlich der Förderbandgurte und Unterlagen zeigte sich, dass sie ihre Vorteile vor allem bei S1-Betrieb unter Volllast ausspielen konnten und eine Ersparnis von rund 25 Pro- www.foerdern-und-heben.de f+h 2022/05 39

AUSGABE