Antriebstechnik Extrusionslinien

Energieverbrauch und Betriebsgeräusch des Extruders senken

Konstantmoment-Anwendung profitiert von der Synchronreluktanzmotor-Technologie. Während der diesjährigen Hannover Messe wurde eine besonders effiziente Synchronreluktanzmotor-Technologie vorgestellt. Ein Beispiel für die hohe Energieeffizienz zeigt eine Praxisanwendung an einem Doppelextruder bei einem britischen Unternehmen. Dort erzielt ein Paket aus Synchronreluktanzmotor und Frequenzumrichter einen bis zu 15 Prozent geringeren Energieverbrauch, deutlich niedrigere Motorwartungskosten und ein geringeres Betriebsgeräusch.

Bei Radius Systems werden die DC-Motoren der Extrusionslinien sukzessive durch AC-Motoren ersetzt, um Energieverbrauch, Wartungsaufwand und Betriebsgeräusche zu reduzieren. (Bild: ABB)

Das Werk von Radius Systems in Derbyshire produziert mit 14 Extrusionslinien Polyethylenrohre sowie Fittings für Gas- und Wasserleitungen von Versorgungsunternehmen im Spritzguss. Acht Linien werden von DC-Motoren angetrieben, von denen viele älter als 20 Jahre sind. In einer stark genutzten Linie fiel der 182 kW-DC-Motor regelmäßig aus, was zu langen 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 2500 Euro pro Motor belaufen.

Vorher-Nachher-Betrachtung
Der Vertragspartner von ABB für die Region Derbyshire führte bei der betroffenen Linie eine Vorher-Nachher-Betrachtung des DC-Motors durch. 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 auch fest, dass der DC-Motor für die Anwendung überdimensioniert ist und mehr Energie verbraucht als notwendig.

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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 Wegfall der Wartungskosten für den DC-Motor würde sich eine zusätzliche Kostenentlastung in Höhe der oben genannten Summe ergeben.

Leiser und sparsamer
Der IE4-Synchronreluktanzmotor mit 200 kW und 1500 min-1 bietet zusammen mit dem ABB Industrial Drive ACS880 nach Unternehmensangaben einen deutlich höheren Wirkungsgrad als ein Standard-Asynchronmotor plus Frequenzumrichter. Dank Synchronreluktanzmotor ist außerdem die Lärmbelastung in der Produktionshalle deutlich gesunken. Da ein Synchronreluktanzmotor bis zu zwei Baugrößen kleiner sein kann als ein herkömmlicher Asynchronmotor, passte er auch genau in den durch den DC-Motor freigewordenen Platz.

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. Trotzdem schien das Risiko aufgrund der umfangreichen Tests der Technologie und Vorab-Betrachtungen überschaubar, erklärte das Anwenderunternehmen Radius Systems.

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