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6 Hocheffizienzpumpe mit Permanentmagnetmotor?

Energieeffizienz, weniger Emissionen von Treibhausgasen, geringerer Energieverbrauch – dies sind Themen von vielen kontroversen Diskussionen. Einig sind sich alle: der Verbrauch soll gesenkt werden, Permanentmagnetmotoren bieten sich wegen ihres hohen Wirkungsgrades dafür an. Die elektrische Antriebstechnik stellt eine der Schlüsseltechnologien bei Maschinen und Anlagen dar. Sie ist die schnellste und derzeit effektivste Möglichkeit, den Energieverbrauch zu senken. Dabei verteilt sich das gesamte Einsparpotenzial eines Antriebs auf drei Bereiche: 10 Prozent der Einsparungen lassen sich durch effizientere Motoren erreichen, weitere 30 Prozent mit Einsatz elektronischer Drehzahlregelung im Bereich der Antriebe. Das größte Potenzial stellt allerdings die Optimierung von Prozessen und Abläufen in der Anlage dar, die oft erst durch Drehzahlreglung möglich werden.

Für mehr Effizienz in Anlagen kamen bisher – abhängig von der benötigten Leistung – unterschiedliche Motortechnologien zum Einsatz. Im Leistungsbereich bis etwa 0,75 kW setzten Anlagenbauer aus Kostengründen oft Motoren mit aufgrund ihrer Bauform schlechterem Wirkungsgrad ein. Mit steigender Leistung dominierte dann aber der Standard-Drehstromasynchronmotor.

Eine Alternative entwickelte sich mit dem permanenterregten Synchronmotor. Durch sinkende Preise und hohen Wirkungsgrad setzten sich diese vor allem im niedrigen Leistungsbereich durch.

Generell fallen Motoren mit Permanentmagenten unter den Oberbegriff PM (Permanent Magnet). Je nach Branche sind verschiedene Namen und Abkürzungen für die verschiedenen PM-Unterarten üblich. In industriellen Anwendungen kommen meist PMSM (Permanent Magnet Synchron Motor) zum Einsatz. Mit steigender Leistung nähern sich Wirkungsgrade von Asynchron- und PM-Motoren an. Die Gemeinsamkeit der PM-Motoren ist, dass sie eine Regelelektronik benötigen, um den Motor zu betreiben. Mittlerweile bieten Hersteller auch PM-Motoren an, die am Netz anlaufen können. Sie benötigen hierfür aber eine Hilfswicklung, die sich in einem höheren Preis und einem schlechteren Wirkungsgrad niederschlägt. Durch die eingesetzten Permanentmagnete ist der Wirkungsgrad eines solchen Motors typisch um 1 bis 10 Prozent besser als der eines Drehstromasynchronmotors. Abhängig ist dies von der Güte des Asynchronmotors und dem betrachteten Leistungsbereich. Mit steigender Leistung nähern sich die Wirkungsgrade beider Motortypen an. In den Veröffentlichungen einiger Hersteller wird gerne der Vergleich zu den ineffizienteren Spaltpolmotoren oder anderen spannungssteuerbaren Motoren im Leistungsbereich unter 1 kW verwendet. Der Wirkungsgradvorteil ist entsprechend wesentlich höher.


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