Drehzahlgeregelte Motoren an Flughäfen schützen

Nicht nur das Fliegen wird in Zeiten des Klimawandels kritisch beäugt, auch die Flughäfen stehen vor dem Zwang, umweltfreundlicher zu werden. Ein wichtiger Ansatzpunkt ist hier das Senken des Energieverbrauchs. Denn in Flughäfen können Elektromotoren in unterschiedlichsten Anwendungen sehr viel Energie verbrauchen. Die Anwendungen reichen dabei von Gepäckförderanlagen und -karussells, People-Mover, HLK-Lüftungsgebläsen und -Klimaschränken über Kühlwasser-, Wasser- sowie Abwasser- und Kraftstoffpumpen bis zu Gastronomieaufzügen und Müllpressen. Elektromotoren werden noch häufig kontinuierlich mit voller Leistung betrieben, während beispielsweise die Förderleistung von Pumpen und Ventilatoren durch Ventile beziehungsweise Drosselklappen bestimmt wird. Dies ist vergleichbar einer Autofahrt, bei der mit einem Fuß Gas gegeben und mit dem anderen gleichzeitig gebremst wird.

Damit das Auto langsamer fährt, wird stärker gebremst und weiterhin aufs Gaspedal gedrückt, anstatt den Fuß vom Pedal zu nehmen. Die Regelung von Motoren mit einem Frequenzumrichter bietet hier eine deutlich höhere Effizienz. Der Frequenzumrichter senkt beispielsweise die Drehzahl des Ventilatorenmotors, wenn die Luftmenge reduziert werden soll, da er mit einem hohen Wirkungsgrad nur die tatsächlich benötigte Energie dem Netz entnimmt. In der Praxis konnte bei Anwendungen im Bereich Heizung, Lüftung, Klima nachgewiesen werden, dass Frequenzumrichter den Energieverbrauch um 20 bis 30 Prozent senken können. Der Einsatz von Frequenzumrichtern in Gepäckförder- und Liefersystemen spart aber nicht nur Energie, sondern sorgt zusätzlich durch die präzise Regelung der Motordrehzahl für einen reibungslosen Förderbetrieb und eine verbesserte Gepäckbeförderung.

Unabhängig von der Anwendung können Frequenzumrichter aber die von ihnen geregelten Motoren beschädigen. Sie induzieren Ströme an Motorwellen, die sich durch ihre Lager entladen und somit Lochfraß, Riffelbildung bis hin zum Motorausfall verursachen. Ohne Lagerschutz können die beträchtlichen Kosteneinsparungen infolge des Einsatzes von Frequenzumrichtern durch die Kosten für den Austausch von Motoren und durch Systemausfallzeiten schnell zunichtegemacht werden. Aegis-Wellenerdungsringe schützen vor schädlichen Lagerströmen. Durch die Ableitung der Lagerströme sorgen sie für eine sichere und langfristige Funktion von Motorsystemen mit Frequenzumrichter-Regelung. Das hat Energieeinsparungen zur Folge und macht diese Systeme nachhaltig.

Mit Blick auf mögliche Energieeinsparungen und niedrigere Betriebskosten nehmen immer mehr Flughäfen ihre Ausrüstungen und Verfahren unter die Lupe, um umweltfreundlicher zu werden. Ein konkretes Anwendungsbeispiel veranschaulicht nachdrücklich die positiven Wirkungen von Wellenerdungsringen auf die Wellenströme: Im Rahmen einer Feldstudie wurden am Mitchell Field Airport, Milwaukee, USA, Spannungswerte an den Wellen mehrerer Motoren mit Frequenzumrichter-Regelung am Gepäckfördersystem TC1 Console des Flughafens erfasst. Die Spannungswerte wurden sowohl vor als auch nach Anwendung der Aegis-Wellenerdungsring-Technologie ermittelt. Bei den beiden untersuchten Motoren handelte es sich um NEMA-Premium-Motoren für Gepäckkarussells und Förderbänder, die für den Betrieb mit Frequenzumrichtern vorbereitet sind: einen 5 HP 184T und einen 1 HP 143T von Baldor. Hohe Spitze-zu-Spitze-Messwerte der beiden Motorwellen zeigten an, dass sich Ströme an der Welle aufbauten und sich durch die Lager der Motoren entluden. Dadurch wurden EDM-Lochfraß und möglicherweise Riffelungen des Lagers verursacht. Nach Installation der Aegis-Wellenerdungsring-Technologie an der Motorwelle zeigten neue Messungen, dass die Ringe schädliche Wellenströme effektiv von den Lagern zur Erde leiten. Die Spitze-zu-Spitze-Spannungsmesswerte waren vernachlässigbar und lagen weit unter denen, die Lager beschädigen könnten.

Übrigens bietet der Hersteller Anwendern, die ihre Motoren mit Aegis-Wellenerdungsringen registrieren, erstmals eine kostenlose Zwei-Jahres-Garantie gegen Lagerschäden durch Stromdurchgang an, wenn der Wellenerdungsring nach den Best-Practices-Vorgaben installiert wurde. aru