„Die dezentrale Intelligenz sollte nicht zu komplex werden.“  - Michael Burghardt, Danfoss
„Die dezentrale Intelligenz sollte nicht zu komplex werden.“ - Michael Burghardt, Danfoss

Insgesamt gesehen haben die gesetzlichen Vorgaben und wirtschaftliche Notwendigkeit von Energieeffizienz die Motorenentwicklung beflügelt. So wurden neben neuen Technologien vor allem im Motorbereich auch optimierte ältere Konzepte in Verbindung mit Frequenzumrichtern wieder aufgegriffen. Neben dem permanenterregten Synchronmotor erlebt der Synchron-Reluktanzmotor eine Renaissance. Bisher wurden diese Motoren auf Drehmoment und Baugröße optimiert, jetzt steht die Energieeffizienz im Vordergrund: „Die realisierbaren IE-Klassen liegen mit neuem Design herstellerabhängig im Bereich von IE2 bis IE4“, sagt Michael Burghardt von Danfoss. Größere Leistungen erreichen üblicherweise leichter die höhere Wirkungsgradklasse. Wichtig ist aber beim drehzahlvariablen Betrieb nicht nur die IE-Klassifizierung des Motors, sondern auch ein guter Wirkungsgrad bei mittleren und kleinen Drehzahlen.
Stand der Technik zur Regelung von Motoren sind vektorbasierte Rechenmodelle. Die Verfahren berechnen zu jedem Zeitpunkt auf Basis von Strom- oder Spannungsvektoren, wie der Motor zu bestromen ist. Je nach Konzept und benötigter Regeldynamik orientieren sie sich am Spannungsverlauf im Stator oder dem Stromverlauf im Rotor. Zusätzlich benötigen die Controller eine Regelstrategie, die das Motorverhalten beeinflusst. Danfoss setzt auf einen modularen, nahezu parameterunabhängigen Algorithmus, der einzelne Elemente aus allen drei Regelstrategien abhängig vom eingestellten Motortyp verwendet. Das Ergebnis ist eine modulare Steuer-Software, die die Bestromung des Motors für ein optimales Laufverhalten und bestmögliche Magnetisierung des Motors berechnet, erstmals implementiert in der Baureihe VLT Automation Drive FC 302. Der energieeffiziente Betrieb von Drehstromasynchron-, PM- und Synchron-Reluktanz-Motoren ist damit mit einem Gerät bereits in der Grundversion möglich.

Als Antriebs- und Automatisierungshersteller sieht Lenze zwei weitere Schwerpunkte in der Antriebstechnik: Zum einen die sensorlose Ansteuerung von energieeffizienten Synchronmotoren und Reluktanzmotoren mit Unterstützung durch Frequenzumrichter, zum anderen die Integration von Getriebemotor, Elektronik und Software zu mechatronischen Lösungen. Hierfür werden vor allem die Schnittstellen und Funktionen der Umrichter optimiert, berichtet Peter Blatter. „Als Antriebshersteller unterstützen wir vorgefertigte Lösungen – sowohl als Lösung im Antriebsstrang oder als Lösung im Umrichter selbst.“ Für den Frequenzumrichter bedeutet dies, dass er im ersten Fall als einfacher Antriebssteller mit schneller Kommunikationsverbindung arbeitet und im anderen Fall die erwähnten Funktionen lokal verarbeitet. Jürgen Spiertz von Schneider Electric bestätigt: „Frequenzumrichter verfügen über immer mehr Servofunktionalitäten und ersetzen klassische Servoregler in einfachen Positionieranwendungen. Moderne Frequenzumrichter können neben Asynchronmotoren auch permanent erregte Synchronmaschinen ansteuern.“ bf

Sehen Sie auch: ke NEXT stellt Dezentrale Antriebslösung bei Hansa-Heemann vor