Neues Motor Drive System «m550» Neues Motor Drive System senkt Energiekosten

Anbieter zum Thema

Lenze Switzerland AG

Fastems Sales Agent: Gennaro Teta (omnino technology)

Antrimon Group AG

maxon international ag

Die steigenden Anforderungen an Energieeffizienz und Nachhaltigkeit stellen die Industrie vor Herausforderungen. Lenze hat darauf reagiert und präsentiert mit dem neuen Motor Drive System «m550» eine leistungsstarke und kompakte Lösung, die nicht nur Energiekosten senkt, sondern auch die Umweltbilanz verbessert.

Das Thema Energie ist und bleibt ein kritisches in der Industrie – vor allem in der Logistik. Hinzu kommt, dass Unternehmen im Rahmen ihrer Ziele im Bereich «Environmental, Social und Governance» (ESG), aber auch der Ziele ihrer Kunden den CO₂-Ausstoss reduzieren wollen und müssen. Viele Unternehmen investieren deshalb in erneuerbare Energien wie Photovoltaik auf dem Dach oder beziehen Ökostrom. Beides hat seine Berechtigung, senkt aber nicht den Energieverbrauch in der Produktion bzw. in den Prozessen. Das grösste Energieeinsparpotenzial steckt in den industriellen Antriebssystemen beispielsweise in der Fördertechnik.

Dazu kommt: Die Regularien wie die «Ecodesign for Sustainable Products» fordern mehr Energieeffizienz von der Industrie. Ab 2027/2028 wird es ernst (siehe Infokasten). Bei Lenze sind die Entwickler vorbereitet: In den letzten Wochen vor der SPS im November haben die Lenze-Produktmanager noch mal alles dafür getan, um ihren Kunden und Interessenten die besten Neuigkeiten zu präsentieren. Der Automatisierer zeigt auf der Leistungsschau im Herbst in Nürnberg sein neues, kompaktes Motor Drive System bestehend aus dem Motor «m550», den Getrieben «g500» und den Frequenzumrichtern «i500» und «i650». Diese Kombination erreicht die Effizienzklassen IE5 und IE7.

Effizient, einfach und kompakt – das neue Lenze-Motorsystem «m550»

Die Testkunden aus der Intralogistik liefern in diesen Tagen hervorragende Ergebnisse an Klaus Dierkes, Produktmanager Elektromechanik, und sein Team zurück. Die Realität zeigt, mit dem neuen Motor Drive System lassen sich die Motorverluste bis zu beeindruckenden 62 Prozent reduzieren, damit sinken der Energiebedarf und die CO₂-Emissionen. «Den Kunden geht es hauptsächlich um geringe Energiekosten und die Reduzierung ihres CO₂-Fussabdrucks. Das ist vor allem auch in der Logistik ein sehr grosses Thema und das können wir mit dem ‹m550› liefern», erklärt Dierkes. Er gehört zum Entwicklerteam und steht im engen Kontakt mit den Anwendern.

Die grossen Logistiker im Bereich «Postal & Parcel», «Airport» oder auch «Lebensmittel» sind sich deutlich bewusst, welche Einsparungen sich aufaddieren in kilometerlangen Förderstrecken, die in diesen Industriesegmenten üblich sind. «Die Logistikexperten betrachten die gesamte Prozesskette, und wissen, dass mit effizienten Antriebssystemen deutliche Einsparungen erreicht werden. Das überzeugt viele.»

Das neue Antriebssystem von Lenze schafft die Voraussetzung dafür: Die Effizienz kommt dabei aus dem System: Hardware und Umrichtersoftware sind bestmöglich abgestimmt. Bei dem neuen Synchronmotor ist der Permanentmagnet im Inneren so smart konstruiert, dass er hohe Wirkungsgrade erreicht und in die Energieeffizienz-Spitzenklassen IE5 und IE7 gehört.

In Kombination mit Lenze-Getrieben und Umrichtern wird das sensorlose Drive System so effizient und performt überzeugend auch bei dynamischen Applikationen. Wichtig war den Entwicklern, dass der hohe Wirkungsgrad weiterhin zu platzsparenden, kompakten Motorgrössen führt: Die Motoren sind entweder gleich gross oder sogar kleiner als vergleichbare IE2/IE3-Motoren. Diese Kompaktheit war Lenze besonders wichtig. «Der Kunde kann mit bewährten Konstruktionen seiner fördertechnischen Anlagen weiterarbeiten. Das ist ein wesentliches Kriterium.»

Beeindruckende Performance: 300 Prozent Überlastmoment

Neben der Energieeffizienz ist den Kunden die hohe Performance wichtig und auch hier punktet das Antriebssystem. «Die Getränkeindustrie, die Textilindustrie, aber vor allem eben auch die Intralogistik profitieren. Wir versprechen ein 300 Prozent Überlastmoment aus dem Stand und liefern das auch», sagt Klaus Dierkes. Tests zeigen: Ohne Probleme gelingt aus dem Stillstand der Start auf Voll-Last, wenn beispielsweise Kofferbänder wieder durchstarten müssen oder Flaschenförderbänder nach dem Wochenende wieder anlaufen. Das bedeutet, für den kontinuierlichen Betrieb kann das System kleiner, effizienter ausgelegt werden und liefert sofort die benötigte Power. «Vor allem auch unsere Airport-Kunden setzen auf effiziente Antriebssysteme, denn die öffentliche Hand fördert sehr viele Initiativen für grüne Flughäfen mit vielen Millionen Euro und das nicht nur in Europa. Green-Airport-Initiativen gibt es in den USA, in Neuseeland, Asien und bei uns. Und es geht nicht nur um neue Treibstoffe für die Flugzeuge, auch am Boden können Flughäfen viele Emissionen und Kosten mit Antriebssystemen einsparen», ergänzt Tim-Oliver Ricke, Segmentmanager Intralogistik bei Lenze.

Zurück zur Testphase. Lenze bietet den neuen Synchronmotor in den Leistungen von 0,25 bis 11 kW an und dieser kann mit den Getrieben aus dem Baukasten nahtlos kombiniert werden. Es stehen Stirnrad-, Winkel- oder Kegelradgetriebe für die unterschiedlichsten Anforderungen zur Auswahl. Das Lenze-Team berichtet von positivem Kundenfeedback.

Effizienz im Einklang mit Einfachheit

«Effizienz und Einfachheit sind für die Kunden heute entscheidend», berichtet Dierkes. «Ich muss nur einen Parameter eingeben, um die Motordaten am Umrichter einzustellen. Es gibt keinen Geber, also habe ich weniger Verdrahtung, keine Einstellungen, weniger Fehler bei der Inbetriebnahme und weniger Bauteile. Das zahlt auf die Zuverlässigkeit des Systems ein.»

Und es kann auf noch mehr Hardware verzichtet werden, wenn der Motor mit dem dezentralen Umrichter «i550/i650 Motec» geregelt wird, denn dann sind auch Bremswiderstände überflüssig. Die im Motec integrierte Rückspeiseeinheit speist anfallende Bremsenergie zurück ins Netz. Und Klaus Dierkes ergänzt: «Auch die Lenze-Schaltschrankinverter ‹i500 Cabinet› können über den DC-Verbund überschüssige Energie austauschen und anderen Achsen zur Verfügung stellen.»

Die in der Fördertechnik häufig notwendige Positionierung von Gütern löst Lenze neu. «Wir nutzen den SLSM-Algorithmus im Umrichter, SLSM steht für ‹Sensorless Synchronous Motor Control› und damit erreichen wir die Leistung eines geschlossenen Regelkreises ohne Motorfeedbacksystem und Verkabelung. So realisieren wir eine sensorlose, exakte Positionsbestimmung.» Diese Einsparung in Hardware bei Geber und Feedbacksystem reduziert die Komplexität und macht Antriebssysteme robuster, da Fehler bei Verdrahtung und Inbetriebnahme ausgeschlossen werden.

Elektrische Energie intelligent einsetzen – Bedarfsgerechte Dimensionierung

Die ersten Testkunden haben bei der Auslegung mit dem neuen «Easy System Designer» (ESD) gearbeitet, der jetzt webbasiert genutzt werden kann. Das Ergebnis: eine exakt dimensionierte Antriebslösung bis hin zur energieeffizienten Maschinenauslegung. Der ESD zeigt den Energieverbrauch der jeweiligen Anwendung und Antriebskomponenten auf. Mit dieser Transparenz und optimierten Antriebsauslegung spart man später Strom und Energiekosten im Betrieb. Das Feedback liest sich gut. Der ESD begeistert die Kunden. «Wir sprechen hier von einem webbasierten Engineering-Assistenten zur Planung von Einzelachsanwendungen bis hin zu komplexen Maschinenlösungen, bestehend aus Automatisierungs- und Antriebskomponenten inkl. Fremdkomponenten. Der ESD ist dank hervorragender UX auch für weniger erfahrene Anwender leicht verständlich und bedienbar. Das Tool führt die User durch Abfragen von Anwendungen und Komponenten zu kompletten Lösungen», erläutert Olaf Götz, Entwicklungsleiter Solution Tools. Basis ist das Domänenwissen der Lenze-Applikationsingenieure. Das Tool hat eine Anbindung an weitere digitale Services z.B. CAD, Produkt-Dokumentation, Warenkorbfunktion. Zudem ermöglicht es die Erstellung eines SPS-Templates und unterstützt die komplette Engineering-Chain.

Weniger bringt mehr

Das neue Motor Drive System von Lenze eröffnet in der Intralogistik und zahlreichen weiteren Branchen wie Textil, Verpackungstechnik und Material Processing einen Lösungsraum, der wirtschaftlich einen echten Wettbewerbsvorteil darstellt. Das System macht dem Anwender das Leben leichter, punktet im Hinblick auf die Energieeffizienz und bietet das Potenzial für Servolösungen. Die frequenzumrichtergesteuerte Synchronreglung ist damit eine kostengünstige Alternative zu sonst üblichen, teureren Servolösungen und aufgrund der geringeren Komplexität insgesamt sehr verlässlich im täglichen Maschinenbetrieb.

(neu)

(ID:50205268)