Weniger ist mehr

Mit großem Engagement widmet sich der Motorenhersteller Groschopp der Optimierung seiner Motoren hinsichtlich der Energieeffizienz. Für das Unternehmen ist das Thema Energieeffizienz vor allem ein Innovationsimpuls. Denn auch für Asynchronmotoren mit einer Leistung unter 0,75 kW, die nicht unter die ab 2012 gültige EuP-Richtlinie fallen, lohnt sich die Steigerung der Energieeffizienz. Niedrigere Kosten und längere Laufzeiten aufgrund geringerer Wärmeabgabe bieten einen weiteren Anreiz für den Umstieg auf energieeffiziente Antriebe.

Gegenstand der jüngsten Versuchsreihe waren Induktions-Gehäusemotoren der Baureihe IGK, deren Bemessungsleistung im Bereich von 9 W bis 370 W liegt - in 2-poliger oder 4-poliger Ausführung. Grundsätzlich wirkungsvolle Maßnahmen, um den Wirkungsgrad zu verbessern, sind sowohl die Verlängerung des aktiven Blechpakets als auch der Austausch des Aluminiumkäfigs gegen einen Kupferkäfig. So kann ein optimaler Wirkungsgrad erreicht werden, der mitunter sogar die Wirkungsgradklasse IE3 übertrifft. Der I80-80 2p hat ursprünglich einen Wirkungsgrad von 71,52% sowie eine Abgabeleistung von 238,56 W. Bei einer Eisenverlängerung um 20 mm kombiniert mit einem Kupferkäfig steigt der Wirkungsgrad auf 75,71% und die Abgabeleistung auf 351,16 W.

Eine weitere Möglichkeit ist eine Ausrichtung an der IEC-Norm. Verglichen wurde der maximale Wirkungsgrad der Asynchronmotoren in ursprünglicher Bauweise mit den maximalen Wirkungsgraden der Asynchronmotoren mit Eisenlängen nach IEC-Norm sowie mit Kupfer- bzw. Aluminiumkäfig. Aus dieser Versuchsanordnung ergab sich, dass der I90-80 4p bei etwa 180 W Nennleistung einen maximalen Wirkungsgrad von knapp 70 % erreicht. Verlängert man das Eisen und tauscht den Aluminiumkäfig gegen einen Kupferkäfig, verbessern sich Wirkungsgrad und Nennleistung. Bei einer Eisenlänge von 60 mm erreicht der I90-80 4p seinen maximalen Wirkungsgrad allerdings unterhalb der vorgeschriebenen Leistung.

Mit einer Eisenlänge von 45 mm sowie einem Kupferkäfig übertrifft der I90-80 4p die nach IEC-Norm vorgeschriebene Leistung bei Erreichen des maximalen Wirkungsgrads. Allerdings muss die tatsächliche Abgabeleistung der nach IEC-Norm geforderten Abgabeleistung der jeweiligen Baugröße entsprechen. Bei etlichen Motoren kann unter dieser Vorgabe der Arbeitspunkt nicht eingehalten werden.