Versuchsaufbau und Rahmenbedingungen

Die entsprechende Bandlast wurde über einen Lastschlitten aufgebracht, der über einem der Förderbandsegmente montiert ist. Die Messdatenerfassung mit einer Abtastrate von 1 Hz wurde mit dem Nord-Eco-Messgerät durchgeführt, das zwischen Netz- und Motoranschluss geschaltet ist. So können Spannung und Stromstärke sowie die tatsächlich verbrauchte Leistung ermittelt werden.

Da für eine direkte Vergleichbarkeit der Getriebemotoren die gleiche Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wurde zur Drehzahlanpassung das gleiche Kegelstirnradgetriebe (SK 92072.1ABDH) mit dem gleichen Getriebeöl, aber unterschiedlichen Übersetzungen verwendet (Übersetzungsverhältnisse: IE3 = 3,58 / IE5+ = 5,17). Um Störeinflüsse durch Umweltfaktoren zu minimieren, führte Nord die Versuche nach einer Aufwärmzeit von zwei Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C, ohne Sonneneinstrahlung und bei einer Luftfeuchtigkeit von 30 % bis 40 % durch. Die Bandgeschwindigkeit während des 24-stündigen Dauerbetriebes betrug jeweils 1,5 m/s.

S1-Betrieb: Belastungstest im Worst-Case-Szenario

Ausgehend von der in vielen Ausschreibungsunterlagen geforderten Bandlast von 40 kg bei Volllastbetrieb wurden die Versuche im S1-Betrieb ausgeführt. Eine Auslastung von 100 % entspricht natürlich nicht dem Realbetrieb. Der ist in Post-and-Parcel-Anwendungen, Flughafentechnik und Intralogistik viel mehr durch Teillastbetrieb und geringere Bandlasten gekennzeichnet. Hier haben die Nord-Antriebe mit Synchronmotor ihre Stärken, da ihre Effizienz im Vergleich zu Asynchronmotoren im Teillastbereich nicht signifikant abfällt.

Die IE5+-Motortechnologie ist rund 15 % sparsamer bei Volllast. Hinsichtlich der Förderbandgurte und Unterlagen zeigte sich, dass sie ihre Vorteile vor allem bei S1-Betrieb unter Volllast ausspielen konnten und eine Ersparnis von rund 25 % erbrachten. Je höher der Anteil des Teillastbetriebes an den Betriebsstunden der Antriebe ist, desto größer wird die Energieersparnis durch die Antriebsauswahl und desto weiter gehen die Effizienzwerte zugunsten der Permanentmagnet-Synchronmotoren mit Effizienzklasse IE5+ auseinander (Bild 4). Neben der Verbesserung der Motorwirkungsgrade sind auch der Algorithmus der Steuerung und die Energieeffizienz der Antriebselektronik wichtige Einflussfaktoren. Durch abgestimmte Komplettsysteme von Nord Drivesystems, bestehend aus Getriebemotor, Frequenzumrichter sowie anwendungsspezifischer Parametrierung und Programmierung lässt sich ein optimaler Systemwirkungsgrad erzielen.

Ein konstantes Drehmoment über einen großen Drehzahlbereich ermöglicht eine Reduzierung der Variantenvielfalt. Dadurch können Verwaltungskosten minimiert und Produktions-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse gestrafft werden. Die neue Motorengeneration IE5+ verbindet die Vorteile des Baukastensystems mit den Möglichkeiten der Variantenreduzierung. Mit den IE5+-Motoren bis 2,2 kW in einer Gehäusegröße sowie zwei Getriebebaugrößen bis 250 Nm und wenigen Frequenzumrichtervarianten lassen sich 95 % aller typischen Antriebsaufgaben in der Intralogistik abdecken, was ein großer Vorteil des Nord-Konzeptes ist. Für höhere Leistungsanforderungen stehen zusätzlich IE5+-Lösungen bis 3,7 kW mit noch deutlich höheren Drehmomenten zur Verfügung. Jede Lösung wird individuell auf jeden Kunden zugeschnitten und zeichnet sich unter anderem durch folgende Vorteile aus:

• weltweit einsetzbarer Motor,
• Ausnutzung der hohen Überlastfähigkeit des Systems,
• großer Verstellbereich,
• gezielte Auslegung auf die jeweilige Lastgruppe,
• kompakter Bauraum mit hoher Leistungsdichte,
• kleine leichte Getriebemotoren mit höchster Effizienz,
• steckbare Umrichter und Motoren sowie
• Service per Plug-and-play ohne geschultes Personal.