12.06.2018

Moderne BLDC-Motoren

Mit Innovation zur Nachhaltigkeit

Elektromotoren verrichten in ganz unterschiedlichen Bereichen und Applikationen ihren Dienst - überall dort, wo elektrische Energie in Bewegung umgeformt werden muss. Das tun sie mitunter zuverlässig über viele Jahre oder sogar Jahrzehnte. Die hohen Laufzeiten haben aber auch eine Kehrseite: Im Vergleich zu neu entwickelten Antriebsarten, verbrauchen ältere Motoren deutlich mehr Energie.


Bild: Precision Motors Deutsche Minebea GmbH

Mehr als 30Mio. Elektroantriebe verrichten tagtäglich ihre Arbeit in der Industrie. Laut Umweltbundesamt verursachen sie rund 70 Prozent des industriellen Stromverbrauchs. Viele von ihnen sind mittlerweile in die Jahre gekommen, doch solange sie noch laufen, verabschieden sich die Betreiber meist nur ungern von ihnen.

Retrofit der Antriebstechnik

Zwischen solchen Motoren und modernen Entwicklungen liegen in Bezug auf Effizienz und Energieverbrauch Welten. Gemäß den Bemühungen hin zu einem geringen Ressourceneinsatz und einer höheren Energieeffizienz von Antriebssystemen sollten alte Antriebe laut ZVEI entweder durch moderne ersetzt oder da, wo es sinnvoll ist, mit einer elektronischen Drehzahlregelung versehen werden. Häufig wird in der Praxis die Drehzahl aber noch mechanisch gesteuert, d.h. der Motor arbeitet härter, als er eigentlich müsste. Eine moderne Regelung gibt dem Anwender dagegen die Möglichkeit, je nach Bedarf die Motordrehzahl anzupassen und damit nur so viel Energie zu verbrauchen, wie tatsächlich gerade benötigt wird. Der Einsatz von elektronischen Drehzahlregelungen alleine würde 80 Prozent des Energieeinsparpotenzials bei Elektromotoren ausmachen, schätzt das Umweltbundesamt.

Verlustarme Energiewandlung

Der hohe Entwicklungsstand bei elektrischen Antrieben sowie Fortschritte in der Leistungselektronik und Mikroprozessortechnik erlauben heute die Realisierung qualitativ hochwertiger elektrischer Antriebssysteme, die bei geringem gerätetechnischen Aufwand eine verlustarme Energieumwandlung ermöglichen. Moderne elektronisch kommutierte und kompakte Elektromotoren, beispielsweise BLDC-Motoren, haben einen weitaus höheren Wirkungsgrad und verbrauchen weniger Energie bei mehr Leistung als konventionelle Antriebe. Das MinebeaMitsumi-Tochterunternehmen PM DM hat sich auf die Entwicklung solcher BLDC-Motoren spezialisiert. In den meisten Fällen sind die Motoren typische Innenläufer und je nach Kundenwunsch mit integrierter Closed-Loop-Regelung ausgestattet. Damit lassen sich zum Beispiel Drehzahl, Stromaufnahme, Temperatur, Position und Spannung messen, überwachen und regeln. Zudem misst die intelligente Elektronik über Hall-Sensoren die Position des Rotors und erkennt dessen Drehrichtung, wodurch z.B. einfache Positionieraufgaben realisierbar sind.

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