In een nieuwe productielijn voor een van onze grootste klanten hebben we het SIMOGEAR synchrone reluctantie aandrijfsysteem van Siemens toegepast. Hiermee profiteert de klant van een hoge efficiëntieklasse in combinatie met dynamiek en duurzaamheid.

Als specialist in industriële automatisering en motion control installeren wij bij klanten al jaren SIMOTICS servomotoren van Siemens. Door hun lage massatraagheid in combinatie met een hoog koppel zijn ze zeer geschikt voor toepassing in dynamische systemen die snelle verplaatsingen moeten realiseren. Bovendien zijn servomotoren energiezuiniger dan inductiemotoren. Bij een inductiemotor moet eerst de ijzeren kern gemagnetiseerd worden. Omdat dit gepaard gaat met warmteontwikkeling moet de motor constant gekoeld worden. Dit is bij een servomotor niet nodig omdat deze zijn uitgerust met permanente magneten.

Eenvoud en duurzaamheid

Toch kleven er ook nadelen aan servomotoren. Voor de productie van de permanente magneten zijn namelijk zeldzame aardmetalen nodig. Dit drijft de kosten op en maakt servomotoren minder duurzaam. Ook kan de magnetische kern een belemmering vormen bij het construeren en onderhouden van de motor. Een ideale tussenoplossing zijn synchrone reluctantiemotoren. Deze combineren de eenvoud van een inductiemotor met de efficiëntie van een servomotor. De motoren draaien volledig synchroon maar hebben geen magnetische kern.

Zuinig en dynamisch

Dankzij de innovatieve constructie worden de SIMOTICS synchrone reluctantiemotoren steeds populairder. Ze zijn voordeliger dan servomotoren en hebben een hoger rendement en betere prestaties dan standaard inductiemotoren. Dit komt door de slimme rotorconstructie, die de motor dwingt synchroon te draaien zonder toevoeging van magneten. Hierdoor treedt geen slip op en ontstaat een betere vermogensoverdracht, ook bij lagere toeren. Dit resulteert in lager energieverbruik en minder opwarming.

Efficiëntie

“Vooral bij een gedeeltelijke belasting is de efficiëntie veel hoger”, zegt Rutger van den Berg, technical consultant motion control bij Siemens. “Ook hebben de motoren een hogere bedrijfszekerheid en betere prestaties omdat ze minder snel opwarmen.” Marion Stoppelenburg vult aan: “Inductiemotoren kunnen snel opwarmen bij lage toeren omdat de koelwaaier dan minder effectief is. Daarom kunnen ze bij lage toeren slechts een beperkt koppel leveren. Synchrone reluctantiemotoren hebben veel minder warmteverlies. Hierdoor kunnen ze zwaarder belast worden voor langere tijd, ook bij lage toerentallen. Dit maakt de synchrone reluctantiemotor niet alleen efficiënter, maar ook geschikter voor dynamische toepassingen.

Energieklasse IE4 of hoger

Voor nog meer efficiëntie en de hoogste prestaties heeft Siemens het SIMOGEAR synchrone reluctantie aandrijfsysteem ontwikkeld. Dit bestaat uit SIMOGEAR tandwielkasten (reductoren), SIMOTICS synchrone reluctantiemotoren en SINAMICS frequentie-omvormers. De combinatie van deze componenten levert een hoge efficiëntieklasse op, vergelijkbaar met IE4 of hoger. Dit sluit aan bij de steeds strengere efficiëntieklassen voor motoren die vanaf juli 2023 wederom worden aangescherpt.

Toepassingen

“De SIMOTICS synchrone reluctantiemotor is een zeer goede, energiezuinige motor die bij veel van onze projecten uitkomst biedt”, zegt Jan van Vuuren, technisch manager bij VSE. “Hij is compact en je kunt hem goed overbelasten. De eerste keer hebben we hem toegepast als generator in een terugwinsysteem met mobiele warmtepompen. Dat was relatief eenvoudig aangezien het maar om één generator met één SINAMICS S120 frequentieregelaar ging. Onlangs hebben we hem ook bij een van onze grootste klanten in bedrijf genomen als onderdeel van een nieuwe productielijn voor keramische tegels. We moesten hem integreren in een bestaand SINAMICS S120-systeem. De inbedrijfstelling was complexer dan bij de toepassing in het terugwinsysteem, maar we hebben veel kennis opgedaan die we in vervolgprojecten goed kunnen benutten.”