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Die nachgerüsteten OGD an der Transporteur-Anlage sorgen für optimalen, energieeffizienten  Betrieb und ein minimales  Ersatzteillager.
Die Grafik einer Transportanlage zeigt die verschiedenen Stationen, in denen das  VLT Flex-Concept eingesetzt werden kann: Vom Standardbereich bis zum Aseptik-Bereich von Abfüllanlagen und in vielen anderen Einsatzgebieten.
Für eine sichere Verbindung des VLT One-Gear-Drive – auch in den Nassbereichen einer Abfüllanlage – sorgt das verpolsichere Edelstahl­steckersystem Clean-Connect. Die vergoldeten Kontakte sowie die Edelstahlausführungen machen es widerstandsfähig gegen hä
Der VLT One-Gear-Drive verfügt über ein speziell entwickeltes Getriebe, das nahtlos an den Motor anschließt.
OGD mit FCD302: Je nach Ausführung lässt sich der Frequenzumrichter FCD 302 in trockenen, feuchten und hygienisch sensiblen Bereichen verwenden. Es gibt ihn in IP 66 schwarz und weiß (Standard) sowie IP 69K weiß mit einer Speziallackierung für hygienekrit

In Anwendungen wie der Nahrungsmittel- oder Getränke­industrie sowie in der Pharmazie kommen umfangreiche Transportanlagen für den Materialfluss zwischen Anlagenteilen zum Einsatz. Für diese Antriebsapplikationen eignet sich das VLT Flex-Concept besonders gut: Es besteht aus einer aufeinander abgestimmten, effizienten Kombination von PM-Motor mit Kegelradgetrieben plus Frequenzumrichtern zur elektronischen Drehzahlregelung. Damit ist auch der Systemwirkungsgrad des Gesamtsystems sehr hoch, nämlich bis über 90 Prozent.

Die möglichen Einsparpotenziale für elektrische Anlagen liegen grundsätzlich in drei Bereichen, die unterschiedlich große Beiträge zur gesamten Energieeinsparung liefern. Sie liegen bei vermehrtem Einsatz von:

  • Hocheffizienzmotoren mit einem Einsparpotenzial von zehn Prozent im Vergleich zu Standardmotoren.
  • Einsatz einer elektrischen Drehzahlregelung, was einen Einspareffekt von bis zu 30 Prozent nach sich zieht.
  • Prozessoptimierung mit einer möglichen Energieersparnis bis zu 60 Prozent.

Für den Anwender ist es aus diesem Grund stets wichtig, seine Prozesse genau zu analysieren. Mit den ersten beiden Punkten lässt sich aber am schnellsten und vor allem mit Anlagenkomponenten „off the shelf“ aus der Antriebstechnik ein hohes Einsparpotenzial realisieren. Die Komponenten amortisieren sich zudem meist in zwölf bis 24 Monaten.

Die Anlageneffizienz steigern

Um den Gesamtwirkungsgrad von Antriebslösungen in Anlagen weiter zu steigern, setzen Hersteller, wie Danfoss, auf passende Einzelkomponenten. So kombiniert das Unternehmen effiziente Antriebskomponenten für maximale Energieeffizienz in der Anlage: Alle VLT Flex-Concept-Komponenten sind optimal aufeinander abgestimmt und als einheitliches System für den Einsatz in Produktionslinien entwickelt – gleichgültig ob zentrale oder dezentrale Antriebskonzepte. Insbesondere für den Einsatz in Getränkeanlagen mit ihren erhöhten Anforderungen an die Hygiene gibt es zudem den Motor sowie den dezentralen Frequenzumrichter VLT Decentral Drive FCD 302 nach EHEDG-Richtlinie.

Gesamtwirkungsgrad des Systems erhöhen

Energieeffizienz spielt auch in Bereichen, wie Nahrungsmittel- undGetränkeindustrie oder Pharmazie eine wichtige Rolle. Hier muss eine Antriebsleitung zum Einsatz kommen, die mit einem hohen Systemgesamt-wirkungsgrad punktet und zudem mit Vorteilen, wie niedrige Lagerhaltungs-
kosten, sowie einem minimalen Instandhaltungs-aufwand, überzeugt. Das funktioniert zum Beispiel mit dem VLT Flex-Concept von Danfoss.

Bei den eingesetzten Motoren handelt es sich um Permanent­magnetmotoren, also Synchronmotoren mit am Rotor angebrachten Permanentmagneten. Diese Motoren bauen kompakt und sind mit einem hohen Wirkungsgrad von bis über 90 Prozent bei hohem Drehmoment sowie Stellbereich äußerst effizient. Der VLT One-Gear-Drive (PM-Motor plus Getriebe) übertrifft bei der Energieeffizienz sogar die in Planung befindliche Super-Premium-Efficiency-Klasse höher IE4 für Standardasynchronmotoren. Hinzu kommen niedrige Verluste, kleine Massenträgheitsmomente, ein großer Drehmoment- und Drehzahlstellbereich sowie eine hohe kurzzeitige Überlastfähigkeit, also ein hohes Maximalmoment über einen weiten Drehzahlbereich. Damit ist dieser Getriebemotor über seine Lebenszeit betrachtet günstiger als Drehstrom-Asynchronmotoren: Zusätzlich zur Energieeinsparung sinken bedingt durch den hohen Stellbereich die Anzahl der Motor/Getriebe-Varianten in den Anlagen und damit die Kosten für die Lagerhaltung von Ersatzteilen sowie insgesamt der Wartungsaufwand.

Das Getriebe hilft

Einen hohen Anteil an der Effizienzsteigerung des VLT One-Gear-Drive hat das eingesetzte Kegelradgetriebe: Durch seinen prinzipbedingten besseren Wirkungsgrad im Vergleich zu den bisher oft eingesetzten Schneckenradgetrieben mit ihrer Selbsthemmung sowie durch das hohe Losbrechmoment des Kegelradgetriebes kann fast immer eine Motor/Getriebe-Kombination mit einer damit verglichen kleineren Leistung eingesetzt werden.

Effizient durch optimal geregelte Drehzahl

Antriebe, die nicht dauernd unter Volllast laufen, brauchen eine Drehzahlregelung: Dies bringt nicht nur produktionstechnische Vorteile, sondern senkt auch erheblich die Kosten für Energie und reduziert den Verschleiß. Denn in der Realität laufen Anwendungen, die auf eine bestimmte Spitzenlast ausgelegt sind, selten mit hundert Prozent. Statt die zu hohe Leistung mechanisch per Drosselklappe oder ähnlichem zu vernichten, sollte diese besser auf geeignete Art per Drehzahlregelung angepasst werden. Das erfolgt am effektivsten über moderne optimierte Frequenzumrichter.

Die Regelung lohnt sich schnell, weil die steigenden Energie­kosten die Return-On-Investment-Zeiten (ROI) für Investitionen in energiesparende und damit umweltschonende Drehzahlregelung stetig verkürzen: Die Einsparpotenziale für die Industrie insgesamt durch geregelte Drehzahlen pro Jahr liegen bei mehreren Milliarden Kilowattstunden, was allerdings vom VLT Flex-Concept nicht abgedeckte Anwendungen, wie Pumpenantrieben (quadratische Kennlinie) oder Strömungsmaschinen (lineare Kennlinie), einschließt. Bei Transporteuranlagen mit ihrer ebenfalls linearen Kennlinie, wofür das VLT Flex-Concept ursprünglich entwickelt wurde, liegt ebenfalls viel an Potenzial vergraben.

Kosten für die Lagerhaltung senken

Im Bereich der Transporteurantriebe, wie in Getränkeabfüllanlagen, verspricht das VLT Flex-Concept eine Vereinfachung von Projektierung, Installation, Inbetriebnahme und Wartung – egal, ob mit zentralem oder dezentralem Antriebskonzept. Die Antriebe lassen sich im Trocken-, Nass- oder Aseptik-Bereich verwenden – bei letzterem in der Hygienic-Ausführung. Neben den anderen Vorteilen lassen sich die Geräte im Fehlerfall leichter austauschen, weil der Anschluss schnell und einfach mit Hilfe kodierter Steckverbinder erfolgt, was den Einsatz eines Elektrikers überflüssig macht. Der Anwender erhält durch die eingesetzten Komponenten maximale Flexibilität mit nur einem Motor, der über drei Getriebeübersetzungen in einem stets baugleichen Gehäuse verfügt. Dazu kombinieren sich zwei Frequenzumrichter mit einem einheitlichen Bedienkonzept. Das Ganze ersetzt die bisher in vielen Anlagen zum Einsatz kommenden diversen Antriebslösungen mit teilweise vierzig oder fünfzig unterschiedlichen Typen, die jeweils auch entsprechend als Ersatzteil lagernd vorgehalten mussten.

Fazit

VLT Flex-Concept ist eine effiziente Antriebslösung mit einem Gesamtwirkungsgrad bis über 90 Prozent. Durch seine offene Systemarchitektur können Anlagenbetreiber auch bei einer Anlagenerweiterung, einer anstehenden Anlagenmodernisierung oder einem Retrofit von Produktionslinien, die Komponenten ohne weiteres mit vorhandenen Lösungen kombinieren. Zusätzlich zu den Einsparungen beim Energieverbrauch bietet Flex-Concept einen großen Benefit durch den reduzierten Instandhaltungsaufwand und niedrigen Lagerhaltungskosten für Ersatzteile.