Gnadenlos einfach

Antriebstechnik

Motoren – Beim neuen Lenze Smart Motor lässt sich die Drehzahl stufenlos einstellen, auch per Smartphone. Das ist gerade dann vorteilhaft, wenn Anlauf- und Dauermoment stark abweichen.

04. Juni 2013

Es ist in der heutigen Zeit nicht wirklich einfach, in der Antriebstechnik mit etwas völlig Neuem aufzuwarten. Viele technische Stränge scheinen ausgereizt. Und doch gibt es offenbar immer noch Ansätze, sich vom Markt abzuheben.

Der Lenze Smart Motor zum Beispiel kann etwas, was viele Motoren nicht so einfach können: Er verbindet die Eigenschaften eines Netzmotors mit einer elektronischen Antriebssteuerung, so kann der Anwender Drehzahl und Drehrichtung selbstständig bestimmen. »Große Maschinenbauer können die Anzahl ihrer Antriebsvariantenvielfalt um bis zu 70 Prozent reduzieren, weil sie den Motor zwischen 500 und 2.600 Umdrehungen pro Minute stufenlos einstellen können. Vorher mussten sie pro Getriebeübersetzung eine neue Variante anlegen, pflegen, beschaffen und lagern. Jetzt brauchen sie nur noch ein Gerät«, zeigt sich Thorben Steinmann begeistert.

Der Produktmanager Elektromechanik bei der Lenze Drives GmbH war von Anfang an an der Entwicklung beteiligt und er erzählt, wie das Konzept entstanden ist: »Vor ungefähr zwei Jahren kam bei Lenze die Idee auf, einen intelligenten Motor mit flexibler Drehzahl zu bauen. Keimzelle dafür war die Fördertechnik und hier liegt auch das Hauptanwendungsgebiet. Wir konnten uns im Entwicklungteam dabei von Beginn an auf das große, vorhandene Wissen in fördertechnischen Anwendungen stützen und auf dieser Basis ein genau zugeschnittenes Produkt schaffen. Darum sind wir uns sehr sicher, dass sich der neue Lenze Smart Motor in diesem Markt etabliert.«

Hohe Anforderungen erfüllen

In der Fördertechnik sind vielerorts noch Schütze oder Starter im Einsatz. »Auf solche Komponenten wollten wir verzichten und wir haben viele Ansatzpunkte zur Verbesserung gesehen«, sagt Steinmann, »vor allem weil die Maschinenbauer vor großen Herausforderungen in Bezug auf kommende Effizienzregularien stehen. IE3 ist spätestens ab 2017 Pflicht. Trotzdem sind die Anforderungen oft hoch, es ist notwendig, definierte Rampen fahren zu können, auch zum Bremsen, um Fördergut und Mechanik zu schonen.«

Drehzahlen variabel

Mit dem Lenze Smart Motor kann der Anwender über Digitaleingänge bis zu fünf Drehzahlwerte oder vier Drehzahlwerte und Stopp ansteuern, auch ein Schleichgang ist möglich. Er kann über die Einsteuersignale die Drehrichtung wechseln anstatt wie bisher über eine komplizierte Schützschaltung. Der Motorschutz ist integriert, ein Motorschutzschalter ist also auch überflüssig. »Wir vereinfachen also die Prozesse, denn externe Schütze, Starter und Motorschutzschalter richtig auszusuchen, zu bevorraten und zu beschaffen, ist sehr aufwändig.«

Das Team bei Lenze machte sich also daran, den Klemmkasten eines einfachen Netzmotors intelligenter zu gestalten. »In der Fördertechnik muss das Anlaufmoment meist sehr hoch sein, im Dauerbetrieb ist der Drehmomentbedarf sehr gering«, erklärt Thorben Steinmann. »Einfache Netzmotoren waren darum bis jetzt auf das hohe Anlaufmoment ausgelegt und im Dauerbetrieb logischerweise deutlich überdimensioniert, zudem relativ groß und insgesamt sehr ineffizient. Der Lenze Smart Motor ist darum so angesteuert, dass er eine hohe Überlastfähigkeit bietet. So ist er sehr kompakt und vor allem energieeffizient wie ein IE3-Netzmotor, weil wir ihn näher am optimalen Arbeitspunkt betreiben. Die Anwender können jetzt definierte Anlauf- und Ablauframpen fahren, gerade letzteres kann heute kein Starter.«

Das Feedback aus der Fördertechnik ist positiv, Lenze hat aber auch schon Gespräche mit einem Hersteller von Hydraulikpumpen geführt, der kurzzeitig ein sehr hohes Maximalmoment benötigt.

Ein weiterer Pluspunkt ist laut Steinmann die stark vereinfachte Anschlusstechnik. »Dank eines neuen Konzepts ist es möglich, den Motor ohne spezielles Werkzeug anzuschließen und das, ohne dabei den Klemmkasten öffnen zu müssen.«

Bedienung übers Smartphone

Zeitgemäß lässt sich der Motor über ein Smartphone bedienen. Thorben Steinmann: »Weil man den Klemmkasten nicht mehr öffnen muss, um den Motor anzuschließen, wollten wir die Einstellung der Drehzahl auch ohne diese Prozedur ermöglichen.«

In Verbindung mit einer Smartphone-App von Lenze können die neuen Motoren via Near-Field-Communication (NFC) ganz einfach für ihre Aufgabe vorbereitet werden. »Der Vorteil des Smartphones ist, dass wir kein spezielles Keypad mehr benötigen, sondern auf eine Technologie setzen können, die auf breiter Basis mehr und mehr zum Standard wird.«

Die Bedienung funktioniert berührungslos und ohne Adressierung. »Bei Technologien wie Bluetooth oder Wi-Fi muss der Anwender erst auswählen, mit welchem der vielen Lenze Smart Motoren oder anderen verbauten Motoren er kommunizieren möchte. Bei unserer neuen Lösung halte ich lediglich ein ganz normales Smartphone mit App in die Nähe. Das ist unsere Adressierung und das funktioniert.« Dies funktioniert sogar im spannungslosen Zustand, wenn der Lenze Smart Motor noch auf der Werkbank liegt. Der Maschinenbauer hat somit die Möglichkeit, zur Variantenreduzierung nur einen unparametrierten Lenze Smart Motor zu bevorraten. Erst bei der Lagerentnahme oder während der Installation werden die Festdrehzahlen eingestellt und damit die Variante ausgeprägt.«

Der Lenze Smart Motor bedient sich aus dem Systembaukasten der Lenze-Drehstrommotoren und lässt sich somit genau an die Anforderungen einer bestimmten Applikation anpassen. Er ist somit einfach zu kombinieren und auch mit direkt angebautem Getriebe und verschiedenen Motoroptionen wie etwa einer Long-Life-Haltebremse erhältlich.

Unterm Strich findet der Anwender mit dem neuen Antrieb eine kompakte Einheit vor, die alle wichtigen Funktionen enthält. »Adressierung, Variantenvielfalt, die Verdrahtung der Komponenten oder ein spezielles Keypad entfallen – also Dinge, die das Leben für den Maschinenbauer bislang kompliziert haben. Von Anfang bis Ende ist alles total einfach«, freut sich Thorben Steinmann über den neuen Motor.

Auf einen Blick

Der Lenze Smart Motor

- Verbindung von Netzmotor und elektronischer Antriebssteuerung, kompakt und energieeffizient.

- Festdrehzahlen von 500 bis 2.600 Umdrehungen und Drehrichtung vor Ort einstellbar.

- Erheblich weniger Varianten zu verwalten.

- Bedienung über Smartphone und App.

- Keine Adressierung erforderlich.

- Vereinfachter Anschluss dank neuem werkzeuglosen Konzept ohne Öffnen des Klemmkastens.

Erschienen in Ausgabe: 04/2013