Wassergekühlter Synchronmotor mit 60.000 Nm Drehmoment
Baumüller bietet viele seiner Elektromotoren mit Wasserkühlung an. Mit einem neuen Synchronmotor hat der Antriebsspezialist jetzt seine Baureihe DST 2 um Drehmomente von 325 bis 60.000 Nm erweitert. Doch auch bei allen anderen Elektromotoren mit Wasserkühlung ist die sehr kompakte Bauart leistungsfähiger als die der mit Lüfter gekühlten Motoren.
Fachartikel aus dem Archiv
Dieser Beitrag beschreibt eine technische Entwicklung aus dem Jahr 2020. Die beschriebenen Herausforderungen an Linearführungen sind zwar zeitlos, jedoch hat sich die Technik weiterentwickelt. ZU DEN AKTUELLEN LÖSUNGEN!
Mit dem neuen Portfolio im Bereich wassergekühlter Motoren gibt es die Wasserkühlung nun fast für das gesamte Portfolio vom Servomotor in der Baugröße 45 bis hin zum Synchronmotor der Baugröße 560. Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, Textilindustrie, Kunststoffverarbeitung oder in Umform- und Biegemaschinen profitieren von der Kompaktheit und Leistungsfähigkeit dieser wassergekühlten Synchronmaschine.
Die Leistung der wassergekühlten ist um bis zu 50 % höher als die der ungekühlten Antriebe. So können sie kleiner dimensioniert werden und erreichen dank der sehr guten Kühleigenschaften eine höhere Dynamik.
Weil die Wärme direkt am Motor abgeführt wird, können Motoren in der Maschine nah zusammen verbaut werden, ohne dass das System überhitzt. Damit fällt der Antrieb deutlich kompakter aus. Da die Wärme schon in der Maschine abgeführt wird, können auch temperaturempfindliche Produkte bearbeitet werden, wie das in der Lebensmittelindustrie gefordert ist.
Wassergekühlte Motoren sind umweltfreundlicher
Mit wassergekühlten Motoren sinkt die Abhängigkeit von Umweltbedingungen wie folgende Beispiele zeigen: Bei steigender Umgebungstemperatur sinkt die Effektivität der Lüfterkühlungen. Verunreinigungen in der Luft verschmutzen die Lüfter, deren Reinigung Servicekosten verursachen. Hingegen werden wassergekühlte Motoren auch bei hoher Umgebungstemperatur optimal gekühlt.
Baumüller bietet nun mit seinem vervollständigten Angebot an wassergekühlten Motoren eine hohe Skalierbarkeit. Servomotoren gibt es in den Baugrößen 45 bis 132 mit Wasserkühlung. Hauptantriebe stehen von Baugröße 100 bis 280 zur Verfügung. Synchronmotoren sind in Baugröße 135 bis 560 in wassergekühlter Ausführung verfügbar.
Bei den Servomotoren 45 und 56 wurde die Wasserkühlung direkt im Motorgehäuse eingebaut und verzichten auf eine zusätzliche Ummantelung. Damit bauen die wassergekühlten Servomotoren genauso groß wie die ungekühlten Varianten. Die höhere Leistung geht demzufolge nicht zu Lasten der Kompaktheit.
Die Kühlung der Motore kann neben Wasser auch mit Öl erfolgen. Servohydraulische Systeme, die bereits Öl in der Maschine verfügbar haben sind damit auch zu betreiben.
Wassergekühlter Sychronmotor mit 60.000 Nm Drehmoment
Mit der neuen Synchronmotor Baugröße 560 der DST2 Torquemotoren macht Baumüller seine elektrische Direktantriebstechnik für neue Anwendungsgebiete zugänglich. Wartungsintensive Getriebe, verlustbehaftete Normmotoren oder herkömmliche hydraulische Systeme haben nun keine Chance mehr, die Life-Cycle-Costs in die Höhe zu treiben.
Hersteller von Pressen, Zerkleinerern, Extrudern oder auch Schiffbauer setzten immer öfter auf Direktantriebe. Denn die Elektromotoren sind weitestgehend wartungsfrei im Vergleich zu herkömmlichen Antriebssystemen. Damit vergrößert sich das Feld der möglichen Anwendungen solcher Antriebe.
Die Torquemotoren der Reihe DST2 sind permanenterregte hochpolige Synchronmotoren mit Wasserkühlung. Baumüller hat nun die Baugrößen 135 bis 400 um die neue Baugröße 560 erweitert. Diese deckt beim maximalen Drehmoment ein Spektrum von 325 bis 60.000 Nm ab. Die kompakten Synchronmotoren weisen bei niedriger und mittlerer Drehzahl eine besonders hohe Drehmomentdichte auf. Sie eignen sich besonders für den Einsatz als Direktantriebe. Die Synchronmotoren bieten zudem eine hohe Überlastfähigkeit und sehr gute Rundlaufeigenschaften.
Bei den Torquemotoren sorgt eine patentierte integrierte Edelstahl-Wasserkühlung für die optimale Abführung der Wärmeverluste bei hoher Schutzart. Eine Lüftereinheit zur Kühlung des Motors ist nicht erforderlich, die Geräuschemissionen bleiben gering. Für die Integration in die Maschine gibt es verschiedene Wellen und Flansche.
Synchronmotor und Umrichter ergibt Servoantrieb
In Kombination von High-Torque Motoren mit den Umrichtern der Baureihe B Maxx 5500 bietet Baumüller passende Servoantriebe. Die leistungsstarken Monoeinheiten verfügen über integrierte Gleichrichter, Zwischenkreiskapazitäten und Wechselrichter. Die Frequenzumrichter gibt es mit verschiedenen Kühlungen.
Im Betrieb der DST2 560 können mehrere Frequenzumrichter an einem Motor laufen. Dank einer integrierten Funktion im Servoantrieb lassen sich mehrfachgewickelte Motoren ohne Splitten des Geberkabels betreiben. Hier kommuniziert der Feldbus die Geberistwerte. Die Zahl der Mehrfachwicklungen ist nicht beschränkt und eine zusätzliche Verdrahtung wird nicht benötigt. Es können verschiedene Gebersysteme wie Resolver oder Absolutwertgeber eingesetzt werden.
Redundante Wicklung für mehr Sicherheit
Sicherheit im Falle eines Schadens am Isolationssystem bietet eine Zusatzoption. Durch ein redundantes Wicklungssystem kann der Motor dann mit reduzierter Leistung weiter betrieben werden. Ein kostspieliger Komplettausfall wird so vermieden.
Mit dem kombinierten Motor-Umrichter-Antrieb bietet Baumüller ein leistungsstarkes, skalierbares System für Anwendungen im höheren Leistungsbereich. Zur Projektierung der Maschinen eignet sich die Simulationssoftware Prosimulation. Mit ihr lässt sich die Entwicklungszeit von Maschinen und Anlagen mit Synchronmotoren von Baumüller deutlich verkürzen. Kraft- und Bewegungskurven des Motors können ganz einfach am PC getestet werden, Leistungsverläufe simuliert die Inbetriebnahme virtuell.
