Energieeffizienz-2015
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Das Kombipaket<br />
für <strong>Energieeffizienz</strong><br />
mit Spareffekt<br />
1
Unsere Erfahrung -<br />
Ihr Vorteil<br />
Firmenprofil<br />
Die Mangold Elektromaschinenbau<br />
GmbH beschäftigt<br />
an ihrem Hauptsitz in Friedrichshafen<br />
am Bodensee<br />
mehr als 30 Mitarbeiter im<br />
Verkauf und in der Reparatur<br />
von Elektromotoren, Frequenzumrichtern,<br />
Pumpen,<br />
industrieller Reinigungstechnik<br />
und Elektrowerkzeugen.<br />
Davon sind allein<br />
20 Mitarbeiter im Service<br />
beschäftigt. Durch das umfangreiche<br />
Motorenlager,<br />
in dem etwa 2000 Servo-,<br />
Drehstrom- und Getriebemotoren<br />
lagern, ist es möglich,<br />
die Stillstandszeiten bei den<br />
Maschinen und Anlagen<br />
der Kunden auf ein Minimum<br />
zu reduzieren. Einen<br />
zunehmend wichtigen Teil<br />
der Servicearbeit stellt die<br />
zustands-orientierte und vor<br />
beugende Instandhaltung bei<br />
Kunden vor Ort dar. Die<br />
Leistungen umfassen laser-<br />
optisches Ausrichten, Betriebswuchten,<br />
Schwingungs-analysen<br />
und die<br />
Aufnahme und Auswertung<br />
von Messwerten relevanter<br />
Maschinen.<br />
Mangold bildet zusammen<br />
mit den Firmen PAU GmbH<br />
in Singen und DENT Elektromaschinen<br />
GmbH in Tuttlingen<br />
eine Unternehmensgruppe,<br />
die bei ihren Kunden<br />
als kompetenter Partner in<br />
der Instandhaltung von elektrischen<br />
Antrieben gilt. Jährlich<br />
werden bis zu 5 Auszubildende<br />
im gewerblichen<br />
und kaufmännischen Bereich<br />
neu eingestellt. Sie tragen zu<br />
einer aktiven Zukunftssicherung<br />
der Unternehmen bei.<br />
2
Die neue EN 50001<br />
Die neue<br />
Energiesparverordnung<br />
Ab Januar <strong>2015</strong> gilt nach<br />
EU Verordnung (EG) Nr.<br />
640/2009:<br />
„Neu in den Verkehr gebrachte<br />
Motoren mit einer Nennausgangsleistung<br />
von 7,5 bis<br />
375 kW müssen entweder<br />
mindestens die Wirkungsgradklasse<br />
IE3 erreichen oder<br />
der Wirkungsgradklasse IE2<br />
entsprechen, dürfen dann<br />
aber nur mit einer elektronischen<br />
Drehzahlregelung<br />
betrieben werden.“<br />
Nicht betroffen sind:<br />
8-polige Motoren, polumschaltbare<br />
Motoren, Synchronmotoren,<br />
Motoren für<br />
Schaltbetrieb S2-S9, Speziell<br />
für den Umrichterbetrieb<br />
entwickelte Motoren, Einphasen-Motoren.<br />
3
Ein perfektes Duo<br />
Zum Vergleich:<br />
Standard IE2<br />
Asynchronmotor<br />
Merkes MPM 1,1 IE4<br />
Synchronmotor<br />
ISO 50598<br />
Gesamtwirkungsgrad<br />
über 96%<br />
4
5
Anwendungen<br />
und Applikationen<br />
Pumpen, Kompressoren<br />
oder Ventilatoren.<br />
Interessant sind auch die<br />
Auswirkungen des ausgezeichneten<br />
cos Φ. Bei lokalen<br />
Netzen mit Kompensation<br />
verringert sich der<br />
Aufwand.<br />
Bei langen Stichleitungen<br />
mit Spannungsabfall muss<br />
deutlich weniger Strom<br />
transportiert werden und/<br />
oder die Leitungslängen<br />
können reduziert werden.<br />
Je länger die Betriebsdauer<br />
im Jahr mit 100 % Nennlast<br />
oder im Teillastbetrieb, umso<br />
schneller sind die Amortisationszeiten<br />
erreicht. Entsprechende<br />
Rechenprogramme<br />
weisen in der Regel auf<br />
Zeiten, die geringer als ein<br />
Jahr betragen.<br />
Alle klassischen Anwendungen<br />
der bisherigen Normmotoren<br />
sind geeignet, aber<br />
auch Applikationen die zusätzliche<br />
Funktionen benötigen<br />
und natürlich Dauerläufer<br />
mit langer Einschaltdauer<br />
oder Teillastbetrieb.<br />
6
Gegenüberstellung<br />
Konsequenter Einsatz von<br />
Permanentmagneten<br />
Bei überschlägiger Rechnung<br />
zeigt sich, dass ein Reluktanz<br />
Motor ein spezifisches<br />
Gewicht von ca. 14kg/1kW<br />
besitzt.<br />
Ein Synchron Motor mit<br />
Permanentmagneten, wie im<br />
MPM-Konzept kommt hingegen<br />
mit ca. 2kg/1kW aus.<br />
Die Leistungsdaten der MPM<br />
Motoren sind im S1 Betrieb<br />
bei 4.000rpm erreicht. Damit<br />
ist zunächst einmal bei vollem<br />
Nennmoment diese<br />
Drehzahl Fakt. Alle geprüften<br />
Umrichter des Marktes<br />
mit „Sensorless Vector<br />
Control“ arbeiteten ausschließlich<br />
über die 200 Hz<br />
sind 33 kg oder 129 kg für<br />
die gleiche Leistung ein<br />
strategisches Element der<br />
Maschinenkonstruktion.<br />
Leistung<br />
[kw]<br />
Motortyp MPM<br />
Synchrontechnik*<br />
Baugröße<br />
Gewicht<br />
[kg]<br />
Leistung<br />
[kw]<br />
Motortyp IE2<br />
Asynchrontechnik**<br />
Baugröße<br />
Gewicht<br />
[kg]<br />
Leistung<br />
[kw]<br />
Motortyp IE4<br />
Reluktanztechnik**<br />
Baugröße<br />
Gewicht<br />
[kg]<br />
4,4 80M 15 4,0 112 29,5 4,7 1325 57<br />
8,8 90L 20 7,5 1325 50 8,7 160M 121<br />
16,0 112M 33 15 160L 115 15 160L 129<br />
*) 4.000rpm, **) 3.000rpm (marktübliche Motordaten)<br />
Diese Werte schwanken<br />
zwischen unterschiedlichen<br />
Leistungsstufen, aber in der<br />
Tendenz ist der Unterschied<br />
im Materialverbrauch klar<br />
erkennbar.<br />
Ausgangsfrequenz der<br />
Umrichter, um diese Drehzahl<br />
zu erreichen.<br />
Bei den hier herausgegriffenen<br />
Leistungen sind die<br />
verblüffenden Unterschiede<br />
bei den Motorgewichten und<br />
Baugrößen zu sehen. Wenn<br />
ein Motor in eine<br />
Maschine einzubauen ist,<br />
Es liegt damit ebenfalls auf<br />
der Hand, dass der Massenunterschied<br />
für die<br />
gleiche elektrische Leistung,<br />
an Stahl, Kupfer und Aluminium<br />
zum MPM Motor,<br />
ein ökologisches Schwerpunktthema<br />
ist. Umweltaspekte<br />
und Energieaufwand<br />
für die Herstellung dieser<br />
Mengen sind im Vergleich<br />
zum Permanentmagnet<br />
Motor nicht mehr zeitgemäß.<br />
7
High Performance<br />
Technologischer<br />
Stand 2014<br />
Unter Verwendung von<br />
Großserienteilen wurde die<br />
Motorserie MPM entwickelt.<br />
Physikalisch handelt es sich<br />
um einen Synchron Motor<br />
mit Permanentmagneten<br />
im Inneren des Rotors. In<br />
Verbindung mit Umrichtern<br />
und deren Funktionalität<br />
„Sensorless Vector Control“<br />
stehen elektrische Drehfeldfrequenzen<br />
von einigen<br />
hundert Hertz zur Verfügung,<br />
die der MPM Motor<br />
bis 200 Hertz bei 4.000rpm<br />
nutzt. Wesentliche Konstruktionsmerkmale<br />
und Materialien<br />
des Motors<br />
ermöglichen ein konstantes<br />
Nennmoment von 1.000rpm<br />
bis 4.000rpm. Die angegebene<br />
Leistung von z. B. 4,0 kW<br />
gilt bei 1.000rpm.<br />
Steigt die Drehzahl über<br />
2.000rpm auf 3.000rpm bis<br />
zum 4-fachen der Ausgangsdrehzahl<br />
4.000rpm, so leistet<br />
der Motor die 4-fache Nennleistung,<br />
also 16 kW. Dieses<br />
konstante Nennmoment ist<br />
das Geheimnis der 4-fachen<br />
Leistung gegenüber<br />
anderen Motortechnologien.<br />
8
Die Vorteile<br />
auf einen Blick<br />
Nicht „nur“<br />
Energieeinsparung!<br />
Bei optimaler Nutzung der<br />
verfügbaren Materialien<br />
und Technologien entstand<br />
die Motorserie MPM. Unter<br />
Anlehnung an IE4, entstand<br />
eine hervorragende „Super<br />
Premium Efficiency“ Motorreihe.<br />
In einigen weiteren<br />
relevanten Parametern, ergeben<br />
sich für den Anwender<br />
Vorteile, die in ihrer Individualität<br />
eine Spitzenposition<br />
bedeutet.<br />
Gewichtsvorteile bis 1:5<br />
für Synchron Motoren<br />
Bis 2 Baugrößen kleiner<br />
als ein IE2 Normmotor<br />
Konsequent mit Permanentmagneten<br />
und<br />
asymmetrischen Induktivitäten<br />
Bis 98,3% Motor Wirkungsgrad<br />
Von 0 bis 4.000rpm bei<br />
400 VAC Nennspannung.<br />
Reduktion der Energiekosten<br />
Mit 4 Baugrößen der<br />
MPM Motoren lassen<br />
sich 50 Baugrößen von<br />
Standardmotoren ersetzen<br />
Kleiner, leichter, effizienter<br />
Verwendung hochwertiger<br />
Materialien<br />
Einfachere Lagerhaltung,<br />
einfaches Handling<br />
Nachhaltigkeit durch<br />
den reduzierten Einsatz<br />
von Materialien<br />
ECO-Design für Antriebssysteme<br />
Made in EU<br />
Zuschüsse zur Einrichtung von<br />
Energiemanagementsystemen<br />
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle<br />
(BAFA) zahlt im Auftrag des<br />
Bundesministeriums für Wirtschaft und<br />
Technologie (BMWi)<br />
• Zuschüsse für die Erstzertifizierung<br />
eines Energiemanagementsystems<br />
nach DIN EN ISO 50001 und<br />
• eines Energiecontrollings sowie<br />
• für den Erwerb von Messtechnik und<br />
• Energiemanagement-Software.<br />
Grundlage ist die im Bundesanzeiger veröffentlichte<br />
Richtlinie des BMWi für die<br />
Förderung von Energiemanagementsystemen.<br />
Antragsberechtigte Unternehmen<br />
können ab dem 15. August 2013 über das<br />
elektronische Antragsformular auf der Internetseite<br />
des BAFA einen Antrag auf Förderung<br />
stellen.<br />
Die Höhe der Zuwendung beträgt:<br />
• für die Erstzertifizierung eines Energiemanagementsystems<br />
maximal 80<br />
% der zuwendungsfähigen Ausgaben<br />
und maximal 8.000 Euro,<br />
• für die Erstzertifizierung eines Energiecontrollings<br />
maximal 80 % der zuwendungsfähigen<br />
Ausgaben und<br />
• maximal 1.500 Euro, für den Erwerb<br />
von Messtechnik maximal 20 % der<br />
zuwendungsfähigen Ausgaben und<br />
maximal 8.000 Euro und<br />
• für den Erwerb von Software maximal<br />
20 % der zuwendungsfähigen Ausgaben<br />
und maximal 4.000 Euro.<br />
(Quelle: http://www.schwaben.ihk.de/innovation_und_umwelt/Energie/Foerderung_und_Finanzierung/Foerderprogramm_Energiemanagementsysteme/555552<br />
Stand 14.05.<strong>2015</strong>)<br />
9
Leistungsdaten<br />
4-fache Steigerung der<br />
Motorleistung durch<br />
„Kalt-Technologie“<br />
Die Motorenserie MPM<br />
(Merkes-Permanentmagnet-Motor)<br />
greift das physikalische<br />
Grundprinzip des<br />
Synchronmotors auf und<br />
verbindet dies mit weiteren<br />
Elementen eines bewährten<br />
Serienmotorprinzips:<br />
• Permanentmagnet-Synchron-Motor<br />
• Anlehnung an den Normentwurf<br />
EN 60034-31<br />
• Motorgehäuse und<br />
Leistungsstufen der<br />
Norm-Motoren IE 4<br />
• Geeignet für Frequenzumrichter<br />
mit Software<br />
„Sensorless-Vector-Control“<br />
Vielfältige Funktionserweiterung<br />
wie<br />
• Drehmomentregelung<br />
• Drehzahlregelung<br />
• Teilweise Positionierfunktion<br />
• Programmierbare Beschleunigungs-<br />
und<br />
Verzögerungsrampen<br />
• Drehzahl- und Leistungsanpassung<br />
an aktuelle<br />
Lasterfordernisse (Pumpen,<br />
Lüfter usw.)<br />
• Keine Rückführeinheit<br />
notwendig<br />
• Platz- und Kostenersparnis<br />
• Die Signaldetektion der<br />
„Sensorless-Vector-Control“<br />
reicht in ihrer Genauigkeit<br />
und Bandbreite<br />
für viele Applikationen<br />
völlig aus.<br />
• Ein Lüfterrad auf der<br />
Welle nach Norm steigert<br />
die Motorleistung bis<br />
zum 4-fachen.<br />
10
Wir sind für Sie da<br />
Von der Planung bis zum<br />
Kundendienst - alles aus<br />
einer Hand!<br />
Unsere qualifizierten Service-Techniker<br />
überwachen<br />
bereits bei der Montage /<br />
Inbetriebnahme Ihre Anlage<br />
und schulen ausgiebig Ihr<br />
Bedienpersonal.<br />
Wenn es um die reaktionsschnelle<br />
Bereitstellung von<br />
Zubehör und Ersatzteilen<br />
geht, können wir Ihnen<br />
durch unsere eigene Lagerhaltung<br />
einen schnellen<br />
Service garantieren.<br />
Auf Wunsch sorgen unsere<br />
Service-Techniker vor Ort<br />
durch vorbeugende Wartungsarbeiten<br />
für die kontinuierliche<br />
Produktionssicherheit<br />
Ihrer Anlage.<br />
Präzise und zuverlässig<br />
werden von unseren Service-Technikern<br />
Erweiterungen<br />
oder Umrüstungen, die<br />
aus ökologischer oder ökonomischer<br />
Sicht notwendig<br />
sind, ausgeführt.<br />
Bei Problemen stehen Ihnen<br />
unsere hochqualifizierten<br />
Service-Techniker im Innenund<br />
Außendienst unter der<br />
SERVICE-Hotline:<br />
+49 (0) 7541 50 06-0<br />
Rede und Antwort.<br />
Qualität ist nicht nur eine<br />
Produkteigenschaft.<br />
Auch die Faktoren Beratung,<br />
Lieferung, Schulung und<br />
Kundendienst beeinflussen<br />
die Qualität. Daher bieten<br />
wir Ihnen nicht nur hochwertige<br />
Produkte, sondern<br />
auch den Service dafür.<br />
Die Vorteile liegen dabei auf<br />
der Hand:<br />
Ein Ansprechpartner für<br />
komplette Antriebslösungen<br />
• Hol- und Bringservice<br />
• Schnelle Lieferung und<br />
Montage der VLT Frequenzumrichter<br />
• Schaltschrankbau und<br />
Automatisierung<br />
• Fast Assembly Service<br />
11
In der Gruppe<br />
sind wir stark<br />
Friedrichshafen, Tuttlingen, Singen, Karlsruhe und Wolfurt (Österreich)<br />
Friedrichshafen<br />
Elektromaschinenbau Mangold GmbH<br />
Lindauer Straße 116 • D-88046 Friedrichshafen • Tel.: +49 (0) 7541 5006-0<br />
Fax: 5006-30 • E-Mail: info@mangold-fn.de • www.mangold-fn.de<br />
Wolfurt (Österreich)<br />
Mangold Elektromaschinen GmbH<br />
Holzriedstr. 33 • A-6960 Wolfurt • Telefon: +43 5574 64072-0<br />
E-Mail: info@mangoldgmbh.at • www.mangoldgmbh.at<br />
Tuttlingen<br />
Dent Elektromaschinen GmbH<br />
Rudolf-Diesel-Strasse 8/1 • D-78532 Tuttlingen • Tel: +49(0) 7461 / 969 727 - 0<br />
Fax: 969 727 - 19 • info@dentgmbh.de • www.dentgmbh.de<br />
Singen<br />
P·A·U GmbH Elektromaschinen<br />
Grubwaldstraße 30 • D-78224 Singen • Tel: +49 (0 )77 31 6 10 97<br />
Fax: 6 70 50 • E-Mail: info@pau.de • www.pau.de<br />
12<br />
© <strong>2015</strong> Mangold Elektromaschinen GmbH | Gestaltung: giesenberg foto+grafik | Titelillustration: Thorben Wengert, zoonar.de
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