cav ACHEMA ANLAGEN, APPARATE, KOMPONENTEN Energieeffiziente Asynchronmotoren Bis IE4 im Ex-Bereich Als einer von wenigen Herstellern hat WEG die Baureihe W22Xd explosions - geschützter Niederspannungsasynchronmotoren mit der Energieeffizienzklasse IE2 als Standard und optional mit IE3 und IE4 eingeführt, obwohl die EU-Motoren - richtlinie noch nicht für explosionsgeschützte Motoren gilt. Aufgrund der reduzierten Verlustleistung und hohen Wirkungsgrade, können Anlagenbetreiber mit diesen Motoren Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen in Ex-Anwendungen reduzieren. Die europäische EU-Motorenrichtlinie (640/2009/EC), die Anfang 2017 in Kraft getreten ist, besagt, dass neue Standardasynchronmotoren mit einer Nennausgangsleistung von 0,75 bis 375 kW mindestens die in IEC 60034–30–1 festgelegte Energieeffizienzklasse IE3 beziehungsweise IE2 mit elektronischer Drehzahlregelung aufweisen müssen. Für Motoren mit Nennausgangsleistungen von 7,5 bis 375 kW gilt dies bereits seit 2015. Spezialanwendungen wie explosionsgeschützte Motoren sind von der Effizienzregelung jedoch bislang ausgenommen. In der energieintensiven chemischen Industrie sind jedoch energieeffiziente Antriebe für explosionsgeschützte Bereiche von großem Vorteil. Antriebe, die sowohl durch höchste Betriebssicherheit als auch durch hohe Wirkungsgrade und damit reduzierte Lebenszykluskosten überzeugen, sind die Ex-geschützten Asynchronmotoren der Baureihe W22Xd von WEG, die mit der Energieeffizienzklasse IE4 zu den effizientesten ihrer Art am Markt gehören. WEG bietet die explosionsgeschützten Asynchronmotoren der Baureihe W22Xd fürdie genannten Leistungsbereiche freiwillig nach den Standards der IE-Klassifizierung an. Robustes Gehäusedesign Um die energiesparende Antriebslösung für den Ex-Bereich verfügbar zu machen, übertrug WEG das Gehäusedesign der W22-Standardasynchronmotoren auf die explosionsgeschützten Motoren. Das Gehäusedesign der W22Xd-Reihe weist ein fortschrittliches Kühlsystem auf, dessen aerodynamisches Konzept zu einer Verringerung des Geräuschpegels und zu einer Optimierung der Wärmeableitung beiträgt. Die W22Xd-Motoren sind in Abhängigkeit der Leistung entweder mit Rippenkühlung (Gusseisen) oder mit Röhrenkühlung (geschweißte Stahlkonstruktion mit Edelstahlkühlröhren) ausgeführt. Das Gehäuse mit integrierten massiven Füßen ermöglicht den Einsatz der Ex- Motoren selbst in den anspruchsvollsten Anwendungen und reduziert die Vibrationssowie die Geräuschentwicklung auf ein Minimum. Die Asynchronmotoren der Baureihe W22Xd von 0,12 kW bis 5,6 MW sind gleichzeitig energie - effizient und explosionsgeschützt Bilder: WEG Maximaler Schutz Die langlebigen Motoren der W22Xd-Baureihe sind standardmäßig fürdie rauen Einsatzbedingungen in explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt. Die standardisierte Schutzklasse IP 56 verhindert das Eindringen von Flüssigkeiten. Integrierte Thermistoren schützen die Motorwicklung im Falle von Überlast und Heizgeräte im Motorinnenraum verhindern, dass sich Kondensat bildet. Sie sorgen dafür, dass die Isolationswiderstände der Wicklung länger halten und sich damit die Lebensdauer des Motors 70 cav 05-2018
NACHGEFRAGT: HEIKLER MOTORENEINSATZ Detlef Wortmann, Business Development Manager bei WEG in Deutschland Dank spezieller Isolierung lassen sich die Ex-Motoren der Baureihe W22Xd standardmäßig mit Frequenzumrichtern bis zu Spannungen von 690 V betreiben verlängert. Eine spezielle Polyurethanlackierung schützt die Motoroberfläche selbst unter rauen Umgebungsbedingungen. Stabile Ringschrauben erleichtern das Handling, den Transport und die Lagerung der massiven Motoren. Darüber hinaus ermöglicht eine große Anzahl an optionalen Modulen die flexible Anpassung der Motoren an nahezu jede Anwendung. Weltweit einsetzbar Standardmäßig ist die Baureihe W22Xd für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß folgender IEC-Klassifizierungen vorgesehen: Zone 1 und 2, Gruppe IIA und IIB (W22XdB-Versionen) oder IIA, IIB und IIC (W22XdC) sowie Temperaturklasse T4 und EPL Gb. Die Versionen W22XdBD und W22XdCD bieten zusätzlich Schutz gegen explosible Stäube für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß Zone 21 und 22, Gruppe IIIA, IIIB und IIIC sowie EPL Db. Die W22XdM-Versionen sind sogar für den Einsatz in Kohlengruben geeignet: Gruppe I, Kategorie M2 und EPL Mb. www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0518weg Halle 9.0, Stand B13 DANIELA HELD Redakteurin Warum ist der Einsatz von Elektromotoren in explosionsgefährdeten Bereichen so heikel? Wortmann: Explosionen können entstehen, wenn es zu einer plötzlichen chemischen Reaktion eines brennbaren Stoffes mit Sauerstoff unter Freisetzung hoher Energie kommt. Dies geschieht, wenn der brennbare Stoff in entsprechender Verteilung und Konzentration gleichzeitig mit dem Sauerstoff in der Luft und einer Zündquelle, z. B. ein elektrischer Funke, in Kontakt kommt. Auslöser hierfür kann auch ein nicht sachgemäß verwendeter Motor sein. Explosionsgeschützte Motoren müssen daher so konstruiert sein, dass sie eine explosible Umgebung nicht zünden können. Dieses wird, je nach Anwendung und Anforderung, durch unterschiedliche Konstruktionen sichergestellt. Worauf kommt es bei der Konstruktion von explosionsgeschützten Motoren vor allem an? Wortmann: Zunächst auf die Sicherheit. Entscheidend ist, dass die Ex-Motoren den wichtigsten internationalen Normen entsprechen und sie den hohen Sicherheitsanforderungen von Betriebsmitteln in explosionsgefährdeten Bereichen gerecht werden. Hierzu gehört auch, dass sie genau die anwendungsspezifisch geforderten Standards gemäß des Ex-Systems der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC), das Motoren für explosionsgefährdete Bereiche in verschiedene Zonen, Gruppen und Temperaturklassen unterteilt, erfüllen. Neben dem offensichtlichen Sicherheitsaspekt, ist die Erfüllung der internationalen Normen eine wichtige Voraussetzung für den weltweiten Einsatz der Motoren. Immer wichtiger wird auch der Aspekt der Energieeffizienz, gerade in energieintensiven Anwendungen und dort, wo Anlagen rund um die Uhr laufen. Auch der wartungsarme, ausfallsichere Betrieb spielt in diesen Aspekt der Lebenszykluskosten hinein. Was bedeutet dies für Anlagenbetreiber in der chemischen Industrie? Wortmann: Gerade in energieintensiven Anwendungen wie dem Chemiebereich, dem Ölund Gasbereich oder dem Bergbau, wo sehr große Anlagen mit teils Tausenden Motoren laufen, ist Energieeffizienz ein entscheidender Faktor zur Reduktion der Betriebskosten sowie des CO 2 -Ausstoßes. Energiekosten machen bei Elektromotoren zwischen 95 und 97 % der Gesamtlebenszykluskosten aus. Das bedeutet, dass sich Investitionen in energieeffiziente Antriebe in der Regel nach relativ kurzer Zeit amortisieren. Die niedrigen Betriebskosten der W22Xd-Baureihe führen beispielsweise dazu, dass Anlagenbetreiber mit dieser Art von Ex-Motoren 20 bis 40 % Kosten gegenüber herkömmlichen Modellen einsparen können. cav 05-2018 71
