Den Arbeitstieren die Zügel anlegen

Elektromotoren sind die Arbeitstiere in der weltweiten Industrie. Sie treiben Pumpen, Lüfter und Förderbänder an, bewegen Hubfahrzeuge und Aufzüge und werden für die Druckluft- und Kälteerzeugung gleichermaßen gebraucht. Angesichts ihrer großen Verbreitung wundert es nicht, dass elektrische Antriebe für bis zu 70 Prozent des industriellen Stromverbrauchs verantwortlich sind. Werden keine Einsparmaßnahmen getroffen, wird sich bis 2030 der weltweite Stromverbrauch durch Elektromotoren nahezu verdoppeln.

Weiterführende Informationen

Industrielles Pumpensystem mit Drehzahlregelung

Enormes Energieeinsparpotenzial

Von den etwa 35 Millionen in Deutschland betriebenen Drehstrommotoren sind heute nur etwa 15 Prozent elektronisch geregelt. Die Anstrengungen müssen sich daher darauf konzentrieren, den Energieverbrauch jener etwa 50 Prozent der Antriebe zu senken , die häufig im Teillastbetrieb betrieben werden und deren Belastung über die Drehzahl beeinflusst werden kann, wie z. B. Pumpen-, Verdichter-, Kompressor- oder Lüfterantriebe. Auf diese Prozesse entfällt heute der größte Anteil der Elektroenergie, die in Industrieantrieben umgesetzt wird. Erfolgt eine Regelung der Volumenströme mittels Drehzahlregelung über Frequenzumrichter sehen Experten – kombiniert mit dem Austausch älterer Motoren – allein hier ein Einsparpotenzial, das der Stromerzeugung von vier bis fünf konventionellen Kraftwerken mittlerer Leistung entspricht.


Schaltschrank mit MW-Inverter (Quelle PCS)

Das Herz der Antriebslösung

Leistungshalbleiter sind das Kernelement der für die Drehzahlregelung notwendigen Frequenzumrichter und damit der effizienteren Nutzbarmachung der Energie. Mit ihrer Hilfe lässt sich die Drehzahl von elektrischen Antrieben variabel steuern. Die Leistungselektronik leistet damit nicht nur einen entscheidenden Beitrag zum aktuellen Megathema Energieeinsparung, sondern ist auch unverzichtbare Komponente der gesamten industriellen Automatisierungstechnik – keine Werkzeugmaschine und kein Industrieroboter kommt ohne geregelte Antriebe aus.

 

MiniSKiiP IGBT-Vollbrückenmodul

Ein enorm wichtiger Markt

Die industrielle Antriebstechnik ist mit ihren hohen jährlichen Wachstumsraten das bedeutendste Einsatzgebiet moderner Leistungshalbleiter. SEMIKRON bedient diesen Markt mit einer breiten Palette an Leistungshalbleitermodulen, wie z. B. dem auf der Leiterplatte montierbaren MiniSKiiP-Modul, das millionenfach in Umrichtern für drehzahlgeregelte Antriebe kleiner Leistung eingesetzt wird.

SEMiX IGBT-Modulplattform mit 4 Gehäusegrößen von Phasenmodulen

Kosten sparen durch Skalierung

Neben der Forderung nach Robustheit und hoher Energieeffizienz gibt es einen aus Kostenaspekten getriebenen Wunsch nach Standardisierung bei den Umrichtern. Mittels einer Plattformstrategie, bei der gleiche oder skalierbare Gehäuseformen für unterschiedliche Anwendungen oder Leistungsbereiche eingesetzt werden, lassen sich Umrichter für unterschiedliche Ansprüche konfigurieren.