Voith: Regelbarer Antrieb für Pumpen optimiert Effizienz

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Die neuen Veco-Drive sind elektrische Überlagerungsgetriebe, die auf dem erprobten Prinzip des Voith Vorecon basieren. Der Veco-Drive kombiniert ein mechanisches Planetengetriebe mit frequenzgeregelten Servomotoren. Das elektrische Überlagerungsgetriebe stellt einen hocheffizienten Weg dar, um eine variable Drehzahl zu erreichen. Dabei werden Servomotoren zum Antrieb des Planetengetriebes eingesetzt. Da diese nur einen Bruchteil der Nennleistung benötigen, erreicht die Baugruppe eine Gesamteffizienz von über 97 Prozent.

Der Veco-Drive wird zwischen einem Motor mit konstanter Drehzahl und der Pumpe installiert, die mit regelbarer Drehzahl arbeiten. Mit dem neuen System kombiniert Voith die Zuverlässigkeit eines mechanischen Getriebes mit der Produktivität von Niederspannungs-Frequenzumrichtern.

Da der Antriebsstrang mit zusätzlicher Leistung gespeist wird, kann ein Hauptmotor mit geringerer Nennleistung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann der Servomotor als Anfahrkupplung genutzt werden, um das Stromnetz vor hohen Einschaltströmen zu schützen.

Um die Funktionsfähigkeit des Veco-Drives zu erproben, wurde 2016 in Crailsheim eine Prototypanlage errichtet und getestet. Die Ingenieure von Voith haben das System für Kompressor- und Pumpenanwendungen mit einer maximalen Ausgangsdrehzahl von 15.000 min-1, einer maximalen Ausgangsleistung von 15 MW und einem Drehzahlregelbereich von 50 bis 100 Prozent ausgelegt. Im Vergleich zu einem typischen Mittelspannungs-Frequenzumrichter-Komplettantrieb mit einem Step-up Getriebe liegt die gemessene Systemeffizienz des Veco-Drives über den gesamten Drehzahlbereich um etwa zwei Prozent höher. Dadurch senkt das Veco-Drive-System den jährlichen Stromverbrauch gegenüber einem vergleichbaren Frequenzumrichter-System um 2.000 MWh. Bei typischen Stromkosten von 50 EUR/MWh ergibt sich durch die Energieersparnis eine Kostenreduzierung von über 100.000 EUR pro Jahr.

Der Veco-Drive ist als modulares System konzipiert, sodass er individuelle Anpassungen an verschiedene Anwendungsarten, Explosionsschutzklassen und Geschwindigkeitsbereiche ermöglicht. Funktionen wie der integrierte SPS-basierte Output Controller, Benutzeroberflächen, Zustandsüberwachung und vereinfachte Wartung gehören bereits zum Lieferumfang, während Fernzugriff und Ferndiagnose auf Wunsch erhältlich sind.

www.voith.com

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