Synchrone reluctantiemotoren: de slimmere en energiezuinigere keuze bij frequentiegeregelde aandrijvingen!

Een SynRM is een hoogefficiënte, robuuste draaistroommotor zonder rotorwikkelingen of permanente magneten. Het koppel ontstaat door het verschil in magnetische weerstand (reluctantie) in de rotor. De motor draait altijd synchroon met het draaiveld van de stator. De rotor bestaat uitsluitend uit gelamineerd staal met speciaal gevormde fluxgeleiders en barrières. Daardoor ontstaan zones met lage en hoge magnetische weerstand. Het statorveld, aangestuurd door de frequentieregelaar, oriënteert de rotor steeds zo dat de magnetische flux het pad van de minste weerstand volgt. Op die manier “klikt” de rotor als het ware synchroon mee met het statorveld.

Voordelen ten opzichte van inductiemotoren

Ten opzichte van de vertrouwde inductiemotor heeft de frequentiegeregelde SynRM-motor duidelijke pluspunten:

Hoger rendement, vooral bij deellast

• Geen rotorverliezen door kortsluitstromen → geen koper- of aluminiumverliezen.
• Haalt met gemak rendementsklasse IE5 en binnenkort zelfs IE6.
• Levert aanzienlijke (extra) energiebesparing in toepassingen met variabel toerental of deellastbedrijf (pompen, ventilatoren en compressoren).

Lagere bedrijfstemperatuur en langere levensduur

• Minder verliezen betekent een koelere motor.
• Lagers en isolatie gaan langer mee, minder kans op thermische storingen.

Beter dynamisch gedrag

• Snellere koppelrespons door synchrone werking.
• Voordelen bij regeltoepassingen: sneller reageren op lastwisselingen en nauwkeuriger toerentalregeling.

Geen permanente magneten nodig

• Duurzaam en kostenefficiënt: geen zeldzame aardmetalen vereist.
• Rendement dicht bij dat van PM-motoren, maar tegen een aanzienlijke lagere kostprijs.

Compactere uitvoering mogelijk

• Door de hogere efficiëntie kan de motor vaak kleiner en lichter worden uitgevoerd.
• Ideaal in installaties met beperkte ruimte of waar gewicht een rol speelt.

Lagere verliezen bij hoge snelheden

• Ook bij hogere toerentallen minder rotorverliezen.
• Gunstig bij langdurige of snelheidsafhankelijke toepassingen.

Vergelijkbare aanschafprijs

• Kosten liggen in lijn met die van een inductiemotor met gelijkwaardige rendementsklasse.

Rekenvoorbeeld: 110 kW pomp-/fan-toepassing

Bij de aanschaf van nieuwe motoren wordt vaak automatisch voor de vertrouwde inductiemotor gekozen. Toch loont het om verder te kijken, zeker in frequentiegeregelde systemen die veel in deellast draaien.

Onderstaand voorbeeld toont het verschil in systeemrendement tussen een frequentiegeregelde IE3-inductiemotor en een IE5 SynRM-motor, met een vermogen van 110 kW en regelbereik van 750 – 1500 rpm:

• Rendementsverschil bij 1500 rpm: +1,7% voor SynRM
• Rendementsverschil bij 750 rpm: +5,9% voor SynRM

Praktische vertaalslag (8000 draaiuren per jaar, waarvan):

• 2000 uur op 1500 rpm
• 2500 uur op 1250 rpm
• 2500 uur op 1000 rpm
• 1000 uur op 750 rpm

Bij een elektriciteitsprijs van € 0,25/kWh levert dit een jaarlijks besparing op van ca. € 3.125.
Daarbovenop komen lagere onderhoudskosten door de koelere motor, wat leidt tot hogere bedrijfszekerheid en beschikbaarheid.

Conclusie

De combinatie van een SynRM-motor en frequentieregelaar biedt een overtuigende mix van:

• hogere energie-efficiëntie,
• lagere operationele kosten,
• langere levensduur,
• en meer bedrijfszekerheid.

Een slimme(re) keuze voor elke moderne installatie.