Auf Einladung der CWIEME Shanghai 2024 hielt Marcelo Hellmann, Chief Technology Officer bei Hoyer Motors, eine Rede über die Erforschung effizienter und nachhaltiger Induktionsmotoren im Zeitalter der Nachhaltigkeit.
Auf Einladung der CWIEME Shanghai 2024 hielt Marcelo Hellmann, Chief Technology Officer bei Hoyer Motors, einen Vortrag über die Erforschung effizienter und nachhaltiger Induktionsmotoren im Zeitalter der Nachhaltigkeit. Seine Präsentation umfasste eine Analyse des globalen Stromverbrauchs, die Vorteile von Permanentmagnetmotoren (PM-Motoren) und Best Practices von Hoyer Motors.
In Bezug auf den weltweiten Stromverbrauch wies Marcelo darauf hin, dass Asien von 1990 bis 2022 das stärkste Wachstum verzeichnet hat. Eine Aufschlüsselung nach Ländern zeigt, dass Chinas Stromverbrauch von 1990 bis 2022 rapide gestiegen ist und 2022 insgesamt 8090 TWh erreichte, womit es weltweit der größte Verbraucher ist, gefolgt von den Vereinigten Staaten. Was den Energiemix betrifft, so betrug Chinas Anteil an Kohle im Jahr 2021 60,6 %, an Öl 18,1 %, an Erdgas 8 % und an Wasserkraft 3 %. In Bezug auf die Kohlenstoffemissionen emittierte China im Jahr 2021 10649 Mt, was 31,72 % der weltweiten Emissionen entspricht – ein Anstieg von 244 % seit 2000.
In seiner Rede wies Marcelo darauf hin, dass 30 % der weltweiten elektrischen Energie vom Industriesektor verbraucht werden, davon 65 % durch Elektromotoren. Weltweit machen Elektromotoren bis zu 46 % des gesamten Stromverbrauchs aus. Um diesem Problem zu begegnen, stellte Marcelo Permanentmagnetmotoren vor, die den Energieverbrauch senken und die Effizienz verbessern können, und erläuterte deren Vorteile.
Permanentmagnetmotoren können verschiedene Verluste erheblich reduzieren, was zu einem höheren Wirkungsgrad des Motors führt. Das Rotormagnetfeld wird durch den Permanentmagneten erzeugt, wodurch der Rotorkupferverlust eliminiert wird, was den Statorstrom reduziert, was wiederum zu einem geringeren Kupferverbrauch auf der Statorseite, einem geringeren Verbrauch an Eisenkernmaterial und einem geringeren Eisenverbrauch sowie zu weniger Streu- und Windreibungsverlusten führt.
Der Permanentmagnetmotor verfügt über einen breiten effizienten Betriebsbereich, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen und geringem Drehmoment (z. B. bei Lüfter- oder Pumpenlasten), wo er auch bei Frequenzumrichteranwendungen einen hocheffizienten Betrieb erreicht, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt.
Der Permanentmagnetmotor erzeugt das Rotormagnetfeld aus dem Permanentmagneten, ohne dass eine Erregung durch den Statorstrom erforderlich ist, wodurch er einen höheren Leistungsfaktor als ein Induktionsmotor aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft bei Ventilator- und Pumpenanwendungen, bei denen der Leistungsfaktor des HMCPM unter geringer Last während des Drehzahlregelungsbetriebs einen sehr deutlichen Vorteil hat.
Darüber hinaus betonte Marcelo, dass hinsichtlich des Lebenszyklus eines Elektromotors die Energiekosten bis zu 93,5 % der Gesamtkosten ausmachen, während die Anschaffungskosten bei 2,5 %, die Wartungskosten bei 1,5 % und die Ausfallkosten bei 2,5 % liegen.
