2017-09-01  –  2022-02-28

1.626.240,00 EUR

KSB SE & Co. KGaA, Frankenthal (Pfalz), Rheinland-Pfalz

03ET1492A

Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]

01179017/1  –  HELENA II - Entwicklung hocheffizienter Pumpantriebe und Pumpsysteme

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

KSB unterstützt in der Antriebstechnik die Einführung von Wirkungsgradklassen und möchte die Weichen zu noch effizienteren Antriebslösungen stellen. Es sollen Maßnahmen zur Verringerung der Verluste in Synchronreluktanzmotoren untersucht warden, um die Wirkungsgradklasse IE5 unter Beibehaltung hoher Ressourceneffizienz zu erreichen. V.a. in der unteren Leistungsklasse von Umwälzpumpen tragen nicht nur mechanische Verluste und Antriebsverluste zur Leistungsaufnahme bei, sondern auch die LEistungselektronik selbst. Daher wird eine einheitliche, modulare Plattform für die Leistungselektronik angestrebt. Dies ergänzt die Effizienzsteigerung der Antriebe um die Effizienzsteigerung der Leistungselektronik. Zur Realisierung der Verlustreduktion reicht es nicht aus, bessere Motormaterialien einzusetzen. Vielmehr muss durch abgestimmte Maßnahmen (Motordesign, Wicklungstopologie, Material) optimiert werden. Dieses Gesamtkonzept soll in AP1 erarbeitet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, wie das Motordesign im Hinblick auf den Einsatz im unteren Leistungsbereich (< 550 W) zu optimieren ist. Denn ca. 90 % aller elektrischen Maschinen in werden dieser Leistungsklasse betrieben. In AP2 soll eine energieeffiziente modulare Plattform für die Leistungselektronik von Pumpenantrieben entworfen werden. Wesentliche Randbedingungen wie Energieeffizienz, kompakte Baugröße und Integration der Leistungselektronik in die Maschine sollen berücksichtigt werden. Des Weiteren soll in diesem AP die Einbett-Technik für Halbleiter in Leiterplatten bewertet und ggf. eingesetzt werden, wodurch eine Steigerung der Schaltfrequenzen bei gleichzeitig höherer Effizienz erreicht werden kann. Dies würde die Verwendung kleinerer und verlustärmerer magnetischer Bauteile erlauben, eine Vereinfachung des elektromagnetischen Entwurfs nach sich ziehen und den Aufwand für die EMV-Filterung reduzieren. In AP3 sollen die Ergebnisse aus AP1 und AP2 in einen gemeinsamen Versuchsträger integriert werden.