Produkt • 31.01.2008

Vom Q-Motor zum iQ-Motor

In unzähligen Ventilatoren sind heute als Antriebslösung Spaltpolmotoren Stand der Technik, vor allem wenn eher niedrige Leistungen gefordert werden. Da sich die Motoren ohne zusätzliche Kondensatoren direkt an Wechselspannung betreiben lassen, setzt man sie in Haushaltsgeräten gern und häufig ein. Ein typischer Anwendungsbereich sind beispielsweise Lüfter für Heißluftbacköfen. Aber auch für viele Applikationen in der Kälte- und Klimatechnik gelten Spaltpolmotoren, häufig auch als Q-Motoren bezeichnet, als preiswerter Standardantrieb für kleine Axial- und Radialventilatoren. Zur weiten Verbreitung dieses Motorentyps haben auch die für Asynchronmotoren typische Laufruhe, die Wartungsfreiheit und die hohe Lebenserwartung beigetragen. Allerdings gibt es auch einen wesentlichen Nachteil: Spaltpolmotoren arbeiten prinzipbedingt mit vergleichsweise geringen Wirkungsgraden.

Energie einzusparen ist heute wichtiger denn je. Dies bei Ventilatoren zu tun, ist dabei besonders wirkungsvoll, denn gerade diese werden oft mit hoher Einschaltdauer betrieben, z.B. in Kühltheken, Bottle-Coolern und Unterflurkonvektoren. Somit machen sich hohe Motorwirkungsgrade besonders deutlich bemerkbar – nicht nur hinsichtlich der Umweltentlastung, sondern letztendlich auch im Geldbeutel des Endanwenders. Gleichzeitig bedeuten höhere Wirkungsgrade, dass beim Betrieb weniger Verlustwärme an die Umgebung abgegeben wird. Dadurch ergeben sich weitere Energieeinsparungen. Für den Kühlprozess muss von vornherein weniger Energie aufgebracht werden.

Konsequente Weiterentwicklung: vom Q-Motor zum iQ-Motor
Eine geeignete Alternative zu den weit verbreiteten Q-Motoren mit ihren eher geringen Wirkungsgraden zu finden, war bisher jedoch nicht einfach. Die mittlerweile in anderen Ventilatoranwendungen verbreitete energiesparende EC-Technik ließ sich hier nicht sinnvoll nutzen: Vergleichsweise hohe Anschaffungskosten oder für den Applikationsbereich eher ungeeignete Bauformen sprachen dagegen. Für Anwendungen, die einen Motor mit Abtriebswelle benötigen, sind die in EC-Technik verfügbaren Außenläufermotoren nur bedingt geeignet.

Der Motoren- und Ventilatorenspezialist ebm-papst Landshut hat diese Problematik erkannt und als Ersatz für Q-Motoren einen neuen EC-Motor entwickelt, der sich äußerlich nicht von den bewährten Spaltpolmotoren unterscheidet. Die EC-Technik in seinem Innern wirkt sich jedoch ganz deutlich auf die Wirkungsgrade aus (vgl. Kastentext). Energieeinsparungen bis 70 % sind dadurch ohne weiteres realisierbar. Gleichzeitig erschließt die integrierte Elektronik gegenüber konventioneller AC-Technik intelligente Steuer- und Regelmöglichkeiten.

Da die als iQ-Motor bezeichnete Neuentwicklung sowohl mechanisch als auch elektrisch kompatibel zur „alten“ Technik ist, lassen sich die Motoren einfach gegeneinander austauschen. Axiallüfterräder mit 154 bis 254 mm Durchmesser können in gleicher Weise auf dem neuen iQ-Motor montiert werden. Dasselbe gilt für den Befestigungsfuß, den Wandring und das Schutzgitter. Für den elektrischen Anschluss genügt das Netzkabel. Die Motoren sind ausgelegt für Nennspannungen von 115 bzw. 230 V bei 50 Hz oder 60 Hz Netzfrequenz. Die maximale Leistungsabgabe beträgt bis zu 10 Watt.

Ein Umstieg, der sich rechnet
Ein Umrüsten auf die neue Motortechnik bietet sich immer dann an, wenn der alte Spaltpolmotor ausfällt, oder man anstrebt, Energie einzusparen. Der Umstieg rechnet sich sowohl für die Umwelt als auch für den Anwender, wie folgendes Rechenbeispiel zeigt: In einem kleinen Supermarkt arbeiten 40 Ventilatoren mit 200-mm-Flügelrädern und 34° Schrägung. Die Energieersparnis beträgt in diesem Fall 70 %, was 7,5 MWh pro Jahr entspricht. Für die Umwelt bedeutet dieser Wert, dass 4,4 t Kohlendioxid weniger produziert werden. Aber auch der Anwender profitiert davon. Bei einem angenommenen Strompreis von 10,7 Cent/kWh spart er immerhin 800 Euro im Jahr.
Ähnliche Einsparungen lassen sich natürlich auch bei vielen anderen Anwendungen erreichen. Zu den typischen Einsatzbereichen der neuen Ventilatorengeneration gehören außer Kühltheken und Heißluftbacköfen auch die Kühlung von Kompressoren, Unterflurkonvektoren und alle anderen Applikationen, die kleine Ventilatoren erfordern. Dazu zählen auch industrielle Bereiche, z.B. Spinnmaschinen, bei denen mit ihrer Hilfe der Staub entfernt wird.