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Was ist variable Drehzahlregelung?

Atlas Copco hat die variable Drehzahlregelung (VSD) in der Kompressorbranche im Jahr 1994 wieder auf den Weg gebracht. Heute werden VSD-Kompressoren als die energieeffizientesten Kompressoren auf dem Markt angesehen und bietet Atlas Copco das breiteste Sortiment an. Aber was ist variable Drehzahlregelung? Wie funktioniert sie und was sind ihre Vorteile?

Energieeffizientester Kompressor von Atlas Copco: GA VSD+


Ein Kompressor mit variabler Drehzahlregelung (VSD), Drehzahlregelung oder Frequenzsteuerung passt automatisch die Motordrehzahl an den Luftbedarf an. Das Gegenstück, feste Drehzahl oder „Kompressor im Leerlauf“ oder „Kompressor mit Last/Entlastung“, wird entweder mit Vollgas betrieben oder ist aus. Vergleichen Sie es mit einem Auto: ein „Kompressor im Leerlauf“ fährt entweder mit 100 km pro Stunde oder gar nicht. Das ist in Ordnung, wenn die Anwendung eine Druckluftversorgung entweder mit Volllast oder Nulllast erfordert. Aber die meisten Anwendungen erfordern dies nicht, sie haben einen schwankenden Luftbedarf, und hier kommen die VSD-Kompressoren ins Spiel. Ein Kompressor mit variabler Drehzahlregelung passt einfach die Motor- und Elementdrehzahl an den Bedarf an.



Der Vorteil liegt klar auf der Hand: ein Antrieb mit variabler Drehzahlregelung (VSD) läuft nur mit der erforderlichen Drehzahl, sodass beachtliche Mengen an Energie gespart werden. Im Vergleich zu einem Kompressor im Leerlauf, ermöglicht ein VSD Energieeinsparungen von 35 % im Durchschnitt, ein GA VSD+ sogar von 50 % im Durchschnitt. Und diese Einsparungen sind wichtig:

70 % der Kosten eines Kompressors sind die Energie
Die Erstinvestitionen oder die Wartungskosten eines Kompressors sind im Vergleich mit den Energiekosten nicht. Die Erzeugung von Druckluft kann für mehr als 40 % des gesamten Stromverbrauchs eines Werks verantwortlich sein. Studien zeigen, dass viele Produktionsanlagen Schwankungen aufweisen, die alle von einem VSD-Kompressor profitieren könnten. Für Ihre eigene Kompressorinstallation können Sie selbst rechnen oder Sie berechnen Ihre Einsparungen mit unserem Online-Tool. Natürlich können Sie die Arbeit auch Atlas Copco überlassen: jeder Vertriebsingenieur verfügt über die Fähigkeiten und Tools, um Ihre Installation und Ihren Druckluftbedarf zu messen.

Variable Drehzahlregelung hat mehr Vorteile
Die Energieeinsparungen sind die wichtigsten Vorteile der VSD-Technologie, aber es gibt andere Gründe, sich für VSD oder VSD+ zu entscheiden:
  • Ein VSD-Kompressor kann bei vollem Systemdruck starten bzw. stoppen. Es besteht keine Notwendigkeit der Entlastung. Das spart Zeit und Energie.
  • Kein Leerlaufzeitverluste, kein Abblasverluste im normalen Betrieb
  • Mit VSD vermeiden Sie Spitzenströme beim Anlaufen und somit auch die Strafen der meisten Stromunternehmen.
  • Dank eines niedrigeren Systemdrucks werden Systemleckagen minimiert.

Wie funktioniert ein VSD Kompressor?

Das Herzstück des GA VSD+: der Antriebsstrang


Die Magie liegt im Antriebsstrang: die Kombination von Motor und Element. Die Technologie der variablen Drehzahlregelung funktioniert am besten mit Schraubenkompressoren, da ihre Durchflussmenge und ihr Stromverbrauch nahezu proportional zu ihrer Drehzahl sind. So wie der Motor seine Geschwindigkeit anpasst, so auch die Schraubenelemente und im Ergebnis die Menge der gelieferten Druckluft. Der Elektromotor wurde speziell für den Auftrag entwickelt, mit besonderem Augenmerk auf den Kühlungsanforderungen und der Effizienz im gesamten Drehzahlbereich.

Die Motoren mit serienmäßigen VSD-Einheiten sind Induktionsmotoren, gekoppelt an die Schraubenelemente mit Zahnrädern, aber unser VSD+ verfügt über eine innere Permanentmagnetmotor, ein revolutionäres betriebseigenes Design. Der Motor nutzt einen Rotor mit Schraubenelementen, so ist er direkt angetrieben, außergewöhnlich ruhig und vor allem, sehr energieeffizient. Erfahren Sie mehr darüber, wie der Permanentmagnetmotor funktioniert. Der gesamte Antriebsstrang des VSD+ ist ein geschlossener Kreislauf, in dem sowohl der Motor als auch die Elemente mit Öl gekühlt werden, eine weitere tolle Möglichkeit, Energie zu sparen. Sehen Sie sich die Funktionsweise des VSD+ an.

Die Motordrehzahl eines VSD wird durch einen Frequenzumrichter und die Onboard-Steuerung Elektronikon® in Schach gehalten; diese Elektronik misst den Systemdruck und passt die Motordrehzahl an den tatsächlichen Bedarf an.

VSD-Technologie für jede Anwendung

Öleingespritzte Schraubenkompressoren sind seit jeher der einfachste Typ von Kompressoren, die mit VSD ausgestattet werden. Die Schraubenelemente eignen sich besonders für die VSD-Steuerung. Einige Anwendungen erfordern jedoch ölfreie Luft, aber auch dafür haben wir eine Lösung parat.

Hier die Technologien, für die wir über eine VSD-Variante verfügen:

1. Schraubenkompressoren mit Öleinspritzung: GA VSD und GA VSD+
Die Lösung für alle allgemeinen Anwendungen, die qualitativ hochwertige Druckluft benötigt. Von kleinen Werkstätten bis hin zu großen Unternehmen in der Automobilindustrie, an Bord von Schiffen und in allen Arten von Montagewerken. Erhältlich in den Größen von 5 bis 315 kW (7,5–200 PS)

2. Ölfrei verdichtende Drehzahnkompressoren: ZT/ZR VSD
Das Doppelzahn-Element der ZR/ZT erfordert keine Schmierung. Diese Kompressoren sind besonders für alle ölfreien, kritischen Anwendungen geeignet, wie z. B. Spritzlackieren, aber auch Labors, medizinische und pharmazeutische Anwendungen, Lebensmittel- und Getränkewerke und Elektronikanwendungen bevorzugen die Vorteile der absolut ölfreien Technologie. Erhältlich in den Größen von 22 bis 55 kW (30–75 PS)

3. Wassereingespritzte Schraubenkompressoren: AQ VSD
Statt mit Öl werden diese Kompressoren mit Wasser gekühlt und geschmiert. Der AQ beherbergt polymerkeramische Schraubenelemente und sogar die Lager sind wassergeschmiert, sodass der Antriebsstrang zu 100 % frei von Öl ist … und somit auch die Druckluft. Diese Kompressoren können für alle ölfreien Anwendungen verwendet werden, aber sie werden gewöhnlich für sehr spezielle Aufgaben ausgewählt, wie z. B. Spritzlackieren, Spritzguss, zum Betrieb von Industrierobotern und Textilwebmaschinen. Erhältlich in den Größen von 15 bis 55 kW (20–75 PS)

4. Ölfrei verdichtende Schraubenkompressoren: Z VSD und ZS VSD
Verfügbar in kleinen (ZE und ZA VSD) und mittleren (ZR und ZT VSD) Größen bieten die ölfrei verdichtenden Z-Schraubenkompressoren die größtmögliche Bandbreite an ölfrei verdichtenden Schraubenkompressoren mit VSD-Technologie. Für jeden Bedarf über 55 kW (75 PS) ist ein ölfrei verdichtender Schraubenkompressor verfügbar. Durch Kombination all dieser Bereiche bietet Atlas Copco Lösungen für den Lebensmittel- und Getränkebereich, die Pharmazie-, Medizin- und Elektronikbranchen in allen Größen und Formen. Erhältlich in den Größen von 22 bis 900 kW (30–1253 PS)

5. Ölfrei verdichtende Turbokompressoren und Schraubengebläse: ZB VSD und ZS VSD
Die ZS verwenden einen ölfrei verdichtenden Schraubenkompressor, ZB ist ein Radialgebläse, beide liefern ölfreie Niederdruck-Druckluft. Sie sind sehr beliebt in pneumatischen Förderanlagen, im Bergbau und perfekt für Anlagen zur Abwasserbehandlung. Erhältlich in den Größen von 22 bis 355 kW (30–475 PS)