Ny idé på gedigen grund
I början av 1900-talet bygger Asea/ABB de första småmotorerna, ofta av typen asynkronmotor som fortfarande dominerar i industrin. På 1980-talet kommer nya motorer av typen synkronmotor, där sällsynta jordartsmetaller ingår och ger mycket hög verkningsgrad. Forskningen inom detta område tilltar på 1990-talet, men industrin är kallsinnig.
År 2004 ser ABB:s motorspecialist, teknologie doktor Freddy Gyllensten, nya möjligheter i samband med den växande användningen av frekvensomriktare för styrning av industrimotorer. Med reluktansteknologi och frekvensstyrning skulle ABB kunna skapa motorer som klarar framtidens ökande krav på högre verkningsgrad, på ett hållbart sätt utan sällsynta jordartsmetaller.
Rotorutveckling
Idén antas av ABB:s forskningsenhet och motorproduktutveckling, och projektet dras igång under ledning av Freddy Gyllensten. Avgörande och långvarig blir utvecklingen av en unik rotor, helt utan de lindningar som finns på rotorn till en vanlig elmotor. Istället har den tunna plåtar med utstansade mönster, packade tätt samman till en cylinderformad rotor. Resultat: minimalt med energiförluster i rotorn och därmed högre verkningsgrad.
Prototyper och paket
Stundtals med god fart, stundtals långsammare, går utvecklingen vidare med mer resurser från ABB:s forskningsenhet och ABB:s experter på motorer och drivsystem i Sverige och Finland. Prototyper testas, speciell mjukvara till frekvensomriktarna tas fram. Tidigt står det klart för teamet att motorns högre verkningsgrad kan användas på två sätt, antingen för att spara energi eller för att få högre effekt.
Materialproblem
Designen av den nya och unika rotorn med sina tunna plåtar visar sig vara svårare än beräknat. Teamet letar efter bästa kombination av material och design, för bästa möjliga mekaniska och elektriska förmåga. Olika typer av plåtar med varianter av utformning får utstå hårda tester och leder så småningom fram till ett optimalt val.
Först i världen
Projektet växer och engagerar ABB:s motorexperter i flera länder. Motorsystemet får namnet SynRM, Synkron ReluktansMotor, och ska säljas som paket med motor plus frekvensomriktare. IE4 SynRM med högsta verkningsgrad – motsvarande minst IE4 i verkningsgradsklass – eller High output SynRM med högre effekt än en jämförbar konventionell motor i samma storlek.
Konceptet SynRM presenteras i april 2011 på Hannovermässan. ABB är först i världen med denna teknik för industrimotorer och det väcker stort intresse. På hösten samma år visas konceptet på automationsmässan i Nürnberg, där det belönas med förstaplats i den värdefulla utmärkelsen Automation Award 2011.
Fortsättning följer
SynRM kliver ut på marknaden. Redo att energisnålt och högeffektivt driva pumpar, fläktar och annat i industrin. Utvecklingen går vidare mot än högre verkningsgrad. På Hannovermässan 2014 presenteras nya konceptet SynRM2, i en klass, IE5, över gällande standard, och speciellt avsedd för OEM-kunder. ABB:s experter fortsätter att driva på, med sikte på fler möjligheter att spara både energi och kostnader i världens alla industrier.
Text: Marianne Lindeborg Foto: ABB