Aktuelle Erfolge energiesparender Antriebe von WINDER CONTROLS, Südafrika

In Afrika gibt es viele ältere Fördermaschinen, die meist im Zeitraum zwischen 1950 und 1985 in Betrieb genommen wurden und für Personen und Materialtransport vorgesehen sind. Die Fördermaschinenantriebe sind als Induktionsmotoren mit Wechselstromwickelrotor (Schleifringen) ausgeführt. Die installierte Leistung reicht von 150 kW bis 4.000 kW mit Stator-Spannungen von 400 V bis 6.600 V. Die Drehmoment- und Drehzahlsteuerung erfolgte mittels eines externen, variablen Rotorwiderstands, wobei bei kleineren Leistungen Widerstandskaskaden verwendet wurden, während bei den größeren Leistungen Flüssigkeitsanlasser/-steuerungen mit einer Positionierregelung der beweglichen Elektroden eingebaut wurden.

Der Regler ist vom Stillstand bis zum Ende der Beschleunigungsphase und auch während der Verzögerungsphase im Einsatz. Messungen haben gezeigt, dass nur ca. 60 % des Energieverbrauchs Wirkleistung sind und 40 % Verlustleistung, die den Außenwiderstand aufheizt. Aufwendige Kühlsysteme wurden eingesetzt, um die Verlustwärme abzuführen. Zudem benötigten diese Fördermaschinen speziell geschulte Maschinisten, um sie sicher bedienen zu können.

Die moderne Frequenzumrichter-Technologie bietet die Möglichkeit, den Großteil der Verluste zu reduzieren/kompensieren, ohne den vorhandenen Motor ersetzen zu müssen. Die Antriebstopologie, die dies ermöglicht, ist ein mehrstufiger Frequenzumrichter mit aktivem Front-End, der mit Vektorregelung arbeitet. Dieses Regelsystem ermöglicht die Regelung der Drehzahl und des Drehmoments des modernen Antriebssystems und trägt zur Einsparung von Energie bei.

WINDER CONTROLS konnte bisher an folgenden Standorten erfolgreiche Umrüstungen durchführen:

Sibanye-Stillwater Beatrix 1 Shaft Service-Winder, 1.100 kW, 6.600 V
Seit 2015 in Betrieb.

Golden Star Resources Prestea Man-Winder, 900 kW, 6.600 V
Seit 2016 in Betrieb.

Goldfields South Deeps South Shaft Man-Winder, 3.880 kW, 6.600 V
Derzeit läuft die Inbetriebnahme.

Das ROI der Kosten des Modernisierungsprojekts, durch die gesunkenen Energiekosten am „Schacht Beatrix 1“, wurde innerhalb von zwei Jahren erreicht. Eine ähnliche Studie wird nach Abschluss der Inbetriebnahme bei Goldfields durchgeführt.