В търсене на икономически изгодна ефективност

Двигатели и честотни регулатори сертифицирани по IE4 предлагат енергийна ефективност от ново поколение

Европейските стандарти за екологичен дизайн изискват високо-ефективни машини и процеси, както и нисък разход на електроенергия. Това води до по-високи изисквания за високоефективни продукти. Стандартът EN 50598-2 въвежда класове за международна ефективност или IE за задвижванията и класификация за международна ефективност на системите (IES) за задвижванията и двигателите.

АББ e първият производител, който предоставя потвърдени стойности за ефективност на цял пакет в съответствие с EN 50598-2 за своя двигател SynRM IE4 и задвижване.

Поглед върху вариантите

Като оставим настрана регламентите и стандартите, разбирането на вариантите за по-високоефективни двигатели и задвижвания е добра първа стъпка. Задвижванията с променлива скорост обикновено са много енергийно-ефективни като конструкция. Във всяко задвижване са налице загуби, но сравнени с икономията на енергия когато се използват двигатели с директно свързване, тези загуби лесно се компенсират.

Тогава остава двигателят. Ефективността на двигателя се фокусира върху намаляване на топлинните загуби. Тези загуби обикновено идват от ротора. Понижаването на тези загуби спестява енергия. Към момента съществуват три общоприети варианти за подобряване на ефективността на двигателите.

Добавяне на активни материали

induction-motorПовишаването на ефективността на индуктивните двигатели обикновено се постига чрез добавяне на по-активни материали (обикновено мед) към намотките на статора. Индуктивната технология и конструкцията на двигателя са същите, така че не се изискват промени по отношение на познатите графици и сервизи за техническо обслужване. Все още ще са налице загуби на ток от ротора и генерираната топлина ще се предава към корпуса на двигателя и лагерите. Повредите на лагерите на двигателите са основната причина за неизправностите на индуктивните двигатели. Освен това добавянето на мед в статора може да увеличи големината на рамката и ще увеличи теглото на двигателя, като и двете са проблем за производителите на машини.

Увеличаването на ефективността на индуктивните двигатели обикновено изисква добавянето на по-активни материали. Това увеличава теглото и размера на двигателя.

Използване на постоянни магнити

Вторият вариант е да се използват двигатели с постоянни магнити. В ротора на двигателя се поставят магнити от редкоземни елементи, което елиминира нуждата от ток за намагнетизиране. Благодарение на това не е налице ток в ротора и към останалата част от двигателя, кактои и към лагерите се предава много малко топлина. Това директно подобрява енергийната ефективност на двигателя. За разлика от индуктивните двигатели обаче, двигателите с постоянни магнити изискват използването на задвижване с променлива скорост за управление на двигателя. Задвижванията променят непрекъснато магнитното поле на статора, което предизвиква въртене. Магнитните редкоземни елементи зависят от условията на пазара, което води до колебания в техните цени. В допълнение към това, техническото обслужване става по-сложно. Необходими са сертифицирани сервизи, които да са в състояние да работят със силните магнитни сили, като гарантират, че магнитите няма да се повредят при разглобяването на двигателя.

Междинният вариант

abb-synrm-motorСинхронните реактивни (SynRM) двигатели представляват трети вариант. Двигателите SynRM се възползват от доказаните опростеност и надеждност на индуктивните двигатели и по-високата ефективност на двигателите с постоянни магнити, но без да използват магнити от редкоземни елементи. Конструкцията на ротора е нещото, което позволява това. Използвайки статора на индуктивен двигател, роторът се заменя с ротор със специална конструкция, който се синхронизира с магнитното поле на статора. Също като двигателите с постоянни магнити, двигателите SynRM изискват използването на задвижване с променлива скорост за управление на двигателя. Задвижването изчислява ъгъла на изместване на магнитното поле, което предизвиква въртене. Ако разгледаме разходите за целия експлоатационен живот, двигателите SynRM изискват същото техническо обслужване като индуктивните двигатели, но не се изискват сертифицирани сервизи, защото няма магнити от редкоземни елементи. Липсата на редкоземни елементи премахва колебанието в цените на двигателите. Без нуждата от ток за намагнетизиране на ротора, той работи при по-ниска температура и това означава, че по-малко топлина ще се предава към двигателя и лагерите.

Решението на финландския производител на помпи Kolmeks

Изправен пред изискванията за висока ефективност на клиентите, Kolmeks търси решения за по-високоефективни двигатели и задвижвания. Както обяснява продуктовият мениджър Йори Суокорте, „Директивите за екодизайн се спазват максимално. Понякога консултантите искат от нас да избираме продукти, които са дори по-добри от минималните изисквания съгласно законодателството.“

Не само за помпи

Потенциалът за икономии, предлаган от пакетите SynRM на АББ, не е ограничен само до приложения в помпи и вентилатори – те представляват чудесно решение и за компресори и всякакъв тип промишлени приложения, особено такива с постоянен въртящ момент.

Разбиране на възможностите

Съвременните двигатели и задвижвания с по-висока ефективност предоставят на машиностроителите множество възможности за избор. Откриването на решението, което осигурява необходимата ефективност, като едновременно с това се поддържат ниски разходи за целия експлоатационен живот, е от полза както за машиностроителя, така и за неговите клиенти. Развиващите се европейски стандарти и регламенти за екодизайн ще продължат да настояват за по-висока ефективност, а ние от АББ ще продължаваме да предоставяме решения, които работят във ваша полза с години напред.

Категории and Етикети
За автора

Васил Такев

Васил Такев е Старши мениджър продажби на продукти ниско напрежение. Основните му професионални интереси са в областта на междуфирмените продажби; разпределителни табла НН и МСС; инсталации за промишлено електрозахранване; корекция на фактора на мощността и качество на електрозахранването.
Коментирай тази статия