Napędy energooszczędne

Silniki i napędy energooszczędne

Firma Nord już od lat dostrzega problem, jakim jest konsumpcja energii elektrycznej przez napędy elektryczne. Od samego początku wdrażamy energooszczędne systemy napędowe, które pozwalają zaoszczędzić nawet 60 procent zużywanej przez nie mocy. Oferujemy energooszczędne silniki elektryczne , które wyróżnia kompaktowa budowa i niezawodność. Korzyści inwestycyjne i eksploatacyjne z zastosowania takich silników, szczególnie w przypadku pracy długotrwałej, biorąc pod uwagę wzrastające ceny energii elektrycznej, są wymierne.

Szybkie zużywanie ograniczonych zasobów naturalnych oraz wzrastające zanieczyszczenie środowiska powodują postępujące zmiany klimatyczne, przez co wymuszają globalnie intensyfikację różnych działań zaradczych, które można objąć popularną obecnie nazwą „EKO”. Jednym z istotnych aspektów działań jest dążenie do maksymalizacji efektywności energetycznej urządzeń, co z jednej strony jest napędzane zmieniającymi się wymogami prawnymi, z drugiej strony, potrzebą własną producentów bycia technologicznie o krok przed konkurencją. Efektem tego jest np. postępujące zwiększanie wymaganej minimalnej klasy efektywności energetycznej silników elektrycznych, gdzie IE3 jest już standardem, a IE4 wymogiem najbliższej przyszłości.

Oferujemy energooszczędne motoreduktory , które łączą silniki trójfazowe lub jednofazowe i przekładnie mechaniczne oraz przetwornice częstotliwości.

Sprawność silnika - z czego wynika?

Sprawność energetyczna silnika elektrycznego wynika ze stosunku ilości energii wykorzystanej przez jednostkę, do ilości energii pobranej przez nią ze źródła. Im większa jest sprawność silnika elektrycznego, tym mniej energii zużywa. Jest to niezwykle istotne jako że silniki elektryczne są odpowiedzialne za zużywanie około 60% energii wytwarzanej na całym świecie. Na sprawność silnik wpływa obciążenie, dlatego parametr ten jest często podawany jest dla 100%, 75% i 50% obciążenia.

Oferujemy motoreduktory , które łączą silniki trójfazowe i jednofazowe, a także przekładnie mechaniczne. Celem ich jest konwersja momentu obrotowego wytwarzanego przez silnik poprzez zastosowanie przekładni i kół zębatych.

Silniki synchroniczne IE5+

Silniki indukcyjne produkowane i oferowane przez naszą firmę charakteryzują się następującymi cechami:

• kompaktową budową,
• ograniczoną emisją ciepła i hałasu,
• stabilnością prędkości silnika,
• idealnie dobraną wartością momentu obrotowego.

Firma NORD poszła o krok do przodu w stosunku do aktualnych wymogów wprowadzając na rynek nową serię przeznaczonych do współpracy z przetwornicami częstotliwości silników energooszczędnych klasy IE5+ (wraz z wysokosprawnymi przekładniami serii DuoDrive i przetwornicami częstotliwości NORDAC ON+), znacząco wyprzedzając przyszłe wymagania prawne w zakresie efektywności. Było to możliwe dzięki zastosowaniu w budowie silników techniki PMSM znanej dotychczas z silników serwo, ale z własną nowatorską technologią wykonania wirników z magnesami trwałymi i skupionych uzwojeń stojana.

Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala na znaczące ograniczenie składowej biernej prądu, dotychczas niezbędnej do wytworzenia pola magnetycznego w wirnikach powszechnie stosowanych silników klatkowych, a stanowiącej stratę techniczną (ciepło) i ekonomiczną (koszty energii). To z kolei wpływa na możliwość zastosowania mniejszych gabarytów silników, czyli zwiększenie gęstości mocy i wyższy potencjał dynamiczny.

Jednocześnie zapewniając wysoką efektywność w szerokim zakresie dopuszczalnych obciążeń i regulowanej prędkości (co było dotychczas nieosiągalne w zwykłych silnikach elektrycznych), rozwiązujemy problem nieefektywnej pracy silników o często przewymiarowanych mocach w stosunku do rzeczywistego zapotrzebowania. Najczęściej więc przyszłe silniki będą projektowane z użyciem coraz lepszych programów optymalizacyjnych oraz wytwarzane z materiałów o korzystniejszych własnościach i z zastosowaniem nowocześniejszych technologii.

Elektryczne silniki energooszczędne IE5 charakteryzują się kompaktowymi rozmiarami, higieniczną budową, a także łatwym utrzymaniem w czystości. Co ważne, jednostki te są kompatybilne z wszystkimi przetwornicami częstotliwości i motoreduktorami firmy Nord. Warto również podkreślić, że są one wykonane z maksymalną starannością i dokładnością. Dzięki temu wzrasta sprawność energetyczna silnika elektrycznego i poprawiają się jego parametry pracy.

Energooszczędne przetwornice częstotliwości

Nasza firma projektuje silniki energooszczędne, a także zajmuje się wdrożeniem rozwiązań, które umożliwiają regulację prędkości obrotowej i tym samym - pozwalają zaoszczędzić energię niezbędną do rozruchu urządzenia. Jednym z nich są falowniki, zwane inaczej przetwornicami częstotliwości. Właściwie dobrane i zastosowane zwiększają sprawność systemów napędowych. Pozwalają one na regulację:

• prędkości obrotowej silnika,
• czasu rozruchu jednostki,
• energii niezbędnej do rozruchu.

Dzięki temu znacząco wzrasta sprawność napędów elektrycznych. Jednostki napędowe o zmiennej prędkości obrotowej pozwalają zoptymalizować zużycie energii, a także ograniczyć obciążenie sieci zasilającej.

Sprawność silników elektrycznych, niezależnie od klasy energooszczędności, znacząco się zmienia, zależnie od chwilowego stopnia obciążenia silnika. Silniki obciążone w mniej niż 50 proc. konsumują znaczne ilości energii biernej, przez co ich sprawność wyraźnie spada.

Jednocześnie bywa jednak tak, że układy wentylacji, pompowe lub przenośnikowe, są dobierane w taki sposób, aby pracować w zakresie obciążeń minimalnych, by w razie konieczności zwiększyć swą wydajność. Skutkiem jest nadmierne zużycie energii przez większość czasu pracy takich systemów. W celu rozwiązania tego problemu firma Nord opracowała dla swoich przetwornic częstotliwości algorytm sterowania, umożliwiający redukcję poboru przez silnik energii biernej. Polega on na wymuszeniu pracy silnika w stanie niedomagnesowania.

Dla pracy silnika pod częściowym obciążeniem można uzyskać 5–20 proc. sprawności systemu. Inaczej mówiąc, zabieg ten pozwala uzyskać stan, w którym wielkość silnika jest adekwatna do jego aktualnego obciążenia, dzięki czemu użytkownik może zminimalizować koszty energii elektrycznej, potrzebnej do eksploatacji przewymiarowanych zespołów napędowych. Warto wspomnieć, że stosowanie funkcji autodopasowania strumienia magnetycznego silnika to tylko jedna z wielu metod podnoszenia sprawności energetycznej systemu.

Zwiększając zakres częstotliwości regulacji do 87 Hz, przy wyższych częstotliwościach napięcia zasilającego silnik, można uzyskać dodatkowe 4 proc. sprawności. Wynika to z właściwości silnika asynchronicznego, gdzie część strat silnika jest niezależna od częstotliwości. Możliwe jest również sprzęganie przetwornic, tak aby w sytuacji pracy generatorowej silnika energia przepływała między urządzeniami lub wracała do sieci.