Laatste nieuws:

DEVENTER, 7 september 2015 09:51

Online VLT ecoSmart-Tool berekent IE/IES-klasse

Slinkende fossiele energievoorraden, klimaatverandering, opwarming van de aarde - er zijn veel goede redenen voor energiebesparing. Wie energie bespaart en door modernisering de energie-efficiëntie van zijn installaties vergroot, spaart het milieu en de eigen portemonnee. De Europese Unie heeft ambitieuze doelstellingen geformuleerd. "Meer efficiëntie en minder CO2 ", is het devies. In het jaar 2020 moet het energieverbruik en de CO2-uitstoot met 20% zijn gereduceerd ten opzichte van het niveau van 2005.

De Danfoss VLT ecoSmart online tool bepaalt de efficiëntie, de IE-klasse en de deellastverliezen van Danfoss VLT frequentieomvormer én de IES-klasse in combinatie met elke elektromotor. '
De Danfoss VLT ecoSmart online tool bepaalt de efficiëntie, de IE-klasse en de deellastverliezen van Danfoss VLT frequentieomvormer én de IES-klasse in combinatie met elke elektromotor.
Rechts
1/4

De EU heeft de elektrische aandrijftechniek geselecteerd als een van de aandachtsgebieden. Met name de miljoenen elektromotoren die draaien in processen en installaties vormen gezamenlijk een grote energieverbruiker. In de Duitse industrie en kantoorgebouwen kon men bijvoorbeeld door vervanging van oude aandrijvingen (die soms al tientallen jaren draaiden) door hedendaagse technologie jaarlijks 38 miljard kWh besparen. Omgerekend naar geheel Europa zou dit een besparing van 135 miljard kWh en 69 miljoen ton CO2 kunnen opleveren (bron: ZVEI-motoren en geregelde aandrijvingen).

Voorschriften

Wettelijke minimumniveaus voor de energie-efficiëntie van elektromotoren (Minimum Efficiency Performance Standards (MEPS) vormen in Europa, maar ook daarbuiten, een belangrijke maatregel voor het bereiken van deze doelen. Nieuwe elektromotoren vanaf 7,5 kW moeten in Europa voldoen aan efficiency-klasse IE3. Als alternatief mogen IE2 motoren worden gebruikt met een frequentieomvormer. Voor kleinere motoren, van 0,75 tot 7,5 kW, is IE2 het minimum.

Op 1-1-2017 zal in Europa een belangrijke volgende stap worden gezet. Elektromotoren van 0,75 tot 375 kW moeten vanaf die datum voldoen aan IE3. Ook hier geldt dat een IE2 motor met een frequentieomvormer als alternatief mag worden toegepast aangezien toerenregeling in veel toepassingen meer energiebesparing oplevert dan de overstap van IE2 naar de nog efficiëntere IE3 motoren.

Motoren, frequentieomvormers en combinaties

De indeling van elektromotoren in efficiëntie-klassen is geregeld in de norm IEC/EN 60034-30-1, die de klassen IE1 tot IE4 omschrijft. In de huidige wetgeving, Europese Verordening EC640/2009, worden alleen de niveaus IE1 tot IE3 toegepast. De norm geldt voor elektromotoren die voldoen aan de volgende criteria:

  • S1-bedrijf (continubedrijf) of S3-bedrijf (intermitterend) met inschakelduur >80%;
  • pooltal 2 - 8;
  • vermogen 0,75-375 kW;
  • voedingsspanning tot 1000 V.

Speciaalmotoren vormen een uitzondering, zoals remmotoren of motoren die volledig in een product zijn geïntegreerd waardoor de afzonderlijke efficiëntie van de elektromotor niet kan worden bepaald. Begin 2015 is norm EN50598-2 gepubliceerd met de minimale energie-efficiëntieniveaus van frequentieomvormers en frequentieomvormer/motorcombinaties.

De IE classificatie van frequentieomvormers van IE0 (slechter) tot IE2 (beter) vindt plaats bij een belasting met gedefinieerde cosφ en stroom. Door de gedefinieerde belasting kan de efficiëntie van producten van verschillende fabrikanten eenvoudig worden vergeleken. De standaard EN50598-2 geldt voor de volgende frequentieomvormers :

  • Vermogen 0,12 -1000 kW
  •  Voedingsspanning 100-1000V
  • AC/AC aandrijfsystemen met één as.

Deze standaard voor frequentieomvormers is voor gebruikers nog geen wettelijke verplichting. De EU zal klasse IE1 naar verwachting niet voor 2018 als minimumniveau verplicht stellen.

Standaard EN50598-2 omvat ook de classificatie van frequentieomvormer/motorcombinaties in de klassen IES0 t/m IES2. De toegevoegde letter S geeft aan dat het een systeem betreft. Met deze standaard kan de efficiëntie van een frequentieomvormer/motorcombinatie van merk A eenvoudig vergeleken worden met een combinatie bestaande uit een motor van merk B en een frequentieomvormer van merk C. De vereiste energie-efficiëntie kan met verschillende motortechnologieën worden bereikt. Iedere technologie heeft voor- en nadelen die afhankelijk van de toepassing meer of minder zwaar wegen.

Standaard asynchroonmotor

Al vanaf 1889 is de asynchrone draaistroommotor het werkpaard van de industrie, geschikt voor vele toepassingen. De populariteit van deze motoren is verder vergroot door de ontwikkeling van softstarters en frequentieomvormers. De softstarter verlaagt de aanloopstroom en wordt na aanloop vaak overbrugd met een bypass. Frequentieomvormers maken de optimalisatie van uiteenlopende processen mogelijk door nauwkeurige en energie-efficiënte toerenregeling.

Voor het verhogen van het rendement gebruiken fabrikanten meer of beter staal voor het blikpakket van stator en rotor. Hierdoor zou de motor groter worden maar fabrikanten volgen zoveel mogelijk de gestandaardiseerde IEC afmetingen (voetmaat, ashoogte, asdiameter) om uitwisselbaarheid met oudere motoren te waarborgen. Inwendig is de stator echter vaak groter dan in oudere motoren, waardoor het gewicht kan toenemen.

Permanentmagneetmotor

In vergelijking met een asynchrone draaistroommotor valt op dat een permanentmagneetmotor (PM-motor) geen rotorwikkeling of rotorkooi heeft maar permanentmagneten, die ofwel óp de rotor zijn gemonteerd danwel in de rotor zijn ingebed. Een PM-motor is een synchroonmotor, zonder slip tussen statordraaiveld en rotortoerental. De permanentmagneten leveren de benodigde rotormagnetisering zonder verliezen. Hierdoor dalen de totale rotorverliezen aanzienlijk en stijgt de efficiëntie ten opzichte van een asynchrone motor. Deze techniek is al bekend van de servomotoren maar de toepassing in IEC normmotoren voor bijvoorbeeld pompen en ventilatoren is nieuw.

Zoals veel efficiënte motoren heeft de PM-motor een frequentieomvormer of regelaar nodig voor de aansturing. Deze hebben normaliter een terugkoppeling van de rotorpositie (zoals encoder of hall-sensor) nodig om het magneetveld aan te passen aan de positie van permanentmagneten en zo de rotatie te realiseren. Sommige fabrikanten, waaronder Danfoss, kunnen PM-motoren aansturen zonder rotorpositie-terugkoppeling. Theoretisch nadeel van deze motoren is de mogelijke demagnetisering bij hoge stroom of temperatuur, hetgeen in de praktijk sporadisch voorkomt. Het onderhoud is complexer aangezien de rotor alleen met speciaal gereedschap ge(de)monteerd kan worden vanwege de sterke rotormagneten.

Synchroonreluctantiemotor

Een andere uitvoering van de draaistroommotoren zijn de synchroonreluctantiemotoren. Deze gebruiken de reluctantiekracht die optreedt bij verandering van de magnetische weerstand in de motor. Speciale uitsneden in de rotor geleiden de magnetische veldlijnen door de rotor en realiseren zo met hoge energie-efficiëntie het reluctantiemoment dat benodigd is om de rotor te laten draaien.

Synchroonreluctantiemotoren hebben voor de aansturing een frequentieomvormer nodig. De bijzondere rotorconstructie leidt tot meer blindstroom naar de motor om de benodigde magnetisering te kunnen bereiken. Dit kan leiden tot een frequentieomvormer die 1 of 2 stappen over-gedimensioneerd is. Instabiliteit als gevolg van de afwijkende rotorconstructie is niet bekend.

PC-Tool

Er is een grote keuze aan motoren met hoge efficiëntie die voldoen aan de eisen van Ecodesign richtlijn. Maar welke IES klasse bereikt de motor wanneer deze door een frequentieomvormer wordt gevoed? Deze vraag kan eenvoudig worden beantwoord met de Danfoss VLT ecoSmart online tool (http://vlt-ecosmart.danfoss.com/). Met de tool kan de gebruiker snel en eenvoudig de efficiëntie, de IE-klasse en de deellastverliezen van de Danfoss VLT frequentieomvormer bepalen, alsmede de IES-klasse in combinatie met de elektromotor. De fabrikant van de elektromotor speelt hierin geen rol.

Hoe werkt VLT ecoSmart?

  • Voer de gegevens in van het motortypeplaatje.
  • Daarna worden toepassingspecifieke deellastpunten ingevoerd.
  • VLT ecoSmart berekent de IE of IES efficiëntieklasse en deellastgegevens.

Met enkele klikken is de combinatie in de tool ingevoerd en krijgt de gebruiker een overzichtelijke weergave van de gegevens. Wanneer de berekening is uitgevoerd biedt het programma de mogelijkheid een certificaat in pdf-formaat met alle relevante gegevens te genereren. Aangezien alle gegevens volgens EN50598-2 worden bepaald is de transparantie gewaarborgd en kunnen de gegevens voor een objectieve vergelijking worden gebruikt.
Meer informatie over Ecodesign en VLT ecoSmart is te vinden op http://vlt-drives.danfoss.com/themes/ecodesign/vltecosmart/.
Meer over motortechnologie is verzameld op http://vlt-drives.danfoss.com/themes/motor-independence/

Michael Burghardt, manager Product Management, Danfoss VLT Drives

www.danfoss.nl/vlt  

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

Bege Aandrijftechniek BV

Pilz Nederland

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Rollon Lineairtechniek BV

EUCHNER (Benelux) BV

Rotero Holland bv

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (3)

7 maart 2017 - Veldhoven - NH Conference Centre Koningshof
RapidPro 2017
5 april 2017 - 's-Hertogenbosch - Brabanthallen
Automation 2017
9 mei 2017 - nnb
Safety Event 2017

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden