Использование эффективности системы и снижение расходов на электроэнергию
Классами эффективности двигателей в прежних стандартах и правилах учитывались только электромеханические компоненты и их вклад в энергоэффективность машин и установок. Без внимания оставался большой потенциал энергосбережения, а именно тот, что относится ко всей приводной системе.
Мы готовы к новому классу эффективности системы
Специалисты SEW-EURODRIVE давно обнаружили этот потенциал, заложенный в целостном подходе, и с помощью Решения по энергосбережению effiDRIVE®уже много лет предлагают энергооптимизированные приводные системы и компетентную поддержку. Для этого продукты из модульной системы энергосбережения effiDRIVE®разрабатывались с оптимизацией их КПД и предлагают функции, которые в интеллектуальном сочетании дают значительное повышение энергоэффективности приводной системы. Кроме того, отчет об энергопотреблении в конфигураторе SEW-EURODRIVE Workbench обеспечивает всесторонний анализ потребления энергии. В рамках серии международных стандартов IEC 61800-9 в 2017 году был опубликован нормативный инструмент, который среди прочего позволяет объективно оценить энергоэффективность наших приводных систем, а также расширенного состава оборудования. Основное внимание в стандарте уделяется комбинации двигателя с преобразователем частоты для реализации рабочих систем, в которых компоненты привода нагружаются ниже своих номинальных данных, работают в продолжительном режиме и требуется только низкая динамика. Хорошим примером этого являются насосы и вентиляторы. Немецкая версия этого международного стандарта была опубликована 01. 2018 с выходом DIN EN 61800-9-2 и теперь заменяет предыдущий DIN EN 50598-2.
- SEW-EURODRIVE как системный поставщикпоставляет вам оптимизированные приводные системы из одних рук – по всему миру.
- MOVIMOT® и MOVIGEAR® по стандарту IEC 61800-9-2чтобы в децентрализованных системах вы уже сегодня могли применять приводные системы класса IES2.
Серия стандартов IEC 61800-9
Серия стандартов IEC 61800-9 устанавливает новые правила оценки экодизайна приводных систем и приводимого ими оборудования. Часть 1 серии стандартов определяет общие требования к методике и установлению стандартов для анализа энергоэффективности электрических приводов с изменяемой частотой вращения и их компонентов. Кроме того, эта часть IEC 61800-9 служит в качестве основы для стандартов по конкретным продуктам и описывает подход с расширенным составом оборудования.
Для нас как системного поставщика приводной техники и автоматики определяющей является часть 2 стандарта IEC 61800-9. С ее помощью установленные в части 1 принципы реализуются на практике. Методы определения потерь всей приводной системы (PDS: Power Drive System) и преобразователей частоты (CDM: Complete Drive Module) дополняются установлением классов эффективности для PDS и CDM в диапазоне мощности от 0,12 до 1000 кВт. Новым является то, что с точки зрения энергоэффективности анализируется и классифицируется не только двигатель, но и преобразователь частоты и система из них обоих. При этом учитывается и то, что приводы часто эксплуатируются вне номинальной рабочей точки. Любое рабочее оборудование характеризуется профилем нагрузки и тем самым непосредственно влияет на степень загрузки приводной системы. Этому аспекту стандарт IEC 61800-9 соответствует частично. Он определяет восемь точек нагрузки при различных уровнях частоты вращения и крутящего момента, что позволяет оценивать энергоэффективность и в диапазоне частичной нагрузки. Однако условия эксплуатации выше номинальных данных компонентов не рассматриваются. Если приводная система часто работает в режиме перегрузки, как бывает, например, при частых пусках систем транспортировки, оценка потерь энергии с помощью этого стандарта невозможна.
Указав потери мощности в этих восьми точках, изготовители и пользователи оборудования могут использовать значения потерь в актуальных для них точках нагрузки при расчете энергопотребления своей системы. Это позволяет сравнить друг с другом разные варианты и выбрать наиболее энергоэффективную приводную систему.
Двигатель
Для оценки энергоэффективности асинхронных двигателей переменного тока существуют известные классы IE. Установленные международным стандартом IEC 60034-30-1 классы IE1–IE4 показывают КПД двигателя в его номинальной рабочей точке. Это упрощает определение уровня энергоэффективности двигателя, но ничего не говорит о характере его работы в диапазоне частичной нагрузки. Теперь международный стандарт IEC 61800-9-2 позволяет указывать потери мощности и для диапазона частичной нагрузки ниже номинальной рабочей точки и сравнивать их с определенным эталонным двигателем класса IE2. Кроме того, комбинируя потери мощности двигателя и преобразователя частоты, можно рассчитать общие потери приводной системы в диапазоне, заданном в этом стандарте. Однако в определении класса IE двигателя ничего не изменяется. Он по-прежнему определяется через КПД в номинальной рабочей точке. В разных странах мира существуют разные юридические требования к минимальному КПД асинхронных двигателей. В разделе «Инжиниринг и выбор» на вкладке «Онлайн-поддержка» можно найти инструменты энергоэффективности, предоставляющие об этом полезную информацию. Далее к инструментам энергоэффективности в Онлайн-поддержке
Преобразователь частоты (CDM
Чтобы в будущем можно было оценивать и энергоэффективность преобразователей частоты (CDM), стандарт IEC 61800-9-2 устанавливает классы IE для устройств в диапазоне мощности от 0,12 до 1000 кВт. В отличие от двигателей для определения класса эффективности у преобразователей частоты используется не КПД в процентах, а относительные потери CDM при его номинальной полной выходной мощности. Чтобы избежать эффектов перемодуляции, оценка осуществляется при 90 % выходного напряжения и 100 % составляющей тока для создания крутящего момента. Относительные потери сравниваются с так называемым эталонным CDM класса IE1. Если относительные потери рассматриваемого CDM как минимум на 25 % ниже, чем у эталонного CDM, достигается класс IE2. Если они более чем на 25 % выше, то достигается только класс IE0.
Указав потери модуля CDM в дополнительных рабочих точках, их можно скомбинировать с потерями двигателя, чтобы определить общие потери приводной системы. В отличие от асинхронных двигателей к преобразователям частоты пока не предъявляется никаких официальных требований по соблюдению определенного класса эффективности.
Приводная система (PDS
Комплексной целью IEC 61800-9-2 является возможность оценки и сравнения энергоэффективности приводных систем, состоящих из двигателя и преобразователя частоты в диапазоне мощности от 0,12 до 1000 кВт. Поэтому введение классов эффективности IES0, IES1 и IES2 дало идентификацию, которая фокусируется на всей приводной системе. Сложив потери двигателя и преобразователя частоты в номинальной рабочей точке, получают потери PDS в этой точке. Вычислив отношение этого значения к номинальной мощности, получают относительные потери системы. Затем их можно сравнить с установленным в стандарте значением для эталонной PDS. Эталонная PDS имеет класс эффективности системы IES1. Если относительные потери рассматриваемой PDS как минимум на 20 % ниже, чем у эталонной PDS, достигается класс IES2. Если они более чем на 20 % выше, то PDS получает классификацию IES0.
Именно в случае PDS интересно рассмотреть и дополнительные точки нагрузки, установленные в стандарте. Сложив потери отдельных компонентов также и в этих точках, изготовители и пользователи оборудования могут использовать полученные значения для расчета энергопотребления своей приводной системы. Это относится к указанному в стандарте диапазону нагрузки ниже номинальной рабочей точки и применяется в основном для оборудования с низкой динамикой и стабильным режимом работы. Особенно просто и эффективно это будет в том случае, если приобретать двигатель и преобразователь частоты у одного системного поставщика, такого как SEW-EURODRIVE. Ведь мы можем точно согласовать друг с другом оба компонента и тем самым реализовать максимум возможностей для вашего рабочего оборудования – включая высокую эффективность системы!
Высокая эффективность системы с MOVIMOT®
В сфере децентрализованной приводной техники мы рекомендуем вам интегрированные приводные системы (PDS), например, такие как наш надежный MOVIMOT®. Ведь MOVIMOT® объединяет двигатель переменного тока и преобразователь частоты в одном устройстве, а с двигателями типа DRE. (IE2) и DRN. (IE3) даже соответствует самому высокому классу эффективности системы IES2. Но уже и сегодня SEW-EURODRIVE предлагает вам стандартные MOVIMOT® с двигателями типа DRU. класса эффективности IE4 – разумеется, по всему миру. Для MOVIMOT®с двигателем типа DRE. компания SEW-EURODRIVE может уже сегодня не только указать класс эффективности системы, но и предоставить данные по потерям в дополнительных рабочих точках. Если MOVIMOT®применяется, например, в приводе подъемно-транспортного оборудования, это позволяет определить потери в диапазоне частичной нагрузки. В случае полной загрузки приводной системы потери мощности актуальны при 100 % номинального крутящего момента и на всем диапазоне частоты вращения. Если используется MOVIMOT®с номинальной мощностью 0,75 кВт (DRE80M4 MM07), потери в этом примере при постоянном крутящем моменте составляют от 158 до 237 Вт в зависимости от частоты вращения, а значит, в номинальной рабочей точке лежат максимум на 40 % ниже контрольных значений, указанных в IEC 61800-9-2. В диапазоне частичной нагрузки величина потерь намного ниже контрольных значений. По запросу мы предоставим вам данные по потерям мощности и для других MOVIMOT®.
С MOVIGEAR® еще на шаг впереди
С высокоэффективной мехатронной приводной системой MOVIGEAR®компания SEW-EURODRIVE уже сегодня на шаг впереди. Благодаря интеграции двигателя, преобразователя частоты и редуктора, который до сих пор не охвачен стандартом, уже сегодня минимизируются потери и повышается эффективность оборудования.
Ждем ваших обращенийУ вас остались вопросы о наших решениях по энергосбережению или нужна консультация? Отправьте нам сообщение со своими вопросами.
