Acționări electrice moderne eficiente din punct de vedere energetic — tendințe și perspective

Acționările electrice moderne au o serie de posibilități pentru economii semnificative în funcționarea lor. Cu motoare eficiente, invertoare adecvate și aplicații avansate IIoT (Internet industrial al obiectelor), utilizarea resurselor va fi mai eficientă, iar costurile ciclului de viață pot fi reduse.

Aproximativ 80% din toată energia consumată de acționările electrice actuale provine de la motoare electrice de dimensiuni medii, care în general nu sunt eficiente din punct de vedere energetic conform standardelor actuale și care sunt de obicei supradimensionate pentru aplicație.

Costul energiei consumate de un motor pe durata de viață este de până la 97% din costurile totale de operare. Prin urmare, găsirea unei soluții care maximizează eficiența motoarelor electrice este atât economică, cât și ecologică.

Astăzi ne întâlnim acționări electrice în aproape fiecare etapă, în special în industrie și construcții, de exemplu în pompe, compresoare și sisteme de aer condiționat, macarale, ascensoare și benzi transportoare.

În același timp, industria reprezintă mai mult de o treime din consumul mondial de energie electrică, din care aproape 70% din această pondere se datorează motoarelor electrice. Clădirile reprezintă încă 30% din consumul global de energie electrică, motoarele electrice reprezentând 38% din această pondere.

Iar cererea este în creștere: producția economică globală actuală este proiectată să se dubleze până în 2050. În același timp, cererea de motoare electrice va crește. În același timp, va deschide spațiu pentru economisire prin soluții inteligente de sistem. Studii recente arată că cumpărarea unui nou motor electric poate economisi în medie până la 30% din costurile energetice.

În conformitate cu Acordul de la Paris privind Clima din 2015, 196 de țări s-au angajat să încetinească încălzirea globală. Cu toate acestea, acest lucru este contracarat de megatendințele precum urbanizarea, mobilitatea și automatizarea, care cresc inevitabil consumul zilnic de energie.

Astfel, eforturile de îmbunătățire a eficienței energetice au devenit acum principala direcție a implementării practice a Acordului de la Paris. Noi directive privind funcționarea economică a motoarelor electrice sunt introduse în întreaga lume - de exemplu în Uniunea Europeană, SUA și China.

În special, noile directive europene stabilesc un obiectiv de reducere a emisiilor de CO2 cu 40 de milioane de tone până în 2030. Mijloacele pentru atingerea acestui obiectiv trebuie să fie introducerea obligatorie a tehnologiilor rentabile. China își propune să reducă consumul de energie cu 13,5% din PIB și emisiile de CO22 cu 18% până în 2025.

Soluțiile de rețea și analiza atentă a datelor de sistem sunt cele mai bune soluții pentru a îmbunătăți eficiența energetică la niveluri cu adevărat durabile.

Dar nu este deloc necesar să cumpărați imediat sisteme noi în fiecare situație. Chiar și cele vechi pot fi adesea modificate pentru a fi eficiente din punct de vedere energetic, cu accesoriile potrivite.

Modern invertoare (convertoare de frecvență) și motoarele de înaltă eficiență pot economisi până la 30% energie în aplicațiile industriale tipice, cum ar fi pompele, ventilatoarele sau compresoarele, în comparație cu sistemele tradiționale nereglementate.

Studiile de caz arată că aceste economii pot fi crescute la 45% prin încorporarea unei soluții de antrenare optimizate, în acest caz o pompă.

Sistemul include un invertor care asigură eficientizarea energetică a motorului chiar și la sarcină parțială, adaptând viteza și cuplul la cerințele curente de sarcină. Aceasta înseamnă că fiecare aplicație este întotdeauna adaptată la performanța de care are nevoie.

Cu cât aplicațiile și componentele sunt mai specifice și mai diverse, cu atât întregul sistem poate fi mai complex. Prin urmare, mai ales într-un mediu industrial, este necesar să se aleagă abordări care să ia în considerare sistemul în detaliu cu toate interacțiunile și efectele sinergice ale acestuia și să-l armonizeze optim.

Este fondată a senzorilor inteligenți și instrumente analitice care urmăresc, aliniază și îmbunătățesc toate fluxurile de lucru și fac parte dintr-o abordare de sistem de nivel superior.

Senzorii inteligenți permit ca motoarele conectate să fie analizate la nivel de motor.Invertoarele moderne de obicei nu au nevoie deloc de senzori externi suplimentari, deoarece fie sunt echipate direct cu aceștia, fie pot evalua direct anumiți parametri ai sistemului și îi pot transmite.

Chiar și în etapa de planificare, erorile de selecție și dimensionare pot fi detectate prin simularea virtuală a componentelor individuale ale acționării. Colectarea și analiza de date din mers este activată prin conectivitate la cloud și aplicații industriale end-to-end. În producție, soluțiile de acționare digitală ajută la identificarea precoce a potențialelor probleme și, astfel, la prevenirea defecțiunilor.

Colectarea datelor de la componentele individuale ale unității poate dezvălui, de asemenea, efecte indirecte care nu au legătură cu unitatea. În acest fel, este posibilă optimizarea continuă a întregii funcționări a unui sistem interconectat - simplu și fără cunoștințe speciale.

Pe baza experienței directe în producție, se poate spune că până la 10% din energie poate fi economisită prin utilizarea senzorilor inteligenți și a aplicațiilor de analiză a datelor din procese complexe. Datorită unei servicii speciale de prevenire bazate pe rețeaua IIoT, durata de viață a componentelor poate fi mărită cu până la 30%, iar performanța acestora poate fi mărită cu 8-12%.