Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych Zoptymalizowany koszt eksploatacji

Transkrypt

1 Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych Zoptymalizowany koszt eksploatacji

2 Mniejszy rachunek za energię i maksymalna dostępność dla szerokiego zakresu aplikacji przemysłowych Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi (SynRM) zostały zaprojektowane by spełnić określone wymagania stawiane przez przemysł górniczy, chemiczny, energetyczny, transportu matetiałów czy papierniczny. Są one odpowiednie do wielu aplikacji takich jak pompy, wentylatory, kompresory, wytłaczarki, przenośniki, mieszalniki i wiele innych. Sprawność klasy IE4, 11 do 315 kw Sercem pakietu jest silnik bez magnesów trwałych spełniający wymagania klasy sprawności IE4. Niższy rachunek za energię elektryczną może zostać osiągnięty dzięki zastosowaniu sterowania prędkością za pomocą przemiennika ACS880 oraz doskonałej sprawności silnika SynRM, szczególnie przy częściowym obciążeniu. Zweryfikowana sprawność pakietu Po raz pierwszy nie musisz zgadywać jakie jest całkowite zużycie energii przez silnik i przemiennik przy danym obciążeniu. Sprawność pakietu napędowego z silnikiem SynRM została zmierzona w celu jej weryfikacji. Porównując sprawność różnych rozwiązań, upewnij się, że dane dotyczą sprawności całego pakietu w całym zakresie wykorzystywanych prędkości. Zwiększ sprawność systemu bez mechanicznych modyfikacji W przeciwieństwie do innych silników klasy IE4, większość silników SynRM klasy IE4 spełnia zharmonizowane standardy Cenelec odnoszące się do rozmiaru i mocy. Oznacza to, że zwiększenie sprawności układu do najwyższej klasy jest łatwe, bez konieczności modyfikacji mechanicznych, co skróci czas zwrotu z inwestycji. 1:1 Tradycyjny silnik klasy IE2 2 Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych Napędy ABB

3 Niespotykana niezawodność Wirnik, który charakteryzuje się niezwykle niską temperaturą pracy, nie powoduje nagrzewania się łożysk, dzięki czemu ich niezawodność jest znacznie większa. Co więcej, przyrost temperatury silnika SynRM IE4 klasyfikuje się znacznie poniżej klasy B. Powyższe czynniki wprowadzają niezawodność silników reluktancyjnych na dotąd niespotykany poziom, zapewniając niezakłócony przebieg procesu technologicznego. Silnik indukcyjny z zewnątrz, innowacyjne rozwiązanie w środku Synchroniczne silniki indukcyjne łączą w sobie innowacyjną konstrukcję wirnika umieszczonego w stojanie wykonanym w konwencjonalnej technologii. Otrzymujesz urządzenie o wydajności silnika z magnesami trwałymi lecz o prostrzej konstrukcji, w przystępnej cenie i łatwe w serwisowaniu, co jest z kolei zaletą silników indukcyjnych. Wszechstronne przemysłowe przemienniki częstotliwości ACS880 Wszechstronne przemienniki częstotliwości zostały zaprojektowane, by zapewnić klientom niespotykany dotąd poziom kompatybilności i elastyczności dzięki możliwości ich zastosowania w praktycznie każdej aplikacji, we wszystkich gałęziach przemysłu. ACS880 mogą współpracować z wieloma rodzajami silników elektrycznych, w tym również z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi. Pakiet napędowy z silnikiem SynRM klasy IE4 Napędy ABB Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych 3

4 Najwyższa jakość i niezawodność w celu optymalizacji kosztów eksploatacji Tradycyjny silnik indukcyjny klasy IE2 100% I 2 R Wirnik Inne Straty 60% Inne Silnik SynRM klasy IE4 Moment obciążenia [%] I 2 R Stojan I 2 R Stojan Prędkośc silnika [%] Silnik SynRM klasy IE4 pozwala na zredukowanie strat nawet o 40% Sprawność pakietu z silnikiem SynRM klasy IE4 (37 kw, 1500 obr./min) Idea jest prosta. Stojan silnika indukcyjnego o sprawdzonej konstrukcji wyposażono w nowy wirnik o innowacyjnej budowie. Następnie silnik połączono z najlepszym w swojej klasie przemysłowym przemiennikiem wyposażonym w specjalistyczny algorytm sterowania. Najwyższa sprawność silnika w celu obniżenia kosztów eksploatacji Nowy wirnik nie posiada ani magnesów, ani uzwojenia i dlatego nie generuje żadnych strat mocy. Dzięki tej zalecie ABB stworzyło silnik o najwyższej sprawności, klasy IE4, co oznacza bardzo małe zużycie energii, szczególnie przy pracy z niepełnym obciążeniem. Duża niezawodność minimalizująca ryzyko wystąpienia przestojów Synchroniczne silniki reluktancyjne klasy IE4 charakteryzują się bardzo niską temperaturą uzwojenia, co wpływa na zwiększenie niezawodności i czasu eksploatacji wirnika. Również temperatura łożysk silnika jest niska co jest istotnym czynnikiem, gdyż około 70% nieplanowanych odstawień silników jest spowodowane przez uszkodzenie łożysk. Nawet jeśli łożyska będą wymagały wymiany, nie ma żadnych sił magnetycznych w urządzeniu - w odróżnieniu od silników z magnesami trwałymi - dlatego też wymiana łożysk jest tak samo łatwa i szybka jak w przypadku silników indukcyjnych. Zwycięzca 2011 Automation Award Oscarów w branży automatyki Pakiet napędowy SynRM zdobył główną nagrodę podczas targów SPS/IPC/ DRIVES w Norymberdze w Niemczech. Koszty Zakup Koszty eksploatacji Koszty przestojów Technologia SynRM jest również dostępna w pakietach z silnikami wysokowydajnymi (HO), charakteryzującymi się nawet dwukrotnie mniejszymi rozmiarami silników. Więcej informacji jest dostępne na stronie: 4 Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych Napędy ABB

5 Pakiety silników i przemienników najnowszej technologii Cechy silnika Silniki spełniają wymagania klasy IE4 zgodnie z IEC Ed 1.0 Niespotykana niezawodność dzięki niskiej temperaturze uzwojeń i łożysk Mogą zastąpić standardowe silniki indukcyjne ta sama moc i rozmiar Kody opcji i konstrukcja mechaniczna bazuje na sprawdzonych żeliwnych silnikach M3BP rozwiązanie konwencjonalne, a jednak innowacyjne. Te same części zamienne, łatwe w użyciu i wymianie Brak magnesów trwałych i klatki mniej elementów narażonych na awarię Procedury serwisowe porównywalne z tymi znanymi z silników indukcyjnych - łatwe w utrzymaniu i konserwacji Wirnik SynRM Cechy przemiennika ACS880 Kompaktowa budowa dla łatwej instalacji i konserwacji Wykonanie w stopniu ochrony IP21, IP22, IP42, IP54, IP55 dla pracy w różnych warunkach Zintegrowana funkcja bezpiecznego wyłączenia momentu (STO) w standardzie oraz opcjonalny moduł funkcji bezpieczeństwa (FSO-11) Wyjmowalny moduł pamięci dla latwej wymiany urządzenia Możliwość sterowania różnymi rodzajami silników: indukcyjnymi, PM i SynRM Bezpośrednie sterowanie momentem (DTC) - flagowa technika sterowania silnikiem oferująca precyzyjną kontrolę prędkości i momentu bez konieczności stosowania dodatkowych czujników sprzężenia zwrotnego, jak np. enkodery Szeroki wybór modułów komunikacyjnych umożliwiających pracę w większości sieci automatyki Zintegrowana certyfikowana funkcja bezpiecznego wyłączenia momentu (STO) oraz moduł funkcji bezpieczeństwa (FSO-11) Napędy ABB Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych 5

6 Document no: SEVEN Dlaczego warto przejść na sprawność najwyższej klasy IE4? Zastosowanie silnika o najwyższej klasie sprawności razem ze sterowaniem prędkością jest dobrym początkiem, jeśli chcemy zminimalizować rachunek za energię elektryczną. Jednakże klasa IE wskazuje jedynie na sprawność silnika zasilanego z sinusoidalnego źródła napięcia, przy jego znamionowej prędkości i mocy. Taka informacja nie jest istotna w przypadku obliczania zużycia energii w aplikacjach napędowych o regulowanej prędkości. Dokładne kalkulacje wymagają znajomości danych na temat sprawności całego zestawu silnika z przemiennikiem w całym zakresie prędkości. ABB udostępnia środki umożliwiające dokładną kalkulację zużycia energii dzięki zmierzonym w warunkach laboratoryjnych charakterystykom sprawności dla całego pakietu napędowego. Zarejestruj profil obciążenia i zużycie energii swojej aktualnej aplikacji i oblicz zużycie energii przy zastosowaniu nowego pakietu SynRM z silnikiem klasy IE4. Tym razem Twoje obliczenia będą bazowały na faktach, a nie założeniach. Charakterystyki sprawności pakietu napędowego 15 kw, 1500 obr./min, charakterystyka pompowa/wentylatora Manufacturer s statement ACS and IE4 SynRM motor package efficiency Rae ACS850 Product Manager Senior Test EnginDrives Drive: ACS A-3 Motor: M3BL 200MLF, 3GBL ASC, Pn 22 kw, 1500 rpm 22 kw 1500 rpm drive system 100% in pump/fan duty 90% 80% 70% 60% P/Pn 50% 40% 30% 20% 10% 0% ,0 % 91,6 % 90,2 % 88,8 % 87,4 % 86,0 % h 84,6 % 83,2 % 81,8 % 80,4 % 79,0 % rpm Pump/Fan power curve SynRM package e ciency Typical IE2 Induc on motor & drive Krzywa obciążenia pompy/wentylatora Pakiet napędowy ABB z silnikiem SynRM klasy IE4 Pakiet napędowy z silnikiem indukcyjnym klasy IE2 37 kw, 1000 obr./min, charakterystyka pompowa/wentylatorowa ** P/Pn Package efficiency 12 %** ,2 % % ,2 % % ,3 % % ,3 % 100** 100 %** 92,4 %* *Estimated tolerance according to IEC : 150kW: 0.15 x (100 - package efficiency (%)) at the nominal point >150kW: 0.10 x (100 - package efficiency (%)) at the nominal point **Measurement points according to EN (will be published 2014) Dane dotyczące sprawności pakietu napędowego dla zastosowania w aplikacjach pompowych i wentylatorowych. Krzywa obciążenia pompy/wentylatora Pakiet napędowy ABB z silnikiem SynRM klasy IE4 Pakiet napędowy z silnikiem indukcyjnym klasy IE2 6 Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych Napędy ABB

7 Comprehensive range of IE4 motor and drive packages for a wide range of industrial applications Dane techniczne Poniższa tabela prezentuje dane techniczne dotyczące silników SynRM klasy IE4. Kody opcji i detale konstrukcyjne bazują na silnikach M3BP. Wykonanie w klasie ochrony IP55, chłodzenie IC411, klasa izolacji F, klasa przyrostu temperatury B. Dane silnika podane z uwzględnieniem zasilania go z przemiennika ACS880. Wydajność przy prędkości znamionowej Prędkość Częstotliwość Sprawność silnika Prąd Moment znam. Krotność momentu Bezwładność Waga Sugerowany przemiennik ACS880 (aplikacja typu: Moc n pompa, wentylator*) N f el zasilanie z I N T N T OL/ J m kw Typ silnika Kod produktu r/min Hz VSD A Nm T N kgm 2 kg 3000 obr./min Napięcie zasilania: 400 V 11 M3BL 160 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 15 M3BL 160 MLB 4 3GBL _SC ACS A M3BL 160 MLC 4 3GBL _SC ACS A-3 22 M3BL 180 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 30 M3BL 200 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 37 M3BL 200 MLB 4 3GBL _SC ACS A-3 45 M3BL 225 SMA 4 3GBL _SC ACS A-3 55 M3BL 225 SMF 4 3GBL _SC ACS A obr./min Napięcie zasilania: 400 V 11 M3BL 160 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 15 M3BL 160 MLB 4 3GBL _SC ACS A M3BL 180 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 22 M3BL 200 MLF 4 3GBL _SC ACS A-3 30 M3BL 200 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 37 M3BL 250 SMF 4 3GBL _SC ACS A-3 45 M3BL 250 SMG 4 3GBL _SC ACS A-3 55 M3BL 250 SMA 4 3GBL _SC ACS A-3 75 M3BL 280 SMA 4 3GBL _DC ACS A-3 90 M3BL 280 SMB 4 3GBL _DC ACS A M3BL 280 SMC 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 SMA 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 SMB 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 SMC 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 MLA 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 LKA 4 3GBL _DC ACS A-3** 315 M3BL 315 LKC 4 3GBL _DC ACS A-3** 1000 obr./min Napięcie zasilania: 400 V 7.5 M3BL 160 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 11 M3BL 160 MLB 4 3GBL _SC ACS A-3 15 M3BL 200 MLF 4 3GBL _SC ACS A M3BL 200 MLA 4 3GBL _SC ACS A-3 22 M3BL 200 MLB 4 3GBL _SC ACS A-3 30 M3BL 250 SMF 4 3GBL _SC ACS A-3 37 M3BL 250 SMA 4 3GBL _SC ACS A-3 45 M3BL 280 SMA 4 3GBL _DC ACS A-3 55 M3BL 280 SMB 4 3GBL _DC ACS A-3 75 M3BL 280 SMC 4 3GBL _DC ACS A-3 75 M3BL 315 SMA 4 3GBL _DC ACS A-3 90 M3BL 315 SMB 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 SMC 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 MLA 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 LKA 4 3GBL _DC ACS A M3BL 315 LKC 4 3GBL _DC ACS A-3 * Skonsultuj się z przedstawicielem ABB w celu doboru silnika i przemiennika do aplikacji o innym charakterze obciążenia ** Przemiennik ACS w wykonaniu modułowym, stopień ochrony IP20. Dla większych zakresów mocy należy wybrać moduły ACS lub przemienniki w obudowie szafowej ACS Napędy ABB Pakiety napędowe z synchronicznymi silnikami reluktancyjnymi dla aplikacji przemysłowych 7

8 Wiecej informacji Skontaktuj się z lokalnym przedstawicielem ABB aby uzyskać więcej informacji lub odwiedź strony: Copyright 2014 ABB. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dane techniczne mogą ulec zmianie bez powiadomienia. ABB SynRM video 3AUA REV B PL #17079