Съвременни енергийно ефективни електрически задвижвания — тенденции и перспективи
Съвременните електрически задвижвания имат редица възможности за значителни икономии при тяхната работа. С ефективни двигатели, подходящи инвертори и съвременни приложения IIoT (Industrial Internet of Things), използването на ресурси ще бъде по -ефективно и разходите за жизнения цикъл могат да бъдат намалени.
Приблизително 80% от цялата енергия, консумирана от сегашните електрически задвижвания, идва от средно големи електрически двигатели, които обикновено не са енергийно ефективни според настоящите стандарти и които обикновено са извънгабаритни за това приложение.
Разходите за енергия, консумирана от мотор през целия живот, са до 97% от общите експлоатационни разходи. Следователно намирането на решение, което максимизира ефективността на електродвигателите, е едновременно икономично и екологично.
Днес се срещаме електрически задвижвания на почти всеки етап, особено в промишлеността и строителството, например в помпи, компресори и климатични системи, кранове, асансьори и транспортни ленти.
В същото време промишлеността представлява повече от една трета от световното потребление на електроенергия, от които почти 70% от този дял се дължи на електрически двигатели. Сградите представляват още 30% от световното потребление на електроенергия, като електрическите двигатели представляват 38% от този дял.
А търсенето се увеличава: настоящите световни икономически резултати се прогнозират да се удвоят до 2050 г. В същото време търсенето на електрически задвижвания ще се увеличи. В същото време тя ще отвори място за спестяване чрез интелигентни системни решения. Последните проучвания показват, че закупуването на ново електрическо задвижване може да спести средно до 30% от разходите за енергия.
Съгласно Парижкото споразумение за климата от 2015 г. 196 държави обещаха да забавят глобалното затопляне. Това обаче се противодейства на мегатрендове като урбанизация, мобилност и автоматизация, които неизбежно увеличават ежедневното потребление на енергия.
По този начин усилията за подобряване на енергийната ефективност сега се превърнаха в основната насока на практическото прилагане на Парижкото споразумение. По целия свят се въвеждат нови директиви относно икономичната работа на електрическите двигатели — например в Европейския съюз, САЩ и Китай.
По -специално, новите европейски директиви поставят цел за намаляване на емисиите на CO2 с 40 милиона тона до 2030 г. Средството за постигане на тази цел трябва да бъде задължителното въвеждане на икономически ефективни технологии. Китай има за цел да намали консумацията на енергия с 13,5% от БВП и емисиите на CO22 с 18% до 2025 г.
Решенията в мрежа и внимателният анализ на системните данни са най -добрите решения за подобряване на енергийната ефективност до наистина устойчиви нива.
Но изобщо не е необходимо да купувате нови системи веднага във всяка ситуация. Дори старите често могат да бъдат модифицирани, за да бъдат енергийно ефективни с подходящи аксесоари.
Модерни инвертори (честотни преобразуватели) и високоефективните двигатели могат да спестят до 30% енергия в типичните промишлени приложения, като помпи, вентилатори или компресори, в сравнение с традиционните нерегламентирани системи.
Казусите показват, че тези икономии могат да бъдат увеличени до 45% чрез включване на оптимизирано решение за задвижване, в този случай помпа.
Системата включва инвертор, който гарантира, че задвижването е енергийно ефективно дори при частично натоварване, като адаптира скоростта и въртящия момент към текущите изисквания за натоварване. Това означава, че всяко приложение винаги е настроено към необходимата му производителност.
Колкото по -специфични и разнообразни са приложенията и компонентите, толкова по -сложна може да бъде цялата система. Следователно, особено в индустриална среда, е необходимо да се избират подходи, които да отчитат подробно системата с всичките й взаимодействия и синергични ефекти и могат оптимално да я хармонизират.
Той е основан на интелигентни сензори и аналитични инструменти, които проследяват, подравняват и подобряват всички работни потоци и са част от системния подход на по-високо ниво.
Интелигентните сензори позволяват свързаните двигатели да бъдат анализирани на ниво двигател. Съвременните инвертори обикновено изобщо не се нуждаят от допълнителни външни сензори, защото те или са директно оборудвани с тях, или могат директно да оценят определени системни параметри и да ги предадат.
Още на етапа на планиране грешките при избор и оразмеряване могат да бъдат открити чрез виртуална симулация на отделните компоненти на задвижването. Събирането и анализът на данни в движение се осигурява чрез свързаност с облачни и крайни промишлени приложения. В производството решенията за цифрово задвижване помагат за своевременно идентифициране на потенциални проблеми и по този начин предотвратяват неизправности.
Събирането на данни от отделни компоненти на задвижването също може да разкрие непряки ефекти, които не са свързани с устройството. По този начин е възможно непрекъснато да се оптимизира цялата работа на взаимосвързана система — просто и без специални познания.
Въз основа на опита директно в производството може да се каже, че до 10% от енергията може да бъде спестена чрез използване на интелигентни сензори и приложения за анализ на данни от сложни процеси. Благодарение на специален За услугите за профилактика, базирани на мрежата IIoT, животът на компонентите може да бъде увеличен с до 30%, а тяхната производителност може да бъде увеличена с 8-12%.