EC techniek heeft de Toekomst!

Transcriptie

1 EC techniek heeft de Toekomst! Vibo Benelux Meten is Weten Geluidsmetingen Lucht meten Duur proeven Delft, 17 februari 2010 Motor test opstelling Vibo Benelux - ebm-papst World-Wide Vibo Benelux Meten is Weten Klimaatkamer Vochtkamer Zoutneveltest EMC Trillingen test Filosofie Vibo Benelux - Kerncompetenties Motorentechniek Klantspecifieke speciaal oplossingen Aerodynamica Electronica 1

2 Vibo Benelux - Techniek Vibo Benelux - Techniek Buitenloop motoren 1-fase, 3-fase en EC 50/60 Hz Compacte bouwvorm, IN het hart van de ventilator Hoog belastbaar, midden in de luchtstroom: goede warmteafgifte Axiaal Compact 25x25 mm tot 280x280 mm Tot 1920 m³/h Tot 250 Pa Radiaal Compact 51x51 mm tot 220x220 mm Tot 350 m³/h Tot 700 Pa Vibo Benelux - Techniek - EC Vibo Benelux - Techniek Motoren EC techniek AC en DC Tot rpm Tot 26 Nm ACmaxx DC voordelen AC aansluiten Vibo Benelux - Techniek Vibo Benelux - Techniek Dwarsstroom Ø 40 mm tot Ø 100 mm Tot 1000 m³/h, Tot 70 Pa Axiaal Ø 130 mm tot Ø 990 mm Tot m³/h Tot 375 Pa 2

3 Vibo Benelux - Techniek Vibo Benelux - Techniek Radiaal Forward Curved Ø 5 cm tot Ø40 cm Tot 8000 m³/h Tot 3000 Pa Zeitlauf reductoren ebm-papst motoren Tot i = 3525 Tot 30 Nm nominaal Vibo Benelux - Techniek Vibo Benelux - Afnemers Radiaal Backward Curved Ø 100 mm tot Ø 630 mm Tot 6 kw Tot m³/h Tot 2000 Pa OEM en grootverbruikers Marktsegmenten waarin we aktief zijn > Verwarming > Lucht en klimaattechniek > Machinebouw > IT/Telecom > Handelaren en Wederverkopers > Huishoudelijke apparatuur > Diverse en nieuwe Markten > Automotive Vibo Benelux - Techniek Marktsegmenten - Verwarming Gasventilatoren van ebm-papst: Zeer lange levensduur en fluisterstil, toegepast door vrijwel alle grote fabrikanten van verwarmingsketels Aandrijvingen 3

4 Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek Marktsegmenten - Machinebouw Afzuiging woonhuizen woonbox Ebm-papst buitenloop EC motorreductoren, snel en nauwkeurig positioneren Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek Marktsegmenten - Machinebouw Condensorkoeling, automatisch traploos geregeld, optimaal toerental Papst brushless DC motoren: hoog koppel, lange levensduur Zeitlauf planetaire DC reductor: betrouwbaar onder alle omstandigheden Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek Marktsegmenten - IT / Telecom WTW Gecontroleerde serverruimte koeling 4

5 Marktsegmenten - IT / Telecom Marktsegmenten - Automotive World-Wide samenwerking met alle grote spelers op de automotive markt Marktsegmenten - Huishoudelijke apparatuur Marktsegmenten - Automotive Stoelventilatie Veel lucht uit een kleine stille fan Sensor blower Marktsegmenten - Huishoudelijke apparatuur Marktsegmenten - Automotive Uit de katalogus of custom-made voor alle grote merken Variabele stuurbekrachtiging BMW 5

6 Marktsegmenten - Nieuwe Markten EC-SYSTEMS : Brush vs Brushless Hall sensor electronische commutering Brandstofcel i.p.v. accu s Koolborstels + collector mechanische commutering Marktsegmenten - Nieuwe Markten EC-SYSTEMS : EC, buitenloop PM motor Stator Hall sensor Rotor Grenslucht afzuiging Permanent magneten Wikkelingen EC-SYSTEMS : Principe Wat is een EC motor? Het is een borstelloze, permanent magneet bekrachtigde, synchroonmotor met electronische commutering wij noemen het E C LECTRONICALLY OMMUTATED Motor,kort gezegd EC Motor Werking uitvoering met 1 wikkeling : Hall-sensor X geeft aan in welke positie de rotor staat, signaal Q w. Hieruit wordt door de logica de aansturing T 1-4 gegenereerd. In Tabelvorm: T 1 Open Dicht T 2 Dicht Open T 3 Dicht Open T 4 Open Dicht Commutatie logica U t en I t + - 6

7 Vibo Benelux - Techniek - EC EC-SYSTEMS : Laag opgenomen vermogen Toekomstige norm M3G 150 Premium IE3 High IE2 Standard IE1 Vibo Benelux - Techniek - EC EC-SYSTEMS : Rendement ventilatoren MEPS = Minimum Energy Performance Standards Rotor Perm anentm agneten Statorpakket Kogellagers Wikkelingen Hall-Sensoren Commuteringselectronica EC-SYSTEMS : Eigenschappen EC-SYSTEMS : Voorbeeld verschillende toerenregelingen Hoog rendement Gunstig geluid Compacte bouwwijze Toerental netfrequentie onafhankelijk Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar Commuteringselektronica op de motor gebouwd PFC (power-factor control) Motorbeveiliging geïntegreerd Onderhoudsvrij en lange levensduur 7

8 EC-SYSTEMS : Rendement Rendement van AC motoren afhankelijk van de last EC-SYSTEMS : Geluid 1000 kw LpA [db] kw % van het maximale toerental => 25% van de maximale vermogens opname Triac Frequentieregelaar Ebmpas t EC-i Variac V [m^3/h] EC-SYSTEMS : EpPro selectieprogramma EC-SYSTEMS : Eigenschappen Hoog rendement Gunstig geluid Compacte bouwwijze, IP44 of IP54 gesloten Toerental netfrequentie onafhankelijk Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar Commuteringselektronica op de motor gebouwd EMC gesloten, geen afgeschermde kabel nodig PFC (power-factorcontrol), hoge cos φ Motorbeveiliging geïntegreerd Onderhoudsvrij en lange levensduur EC-SYSTEMS : Eigenschappen EC-SYSTEMS : Compact Hoog rendement Gunstig geluid Compacte bouwwijze Toerental netfrequentie onafhankelijk Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar Commuteringselektronica op de motor gebouwd PFC (power-factor control), hoge cosφ Motorbeveiliging geïntegreerd Onderhoudsvrij en lange levensduur Net 1 fase 3 fase ~ AC DC Gelijkrichter Volgorde van wikkelingen + Vermogen in de wikkelingen Regeling 320 of 560 vdc 0-10V PWM Sensor Bus communicatie Intelligente ventilator EMC gesloten 8

9 EC-SYSTEMS : Eigenschappen EC-SYSTEMS : Regelbaarheid Hoog rendement Gunstig geluid Compacte bouwwijze Toerental netfrequentie onafhankelijk Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar Geïntegreerde PID regeling Master Slave mogelijkheid geïntegreerd Commuteringselektronica op de motor gebouwd PFC (power-factorcontrol), hoge cos φ Motorbeveiliging geïntegreerd Onderhoudsvrij en lange levensduur power input 100% 75% 50% 25% 0% On/Off operation EC modulation 13% 25% 38% 50% 63% 75% 88% 100% airflow capacity P 1 ~ n 3 EC-SYSTEMS : principe EC-SYSTEMS : Eigenschappen Het maximale toerental bij een 1 en 3 fase a-synchroonmotor wordt bepaald door het pooltal en de netfrequentie Pooltal Netfrrequentie n sync hroon n Async hroon 2 50 Hz rpm 2 60 Hz rpm 4 50 Hz rpm 4 60 Hz rpm 6 50 Hz rpm 6 60 Hz rpm Het toerental van een EC-motor is onafhankelijk van de netfrequentie. Het toerental wordt gestuurd door de elektronica Brede ingangsspanning: 1~ VAC of 3~ VAC 50Hz en 60Hz inzetbaar Hoge betrouwbaarheid door minder componenten, robuuste techniek Toerental terugmelding Aanloopstroom nominaal stroom Hoge cosφ Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk EMC en netfilter geïntegreerd Geen afgeschermde leidingen EC-SYSTEMS : breed inzetbaar Vibo Benelux, Inschakelstroom 250 Pa EC en AC Ventilator BG500 AC 6-polig EC AC 4-polig m³/h s / DIV 2s / DIV I n = 3A I n = 4A I s = 9A EC AC Door PFC hoge cosφ Voorbeeld: AC 6-polige buitenloopmotor versus EC 9

10 EC-SYSTEMS : eigenschappen EC-SYSTEMS : Levensduur Brede ingangsspanning: 1~ VAC ( of 1~ VAC ) 3~ VAC ( of 3~ VAC ) 50/60 Hz inzetbaar Hoge betrouwbaarheid door minder componenten Toerental terugmelding, Foutmelding Aanloopstroom nominaal stroom Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk Belangrijkste factor m.b.t. de levensduur van de ventilator : de lagers. Belangrijkste factor m.b.t. de levensduur van de lagers : temperatuur van het smeermiddel in de lagers. EC = Hoog rendement = Lagere lagertemperatuur = Langere levensduur EC-SYSTEMS : Voltages EC-SYSTEMS : Eigenschappen Brede ingangsspanning: 1~ VAC of 3~ VAC 50Hz en 60Hz inzetbaar Hoge betrouwbaarheid door minder componenten Toerental terugmelding, foutmelding Aanloopstroom nominaal stroom Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk EC-SYSTEMS : Eigenschappen EC-SYSTEMS : I/O Hoog rendement Gunstig geluid Compacte bouwwijze Toerental netfrequentie onafhankelijk Perfecte regelbaarheid Commuteringselektronica op de motor gebouwd PFC (power-factor control) Motorbeveiliging geïntegreerd Onderhoudsvrij en lange levensduur 10

11 EC-SYSTEMS : Plug and Play EC-SYSTEMS : Plug and Play Potentiometer aansluiten en klaar: Sensorless constant volume: Potmeter of extern analoog stuursignaal en klaar! Traploze toerenregeling Geïntegreerde motorbeveiliging Fout- cq waarschuwings relais EC-SYSTEMS : Plug and Play EC-SYSTEMS : Plug and Play Clean-room uitvoering Standaard met RJ45 ebmbus RS485 terminals Geïntegreerde PID regeling Aansluiten temperatuursensor of druksensor, en klaar! Modbus aansluiten en klaar! EC-SYSTEMS : Plug and Play EC-SYSTEMS : ebmbus via PC EC ventilator RS232/RS485 converter PC EC control configuratie en analyse software Vrij te gebruiken protocol, Modbus Geïntegreerde PID regeling t.b.v. constant volume. Aansluiten druksensor, en klaar! 11

12 EC-SYSTEMS : ebmbus via PDA EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal Ebm-papst EC W3G630-CH02-03 Inbedrijfname, Service, Diagnose Pocket-PC met Windows Mobile Bluetooth adapter EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal Ebm-papst AC HyBlade W4D630-GD01-01 In de voorbeelden worden katalogus versies van ebm-papst AC ventilatoren vergeleken met ebm-papst EC ventilatoren. In de praktijk blijken veel andere merken AC een aanzienlijk slechter rendement te hebben dan de ebm-papst AC ventilatoren zodat het verschil met EC groter zal zijn. EC ventilatoren hebben een geïntegreerde traploze toerenregeling. Als we EC met AC vergelijken zal het rendement van de externe toereneregeling voor de AC motor, ook in acht moeten worden genomen, dit is verrekend in de voorbeelden. EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal Ebm-papst AC HyBlade W4D630-GD01-01 EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal Ebm-papst EC W3G630-CH

13 EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, radiaal AC W4D630-GJ01-01 EC W3G630-CH02-03 EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, radiaal AC EC 250 Pa 250 Pa m³/h m³/h = +34% 1340 rpm 1490 rpm EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal EC AC 250 Pa 250 Pa m³/h m³/h 2,10 kw 2,70* kw = +28% 150 Pa 150 Pa 9280 m³/h 9280 m³/h 1,0 kw 1,75* kw = +75% Stel 1 kwh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,- 600 Watt minder = ca. 600,- per jaar besparing Inclusief het rendement van de externe toerenregeling: gesteld op ca. 94% EC AC 450 Pa 450 Pa m³/h m³/h 1,60 kw 2,33 kw = + 45% 200 Pa 200 Pa 5700 m³/h 5700 m³/h 0,60 kw 1,17 kw = + 95 % Stel 1 kwh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,- 730 Watt minder = ca. 730,- per jaar besparing Inclusief het rendement van de externe toerenregeling: gesteld op ca. 94% 13

14 EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-q R2E m³/h 100 Pa ESM i-q EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-q R3G m³/h 100 Pa Q ESM 580 m³/h 610 m³/h 60 Watt 20 Watt ( Energie Spaar Motor ) + veel langere levensduur + nachtstand = nog meer besparen + extra besparen via COP Stel 1 kwh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,- 70 Watt minder = ca. 70,- per jaar besparing Terugverdientijd: 1 a 2 jaar. EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-q EC Techniek heeft de toekomst! 14

15 Bedankt voor uw aandacht! Delft, 17 februari