De elektromotor Hart van het systeem
Martijn Brinks WEG Netherlands Feda sectie EMMS
Mondiale blik op efficiency Lokale (EU) regelgeving Werking van hoog rendement motoren Waar gaat het heen?
Groei mondiaal energieverbruik @ Miljard kwh 21.650 20.120 18.719 17.305 15.280 14.510 10.405 10.950 11.898 1990 1995 2000 2007 2015 2020 2025 2030 2035 US Energy Information Administration, 2011
Mondiaal elekrisch energie verbruik Hoeveelheid puur elektrische energie binnen de industrie is ~30% Electromotoren gebruiken ~65% van de totale industriele elektrische energie ~40% Van het wereldwijde verbruik van elektrische energie wordt gebruikt door E-motoren.
Vraag om actie Begin jaren 90 introductie van (niet verplichte) energie zuinige motor standaarden. Europa: EFF 3, 2 en 1 USA: High efficiency Premium efficiency Rest van de wereld volgde langzaam
Vraag om actie Midden jaren 2000 start tot verplichting gebruik energiezuinige motoren 2005: USA verplicht NEMA premium motoren in overheidsgebouwen. 2011: Europa verplicht IE2 in een groot aantal gevallen (maar met gaten in regelgeving)
Mondiale acties Wat zien we nu? Internationale standaarden Lokale regelgeving
NEMA ABNT IEC AS/NZS
Green Rate / Efficiency Regulations IEC IE1 IE2 IE3 IE4 NEMA Standard High Premium Super Prem. AS/NZS E1 E2 E3 E3+ ABNT Padrão Alto Rend. China Grade 1 Grade 2 Grade 3
Labeling Europe Union Scope: Enkeltoerige, 3 fasen (inductie) motoren 2, 4 and 6 pool Van0.75 to 375kW Frequentie: 50, 60 en 50/60Hz Voltage tot 1000V Requirements Nameplate informatie: Efficiency level (IE2/IE3) Efficiency values for 50, 75 and 100% load CE mark
Labeling Europe Union Directive 640/2009 NIET van toepassing op: Motoren welke ontworpen zijn om volledig ondergedompelt te opereren; Motoren welke compleet geintergreerd zijn in een produkt (bijvoorbeeld tandwiel, pomp, fan of compressor) en waarvan het energieverbruik niet onafhankelijk bepaalt kan worden; 2 speed motors Motor specifiek ontwikkeld voor de volgende toepassingen: Hoogte boven de 1.000 meter boven zeeniveau; 1000 meter wordt 4000 meter Omgevingstemperatuur boven de 40 C; 40 C wordt 60 C Maximum werktemperatuur boven de 400 C; Standaard omgevingstemperatuur kleiner of gelijk aan -15 C -15 C wordt -30 C Waar de koelwatertemperatuur bij ingang lager is dan 5 C of hoger dan 25 C; Wordt 0 C tot 32 C In potentiele Ex omgevingen volgens Directive 94/9/EC van het Europees Parlement en de Concil; Rem motoren. Dedicated Frequentie omvormer design (not suitable for DOL) TEAO Addendum on 640/2009 4/2014 start 27 juli 2014!
Labeling Europe Union Toekomstige plannen Motorvermogen uitbreiden van 0,12kW tot 1.000kW Inclusief 8 pool motoren Inclusief SR en PM motoren Inclusief Ex motoren (Atex)
Wat zijn hoog rendement motoren?
2013 Efficiency: 95,8% 2010 Efficiency: 95,1% 1990 Efficiency: 90,2% 2000 Efficiency: 93,9% 1960 Efficiency: 88% 1980 Efficiency: 90% 68% minder verliezen in 53 jaar. Ref: Motor 45 kw 4p
Waar komen verliezen vandaan? IJzer verliezen Koper verliezen Mechanische verliezen
Wat kunnen we er tegen doen? Mechanische verliezen Cooling systeem redesign Lagere mechanische verliezen Lager geluidsniveau
Wat kunnen we er tegen doen? ijzer verliezen (Pfe) en koper verliezen (Pcu) GNO magnetisch staal bewerking (< Pfe) High Tech stamp techniek (< Pfe) Advanced Electrical design ( <<Pfe and < Pcu)
Heeft het zin??? Oude motor 55 kw, 4 pool, 1989 Uur/ Dag 20 Dagen/ Jaar 360 / kwh* 0,1127 W22 IE4 motor 55 kw, 4 pool, 2014 91,3 Efficiency (%) 95,7 433.735 Jaarlijks verbruik(kwh) 413.793 48.881,93 Jaarlijkse kosten( ) 46.634,48 Annual Savings (kwh) 19.942 Annual Savings ( ) 2.247,45
Andere technieken? Synchroon reluctance Permanent magneet Geen magneten, geen rotorkooi Geen joule verliezen in de rotor Vergelijkbare stator als asynchrone motor Separate besturing (Frequentie omvormer) vereist. relatief hogere stroom, lagere power factor Meest efficiente techniek Koppels in verhouding met stroom en formaat zijn groot hoge power factor Separate besturing (Frequentie omvormer) nodig Rare earth magneten
EC motoren Hybrid motoren BLAC or BLDC motoren Meestal feriet magneten Met name voor lage vermogens (huishoudelijk) Eenvoudige fabricage Separate (soms geintergreerde) besturing nodig Standaard Asynchrone rotor kooianker voor starten Permanent (rare earth) magneten voor continu bedrijf GEEN separate besturing nodig Met name geschikt voor applicaties met lage massatraagheid
De markt is volop in beweging Gebruikt u de ontwikkelingen om uw concurrent een stap voor te zijn?
Einde Bedankt voor uw aandacht