Motortechnológiák és különböző motortechnológiákhoz illeszthető frekvenciaváltók Elektronikus akadémia 2017, Zajácz János 1 Danfoss Drives drives.danfoss.hu
Az aktuális kérdés: Hatékonyság Miért? Mivel? Kérdések 2 Danfoss Drives
IEC/EN 60034-30-1/-2 Motor hatékonyság Meghatározza az egyes motorok IE osztályát IE1-IE5, szinuszos táplálás esetére Nincs különbségtétel az egyes motortechnológiák közt A névleges pontra vonatkozik IEC/EN 60034-30-1 IE besorolás Az 50% és a 75%-os terhelési pontokra is meg kell adni a motorok hatásfokát 0,12kW-tól 1000kW-ig 3 Danfoss Drives
EU MEPS Ecodesign a motorok számára Az (EG) 640/2009 rendelet és a (EU) 4/2014 kiegészítése meghatározza a minimális hatékonyságát (MEPS) a motoroknak Abban az esetben, ha: Teljesítménye: 0.75 375 kw Feszültsége: max. 1000 V (3~) IEC/EN 60034-30-1 IE classes for motors S1 vagy S3 üzem (kit. tény. > 80%) 2-től 6 polúsig 4000 m-es üzemelési magasságig Környezeti hőmérséklet: maximum 60 C minimum -30 C vagy 0 C folyadék-hűtés esetén 4 Danfoss Drives
A motorok minimális hatékonysága Hatályos Teljesítmény MEPS MEPS Alternatíva 2011.06.16 0,75 375 kw IE2-2015.01.01. 0,75 7,5 kw IE2-7,5 375 kw IE3 IE2 + VSD 2017.01.01. 0,75 375 kw IE3 IE2 + VSD 2015-től az IE2-es motorokat ellátják az itt látható, csak frekvenciaváltóval együtt használható címkével. A frekvenciaváltókra (VSD) vagy a frekvenciaváltó-motor egységre a EN 50598-2 szabvány szerint megadott IE/IES osztály nem nyújt felmentést a IE2 + VSD alól 5 Danfoss Drives
A motorok hatékonysága 4 pólusú, aszinkron motorok esetén Hatékonysági osztály 37 kw 110 kw IE1 91,2 % 93,3 % IE2 92,7 % 94,5 % IE3 93,9 % 95,4 % IE4 95,2 % 96,3 % IE5 - - 6 Danfoss Drives
Mivel? Új motor technológiák 7 Danfoss Drives drives.danfoss.hu
Aszinkron motorok Aszinkron motorok (IM) Kiforrott Olcsó Könnyű karbantartás Szlip Már IE4 osztályban is! TESLA! 8 Danfoss Drives
Szinkron reluktancia motor (SynRM) A mágneses ellenállás (reluktancia) elvén működik A forgórész laminált lemezekből áll Az állórész hasonló az ASM vagy PM motorokéhoz A forgórész a legkisebb mágneses ellenállás irányába igyekszik beállni. A maximális nyomaték arányos a különböző irányú (d és q) induktivitások arányával. Nincs szlip (frekvenciaváltó!) Nincs forg. veszteség, de gyenge a cos(φ) Új parametérek Saliency (Ld/Lq induktivitás) 1-37/1-38 Telített induktivitás (Ld & Lq) 1-44/1-45 Telítési pont 1-48 9 Danfoss Drives
Szinkron reluktancia motor (SynRM) Új trend Részterheléses üzemben magas hatásfok Túlterhelhető Jó mezőgyengítési tulajdonságok~ ASM Könnyű (nehezebb a PM motoroknál) Könnyen cserélhető (IEC házméretek) Robusztus kialkítás, magas megbízhatóság Nincs mágnes Alacsony rotor hőmérséklet Reference motor: ASM Figyelem! A cos(φ) nem jó! túlméretezett frekvenciaváltót igényel! Maximum 6 pólusú 10 Danfoss Drives
Állandómágneses motorok PM Állandó mágneses motorok (PM) SPM/IPM Hatékony Ár? A csapágyak karbantartása speciális Kis méretű Magas dinamika szervo szintű viselkedés Nincs szlip Többpólusú, nagy nyomatékú Pólusfeszültség! (Back EMF) Új parametérek: Pólusszám Pólusfeszültség (Back-EMF Saliency (Ld/Lq induktivitás) 11 Danfoss Drives
Állandómágneses reluktancia motor PMaSynRM PM assisted SynRM (PMaSynRM) Magas hatásfok > IE4 Jobb cos fi Nincs szükség ritkaföldfém-mágnesekre Alacsonyabb pólusfeszültség Egyszerű karbantartás PM és SynRM előnyök a hátrányaik nélkül A jövő reménysége: IE5 12 Danfoss Drives
Összehasonlítás Villamos jellemzők összehasonlítása: IE4 ASM vs. SynRM 37 kw és 110 kw Adatok a gyártók katalógusaiból, referencia: Katalog G81.1 2016 ; 3AUA00000120962 Motor Teljesítmény Névleges áram Tömeg Fordsz. Szükséges frekvenciaváltó Névl. nyomaték Hatásfok IE4 ASM 1LE1 04-2BB0 37 kw 67 A 345 kg 1485 37kW 238 Nm 0,952 SynRM M3BL 250SMF 4 37 kw 82 A 428 kg 1500 45kW 236 Nm 0,952 IE4 ASM 1LE1 04-3AB0 110kW 192 A 910 kg 1491 110 kw 705 Nm 0,963 SynRM M3BL 280SMC 4 110kW 245 A 697 kg 1500 132 kw 702 Nm 0,963 13 Danfoss Drives
Összehasonlítás Részleges hatásfok értékek 37 kw IE4 ASM vs. SynRM 1LE1 04-2BB0: M3BL 225 SMF 4: @50Hz / 4/4 terh = 95,2% @50Hz / 3/4 terh = 95,5% @50Hz / 2/4 terh = 95,2% 14 Danfoss Drives
15 Danfoss Drives Motorfüggetlenség
Motorfüggetlen frekvenciaváltó Beállítások: 1-10: Motor konstrukció: Aszinkron Állandómágneses Szinkron reluktancia Gyorsmenü-> Q2 Gyors beüzemelés 16 Danfoss Drives
Motorfüggetlen PM és SynRM támogatás a teljes prémium platformon SynRM kompatibilitás felár és kiegészítők nélkül Párhuzamos PM motorok hajtása Kiemelkedő hatásfok Érzékelő nélküli rotor helyzetmeghatározás Nagy dinamika és stabil vezérlés Túlfeszültség vezérlés (OVC) Kinetikus visszatáplálás Repülőstart Blokkolt rotor érzékelés Elektronikus hővédelem (ETR) Hiányzó motorfázis védelem Automatikus motor adaptáció 17 Danfoss Drives
Motorfüggetlen A Danfoss frekvenciaváltók 2013 óta hajtanak SynRM motorokat, kiváló tapasztalatokkal (Hjørring távfűtőmű, Dánia) A leggyorsabb automatikus motor adaptáció a piacon (Ref:Prof. h.c. mult. Dr.-Ing. Peter F. Brosch B.- Eng. Alexander Olenberger: Synchron- Reluktanzmotoroen im Vergleich zu anderen Drehfeldmotoren Hochscule Hannover) Standard, felár nélküli szoftver Régi VLT frekvenciaváltók is képessé tehetők új motorok hajtására http://vlt-drives.danfoss.com/themes/motor-independence/ 18 Danfoss Drives
Frekvenciaváltó hatékonyság Frekvenciaváltó Névleges veszteség Frekvenciaváltó Névleges veszteség 37 kw-os SynRM,,csomaghoz ajánlott 1120 W 110 kw-os SynRM,,csomaghoz ajánlott 3300 W 37 kw-os SynRM motorhoz választott VLT 843 W 110 kw-os SynRM motorhoz választott VLT 2724 W 37 kw-os ASM motorhoz választott VLT 697 W 110 kw-os ASM motorhoz választott VLT 2051 W 19 Danfoss Drives
Kérdések? 20 Danfoss Drives drives.danfoss.hu
Köszönjük a figyelmüket! 21 Danfoss Drives drives.danfoss.hu