Dziś jest środa, 16 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8934 -0.05% 1EUR 4.297 +0.05% 1GBP 4.961 +0.67%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Przyszłość sektora motoryzacji w Polsce ? raport Banku Pekao S.A.
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
17 październik 2019
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu 
więcej
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
24 luty 2009.

Sprawność trójfazowych asynchronicznych silników klatkowych w aspekcie nowej normy dotyczącej jej wyznaczania.

Rozwój szeroko pojętego przemysłu nie może odbywać się kosztem środowiska naturalnego. Liczne ograniczenia dotyczące emisji szkodliwych gazów, będących skutkiem ubocznym procesów wytwarzania energii (z węgla) są bodźcem do poszukiwania nowych źródeł energii oraz ulepszania aktualnie istniejących urządzeń i procesów przemysłowych w celu ograniczenia zużycia produkowanej energii. Dodatkowym czynnikiem determinującym ww. działania jest ciągły wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną przy praktycznie stałym poziomie wytwarzanej energii.

Ponad połowa całej energii elektrycznej wyprodukowanej w Polsce wykorzystywana jest przez układy napędowe z silnikami elektrycznymi. Z tego względu zastosowanie energooszczędnych układów napędowych z silnikami elektrycznymi o wysokiej sprawności może przynieść znaczące efekty w ograniczaniu ww. negatywnych skutków rozwoju naszej cywilizacji, przy jednoczesnym zapewnieniu wymiernych oszczędności dla użytkownika. Podstawową wielkością określającą przewidywane oszczędności wynikające z zastosowania silnika energooszczędnego jest jego sprawność. Wartość sprawności, która podawana jest przez producentów silników jako jeden z parametrów znamionowych, zależy od przyjętej metody wyznaczenia sprawności (od dokładności wyznaczania sprawności w danej metodzie). Z tego względu bardzo często porównanie ze sobą sprawności katalogowych silników dwóch różnych producentów bez znajomości metody wyznaczenia sprawności może prowadzić do błędnych decyzji odnośnie wyboru danego silnika.

Aktualnie obowiązująca norma PN-EN 60034-2-1 (data opublikowania: 11.02.2008 r.) dotycząca metod wyznaczania strat oraz sprawności silników elektrycznych wprowadza kilka istotnych zmian, których głównym celem jest zwiększenie dokładności wyznaczania sprawności silników. Przykładem może być sposób wyznaczania strat dodatkowych. Norma PN-EN 60034-2 obowiązująca do 11.02.2008 r. określała stałą wartość strat dodatkowych równą 0,5% mocy wejściowej bez względu na moc znamionową silnika (przy jego znamionowym obciążeniu). Założenie to mogło być bardzo często przyczyną zawyżenia sprawności. Metoda 'Strat poszczególnych' opisana w nowej normie zakłada, że straty dodatkowe wyznaczane są na podstawie pomiarów (zalecane) lub poprzez przyjęcie wartości zdefiniowanej w normie będącej funkcją mocy znamionowej silnika. Dzięki temu metoda ta zalicza się do metod o najniższej niepewności (pozwala na bardzo dokładne wyliczenie rzeczywistej sprawności silnika). W celu spełnienia wymagań ww. normy, obowiązującej od 11.02.2008 r., konieczne jest zastosowanie znacznie dokładniejszych przyrządów pomiarów wykorzystywanych w czasie badań oraz bardzo często uzupełnienie aktualnego wyposażenia stanowisk badawczych w dodatkowe przyrządy pomiarowe. Nowe laboratorium badawcze spółki M.E. CELMA Grupa CANTONI, uruchomione pod koniec pierwszej połowy 2008 r., projektowane było z uwzględnieniem wymagań wynikających z nowej normy

PN-EN 60034-2-1. Biorąc pod uwagę konieczność aktualizacji wartości sprawności oferowanych silników, M.E. CELMA SA Grupa CANTONI rozpoczęła proces ponownego badania całego zakresu produkowanych trójfazowych asynchronicznych silników klatkowych. Nowe wartości sprawności silników będą publikowane sukcesywnie dla poszczególnych serii po zakończeniu ich badań. Dokładniejsza metoda wyznaczania sprawności silników może przyczynić się do nieznacznego obniżenia wartości sprawności w stosunku do wartości uzyskanych w oparciu o poprzednią normę PN-EN 60034-2. Należy jednak pamiętać, że zmiana ta będzie wynikać tylko i wyłącznie z przyjęcia innej (dokładniejszej) metody wyznaczania sprawności narzuconej przez nową normę

PN-EN 60034-2-1.

Wstępna ocena efektywności energetycznej silnika może zostać dokonana na podstawie znajomości jego klasy sprawności. Podział na klasy sprawności następuje przez porównanie sprawności silnika wyznaczonej według ustalonej metody pomiaru z wymaganiami minimalnej sprawności dla danej klasy sprawności. W Europie klasy sprawności trójfazowych asynchronicznych silników klatkowych zostały ustanowione na podstawie porozumienia pomiędzy CEMEP (European Commitee of Manufacturers of Electrical Machines and Power Electronics) a Unią Europejską w 1999 r. Podział ten przewiduje trzy klasy sprawności:

EFF3 - silniki o niskiej sprawności;

EFF2 - silniki o standardowej sprawności;

EFF1 - silniki o wysokiej sprawności.

Klasy sprawności wg CEMEP zdefiniowane zostały tylko dla silników o mocy od 1,1 kW do 90 kW oraz dla liczby biegunów 2p = 2 i 2p = 4 przy założeniu wykonania silników na 400V/50Hz. Aby sprostać wymaganiom klasy sprawności EFF1 (silniki o wysokiej sprawności), Grupa CANTONI wprowadziła w 2000 r. nową serię silników wysoko sprawnych, która stanowiła uzupełnienie istniejącej serii silników klasy EFF2 ogólnego przeznaczenia. Seria silników SEE (wysoko sprawnych), produkowana do dnia dzisiejszego przez zakłady wchodzące w skład Grupy CANTONI, obejmuje znacznie szerszy zakres mocy, biegunowości oraz napięć, niż wynika to bezpośrednio z założeń przyjętych przez CEMEP. Biorąc pod uwagę potencjał możliwych oszczędności wynikający ze stosowania silników energooszczędnych o mocy powyżej 90 kW i prędkościach synchronicznych poniżej

1500 rpm (nieobjętych klasyfikacją CEMEP), Komisja IEC rozpoczęła w 2006 r. prace nad ogólnoeuropejską normą IEC, która wprowadzi nowe klasy sprawności obowiązujące dla znacznie szerszego zakresu typów silników. Warto wspomnieć, że norma ta będzie powiązana bezpośrednio z wcześniej opisaną normą PN-EN 60034-2-1 dotyczącą metod wyznaczania strat oraz sprawności silników elektrycznych. Podział na klasy sprawności określony przez projekt normy IEC nie obejmuje silników o niskiej klasie sprawności (silniki aktualnie zaliczane do klasy EFF3), które docelowo mają być zastąpione silnikami o standardowej sprawności IE1 (obecna klasa EFF2). Poziomy sprawności wymagane przez projekt normy IEC dla klasy IE1 (standard) oraz IE2 (wysoka sprawność) przy częstotliwości 50 Hz zbliżone są do dobrze znanych wymagań odpowiednio klasy EFF2 oraz EFF1 (wartości zostały nieznacznie skorygowane, przy uwzględnieniu wymagań nowej normy PN-EN 60034-2-1). Całkowitą nowością (w Europie) jest natomiast klasa IE3 (Premium) oraz klasa IE4 (Super Premium). Przewiduje się, że norma IEC 60034-30 zostanie wprowadzona oficjalnie na początku 2009 r.

 

Porozumienie

CEMEP - EU

Projekt

IEC 60034-30

Typ silnika

ogólnego przeznaczenia

  • ogólnego przeznaczenia

  • z przekładnią

  • wyposażone w hamulec

  • przeciwwybuchowe

Napięcie znamionowe

400V

< 1000V

Częstotliwość znamionowa

50Hz

50Hz lub 60Hz

Zakres mocy

1,1kW ÷ 90kW

0,75kW ÷ 370kW

Liczba biegunów

2p=2; 2p=4

2p=2; 2p=4; 2p=6

Klasy sprawności

  • EFF3 (niska)

  • EFF2 (standardowa)

  • EFF1 (wysoka)

  • IE1 (standardowa)

  • IE2 (wysoka)

  • IE3 (Premium)

  • IE4 (Super Premium)

Stopień ochrony /konstrukcja silnika/

IP5x

  • IP23; IP4x; IP5x; IP6x

Tabela 1. Porównanie zasadniczych wymagań stawianych trójfazowym silnikom asynchronicznym klatkowym przy ich klasyfikacji wg CEMEP oraz wg projektu IEC 60034-30


Silniki serii SEE (silniki wysoko sprawne) oferowane przez M.E. CELMA SA Grupa CANTONI spełniają wymagania klasy EFF1 (CEMEP) oraz IE2 (projekt IEC). Pod koniec 2008 r. M.E. CELMA SA Grupa CANTONI planuje wdrożenie do produkcji nowych silników wysoko sprawnych w wielkości 315L, które będą stanowiły rozszerzenie dotychczasowej serii SEE. Silniki SEE 315L będą oferowane z mocą do 250 kW. Warto podkreślić, że sprawności tych silników będą zbliżone do sprawności wymaganych przez wyższą klasę IE3 (Premium), zdefiniowaną przez projekt normy IEC 60034-30.

Celowość stosowania silników o bardzo wysokiej sprawności (IE3 - Premium, IE4 - Super Premium) w danej aplikacji powinna być dokładnie przeanalizowana. Należy mieć na uwadze, że w niektórych zastosowaniach silniki o bardzo wysokiej sprawności nie przyniosą oczekiwanych efektów (ekonomicznych, ekologicznych) w stosunku do poniesionych nakładów finansowych. Sytuacja ta może wystąpić w przypadku aplikacji, w których silniki pracują okresowo przy dużej ilości postojów w ciągu roku. Istnieje również możliwość, iż nowy silnik o bardzo wysokiej sprawności (zastosowany w miejsce silnika o wysokiej sprawności) będzie pobierał znacznie większą ilość energii, a tym samym zamiast przynosić oszczędności, będzie generował straty. Problem dotyczy urządzeń, w których wartość momentu/mocy obciążenia rośnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej (urządzenia o kwadratowej charakterystyce momentu) i wynika z wyższej prędkości znamionowej (mniejszego poślizgu) silników wysoko sprawnych w stosunku do silników standardowych.

Ochrona środowiska naturalnego staje się jednym z ważniejszych aspektów rozwoju przemysłowego świata. Można więc przypuszczać, że w najbliższej przyszłości rola energooszczędnych układów napędowych, umożliwiających zdecydowane ograniczenie zużycia energii, będzie coraz bardziej znacząca. Zwiększenie udziału silników energooszczędnych w przemyśle będzie realizowane poprzez stosowanie dopłat (dofinansowanie zakupu silników wysoko sprawnych), jak również przez działania (np. w postaci odpowiednich ustaw) mające na celu stopniową eliminację silników o standardowej sprawności z oferty producentów silników na rzecz silników o wyższej sprawności.

Źródło: Urzadzenia dla energetyki
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl