Energooszczędne układy napędowe - Jak zmniejszać zużycie energii przez systemy napędowe?

Szacuje się, że udział napędów elektrycznych w globalnym zużyciu energii elektrycznej przekracza 50%, a w przemyśle sięga 70%. Aby go zmniejszyć, musi ona być wykorzystywana efektywniej. Przyniesie to korzyści użytkownikom, którzy poniosą za nią niższe opłaty, oraz środowisku, dzięki ograniczeniu ilości szkodliwych substancji emitowanych do atmosfery. Do oszczędzania energii zasilającej zachęca odgórne wsparcie, wymuszają je także przepisy. W artykule przedstawiamy potencjał w zakresie zwiększenia sprawności energetycznej napędów, jaki mają ich poszczególne komponenty.

Posłuchaj
00:00
Spis treści

Na rysunku 1 przedstawiono najważniejsze komponenty napędów elektrycznych. Obowiązkowo w każdym występuje: podłączenie do sieci zasilającej, silnik elektryczny i napędzana maszyna. Ta ostatnia to na przykład: wentylator, pompa, sprężarka. W przypadku, gdy napędzana maszyna wykazuje stałe zapotrzebowanie na moc, niezmienną prędkość obrotową uzyskuje się przez podłączenie silnika bezpośrednio przez aparat rozruchowy do zasilania. Jest on zazwyczaj zbudowany ze stycznika i układów zabezpieczeń, na przykład termicznego przekaźnika przeciążeniowego. Aparaty rozruchowe są tanie i nie zajmują wiele miejsca.

Zamiast nich elementem pośredniczącym jest często układ łagodnego rozruchu (softstart) albo, jeżeli wymagana jest regulacja prędkości obrotowej silnika, wykorzystywany jest wymieniony na rysunku 1 przemiennik częstotliwości. Opcjonalne wyposażenie to: układy przeniesienia napędu oraz regulacji z komponentami mechanicznymi takimi jak przekładnie i pasy.

 
Rys. 1 Główne komponenty napędów elektrycznych

UKŁADY ŁAGODNEGO ROZRUCHU

Softstart stopniowo podwyższa napięcie zasilania na zaciskach silnika. Na początku jest na tyle niskie, że nie występuje gwałtowne szarpnięcie, a możliwa jest jedynie płynna regulacja na przykład luzów komponentów mechanicznych albo naprężenia pasów. Następnie, wraz ze zwiększaniem przez softstart napięcia zasilania, rośnie moment obrotowy silnika. To z kolei powoduje, że maszyna się rozpędza. Układy łagodnego rozruchu umożliwiają również płynne hamowanie przez stopniowe zmniejszanie napięcia zasilającego silnik.

Softstarty eliminują główne wady podłączenia silnika przez aparat rozruchowy bezpośrednio do zasilania. Chodzi o krótkotrwały pobór prądu startowego o wartości kilka razy większej (typowo 6‒9 razy) niż znamionowy prąd silnika, chociaż zdarzają się i jego kilkunastokrotne przekroczenia. Oprócz tego występuje wtedy duży moment rozruchowy, przeważnie znacznie większy niż wymaga tego napędzana maszyna.

Spis treści
Powiązane treści
Inteligentne rozwiązania Lenze, które chronią środowisko i obniżają koszty
Nowe wymagania w zakresie minimalnego poziomu sprawności silników asynchronicznych wprowadzanych na rynek Unii Europejskiej
Energooszczędne rozwiązania effiDRIVE firmy SEW-Eurodrive umożliwiają redukcję kosztów energii elektrycznej
Ewolucja, a nie rewolucja – nowy napęd EURA Drives E-600
Potrójne oszczędności dzięki bezszczotkowym silnikom serii MINAS BL
Nowe silniki liniowe LinMot 3x400VAC ze stali nierdzewnej
Zobacz więcej w kategorii: Temat miesiąca
Artykuły
Transport szynowy - energoelektronika, automatyka, komunikacja
Artykuły
Nowoczesne wyposażenie produkcji
Roboty
Automatyzacja w przemyśle drzewnym, meblarskim i papierniczym
Roboty
Automatyzacja i robotyzacja sortowania, pakowania, paletyzacji
Przemysł 4.0
Sztuczna inteligencja i cyfrowy przemysł
Artykuły
Wod-kan, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków
Zobacz więcej z tagiem: Silniki i napędy
Technika
Napędy FAULHABER dla automatyki laboratoryjnej - Maksymalna precyzja dozowania, analizy i diagnostyki
Prezentacje firmowe
Przekładnie z kołnierzem kwadratowym - Uniwersalne rozwiązanie do silników serwo i BLDC
Prezentacje firmowe
Maluka przyspiesza proces pakowania żywności w kartony dzięki serwonapędom firmy OMRON

MES Plex od Rockwell Automation - dane, które napędzają produkcję

Dane to dziś jeden z najcenniejszych zasobów, również, a może przede wszystkim w przedsiębiorstwach produkcyjnych. Współczesny przemysł bazuje na automatyzacji, co wymaga stałego dostępu do ogromnych ilości danych cyfrowych. Ich analiza pozwala optymalizować produkcję pod kątem kosztów, jakości i efektywności, a to z kolei ma bezpośrednie przełożenie na konkurencyjność i rentowność przedsiębiorstwa.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów