Ing. Naděžda Pavelková, Ph.D., ABB s.r.o Potenciál úspor v oblasti elektrických motorů. ABB Group April 27, 2009 Slide 1

Ing. Naděžda Pavelková, Ph.D., ABB s.r.o

Potenciál úspor v oblasti elektrických motorů © ABB Group April 27, 2009 | Slide 1

Automatizace výroby a pohony – DM AP-D

Nabídka ABB s.r.o. Divize a portfolio produktů a služeb Transformátory, zařízení pro rozvodny VN a VVN, Výrobky pro vypínače, rozváděče, svodiče přepětí, rozváděče VN, energetiku přístrojové transformátory proudu a napětí VN, senzory Systémy pro energetiku

Rozvodny, FACTS, HVDC, HVDC Light, elektrárny & automatizace sítí, rozváděče ochran a řídicích systémů pro rozvodny VVN a VN, kabelové systémy VVN

Pohony, motory, frekvenční měniče, výkonová elektronika, Automatizace opravy elektromotorů, roboty, kompletní robotizovaná řešení, výroby a poradenství a servis, výroba standardizovaných svařovacích pohony buněk, oprava použitých průmyslových robotů Výrobky nízkého napětí

Přístroje a rozváděče nízkého napětí, domovní elektroinstalační materiál, vypínače a odpojovače, inteligentní systémy elektroinstalace

Řídicí systémy a komplexní dodávky automatizačních řešení, Procesní analytika a instrumentace, inženýring a servis pohonů, automatizace Operační centrum Česká republika

Snížení ztrát v energetickém řetězci Moderní technologie pomáhají ve všech stupních

Available energy

Primary energy

Improved well efficiency

Transport

Generation

T&D

Industrial processes

Industrial production

ABB technologie může zdvojnásobit produktivitu Higher pipeline flows

More efficient fuel combustion

Lower line losses, higher substation efficiency

Improved productivity

More efficient motors & drives

Process Automation © ABB Group September 29, 2014 | Slide 4

Marine & pipelines

Power plant automation

Grid operation

Process automation

Drives & motors

Spotřeba el. energie - elektrický motor

Energie 97% Jedno převinutí 1%

© ABB Group September 29, 2014 | Slide 5

Pořizovací náklady 2%

Instalovaná báze motorů Typický příklad výrobního závodu Výkon kW

Instalovaná báze %

Spotřebovaná energie %

0.75 - 4

58.8

4.8

>4.0 - 15

26.4

10.4

>15 - 37

9.1

12.7

>37 - 75

2.9

12.7

>75 - 160

14.8%

1.8

84.4%

>160 - 355

0.7

15.8

>355 - 700

0.2

13.4

>700

0.1

15.7

Source: United States Industrial Motor Systems Market Opportunities Assessment, December 1998


14.5

EU MEPS 640/2009, napětí do 1000 V, 2-6 pólové

Note! IE classes required by the regulation correspond to IE class defined in IEC/EN 60034-30 standard

Fáze 1: Od 16. června, 2011 Fáze 2: Od 1. ledna, 2015

Fáze 3: Od 1. ledna, 2017


Motory musí mít min IE2 (ne IE1)

Motory o výkonu 7.5 – 375 kW musí mít buď IE3 nebo IE2 pokud jsou napájené z měniče frekvence

Motory o výkonu 0.75 – 375 kW musí mít buď IE3 nebo IE2 pokud jsou napájené z měniče frekvence

IE dle IEC/EN 60034-30 IE pro 50 Hz 4-polové motory


Přichází Novela EC640/2009 Hlavní změny od 7/2014


EU 4/2014 a ABB




Redukované požadavky pro označení na štítku motoru 

Pro malé motory je možno uvádět účinnost jen pro 100% zátěž



ABB bude uvádět účinnost ve všech bodech i nadále



Na Ex motory se nevztahuje ale ABB bude uvádět IE také

Výpočty úspor pro motory Porovnání motorů s vyšší a nižší účinností


Výpočty úspor pro motory Porovnání motorů s vyšší a nižší účinností


Optimizer – výpočty úspor a dokumentace k motorům

 © ABB Group September 29, 2014 | Slide 13

http://www145.abb.com/selection

Synchronní reluktanční motory pro napájení z FM Snížení ztrát v rotoru 60% Ostatní 100% I2 R Rotor

I2 R Stator

Ostatní

IE4 SynRM motor 80 -90%

I2 R Stator

Ostatní

Ztráty

IE2 induction motor

© ABB Group September 29, 2014 | Slide 14 9/29/2014 | Slide 14

I2 R Stator

High Output SynRM motor

Nové SynRM2



© ABB Group © ABB Group September 29, 2014 | Slide 15 9/29/2014 | Slide 15



1-15 kW 1000-4000rpm



IE5



Lepší cos phi

Představení na Hannover fair 2014

Nová generace motorů NXR Více „know-how“ na kilogram  Více  Delší

wattů na kilogram životní cyklus (vinutí, ložiska,

atd.)  Optimalizované  Nízké

vibrace

 Nízká

hlučnost

 Snadná

údržba

 Vysoká

účinnost

 Jednoduchá  Krátký

 Nízké

instalace a zapojení

dodací termín

 Vhodný

pro všechny aplikace

provozní náklady

 Vysoká © ABB Group September 29, 2014 | Slide 16

chlazení

spolehlivost

Pohony s elektrickými motory

 Čerpadla jsou

největšími spotřebiteli energie v průmyslu EU

Čerpadla Ostatní Kompresory vzduchové Ventilátory


Možné způsoby regulace pohonů čerpadel

škrcení

on/off regulace © ABB Group September 29, 2014 | Slide 18

bypassing (obtok)

regulace otáček měniči frekvence

Frekvenční měniče (FM) - princip

Uline

Rectifier L1 Supply L2 L3

UDC

Uout

DC link + L

Inverter Motor V1

C

V3

Ud -

V4

V6

Monitoring

Control


V5

Control Electronics control, monitoring and communication

V2

U1 V1 W1

M3~

Spouštění AC motorů – FM je ideální softstartér


Úspory - porovnání pro čerpadla (škrcení x měnič)


Účinnost od elektrárny až po čerpadlo Throttling

Drive controlled

Nástroje pro výpočet úspor



Pumpsave a Fansave 




Verze 5.2

Volně k dispozici na ABB stránkách

Úspory el. energie s měniči frekvence ABB

The installed base of ABB drives saved about 400 TWh in 2013, equivalent to the consumption per year of more than 100 million households in the EU-27. If that 400 TWh would have been generated by fossil fuel powered electricity plants, ABB drives reduced CO2 emissions in 2013 by about 340 million tonne, corresponding with the yearly emission of almost 85 million cars © ABB Group September 29, 2014 | Slide 24

Připravuje se: normy pro účinnost Pro regulované pohony a systémy 

EN 50598-2 bude Q3 2014 

Month DD, YYYY

MEPS budou následovat 

Pro EU 2015 nebo později



Globálně až po IEC 61800-9; nejdříve 2017

Normy účinnosti pro PDS a CDM CDM = VSD a PDS = Motor + VSD 

Ecodesign pro PDS = Power drive systems, stykače, softstartéry, výkonovou elektroniku a její řízení

Extended Product Motor System Power Drive System (PDS)

Driven equipment

Com ple te Drive M od ul e (C DM)

Mains & mains c abling

Feedin g sec tion

Auxiliaries

Basic Drive Mo dule (BDM)

Auxiliaries

Motor

Transmis sion

Load Machine

Motor Starter (contactor, softstarter…)

Mo tor Con trol System = C DM o rStarter



Trafo je součástí PDS pokud je trafo nezbytné pro CDM (Complete Drive Modul) a motor.


Tomáš Langer, Field Servis Ostrava, 06/2014

Přehled diagnostických měření v rámci FiS  Servis motorů a generátorů Ostrava



ABB s.r.o., Servis motorů a generátorů Ostrava

K Zyfu 929, 720 00 Ostrava Hrabová




ABB s.r.o., Servis motorů a generátorů Ostrava Historie



1913

Vítkovice – založení navijárny



1997

ABB Service Ostrava s.r.o. Společný podnik (50 % ABB, 50 % Vítkovice)



1998

Stěhování do nově zrekonstruovaného objektu



1998

Změna vlastnického podílu (66 % ABB, 34 % Vítkovice)




1999

Zakoupení navijárny OKD Bastro a.s., přemístění do zrekonstruovaného objektu ve stávajících prostorech



2000

100 % vlastnictví ABB



2012

Stěhování do nové haly – vznik Centrálního evropského servisního střediska



Servis a opravy Portfolio




Provádíme revize a opravy všech typů a značek motorů



Motory ABB tvoří 20 % oprav



Revize a opravy střídavých a stejnosměrných elektromotorů NN, VN



Revize a opravy břemenových elektromagnetů



Revize a opravy suchých transformátorů



Revize a opravy elektromotorů v Ex provedení



ABB Field Service

Přehled diagnostických měření v rámci FiS

Mechanická měření a poskytované metody diagnostiky



-

vizuální kontrola strojů – kontrola pevnosti spojů, kontrola stavu hřídele, úniky provozních kapalin, kontrola a čištění chladičů apod.

-

ustavení strojů na pozici – používaný přístroj Fixture Laser XA2, dle ustavovacího předpisu daného výrobcem, kontrola ustavení, přeustavení

-

-

MachSense-P – kombinace mechanické a elektrické diagnostiky, vyhodnocení stavu stroje dle provozních podmínek

Elektrická měření a poskytované metody diagnostiky



-

vizuální kontroly vinutí (dle přístupu), komutátoru, svorkovnice

-

měření odporů vinutí

-

měření a analýza izolačních odporů

-

zkouška vinutí rázovým generátorem

-

měření ztrátového činitele Tg δ

-

kontrola stavu tepelných ochran, topných těles, funkčnosti čidel

Speciální diagnostické metody




vibrační diagnostika – používaný přístroj společnosti SKF – Microlog GX – analýza odebraných dat (historie, provozní podmínky, návaznost na poháněné zařízení), analýza odebraných hodnot vibrací, analýza proudových spekter, vyhodnocení stavu rotorových tyčí

dle požadavků zákazníka, konzultace se zkušebnou, subdodavateli



ABB Field Service

Ustavení strojů na pozici




Fixture Laser XA2



Kontrola ustavení strojů horizontálně i vertikálně orientovaných



Analýza zjištěného stavu – nesouosost hřídelů, uvolněná patka, kontrola spojky



Kontrolu ustavení, eventuálně přeustavení stroje je nutné provádět vždy dle ustavovacího předpisu daného výrobcem v návaznosti na poháněné zařízení.



ABB Field Service

Vibrační diagnostika




Vibrační diagnostika – používaný přístroj společnosti SKF – Microlog GX



Analýza odebraných dat - historie, provozní podmínky, návaznost na poháněné zařízení – nezbytné informace



Analýza odebraných hodnot vibrací – zjištění příčiny zvýšených vibrací 

nesouosost v systému,



ohnutý či jinak poškozený hřídel,



mechanické uvolnění paketu rotoru,



uvolněné součásti v systému



Analýza stavu ložisek – doporučení k dalšímu provozu (kluzná x valivá)



Analýza proudových spekter, vyhodnocení stavu rotorových tyčí



ABB Field Service Diagnostika MachSense - P

    


Kombinovaná automatická analýza proudu, napětí a vibrací v provozních podmínkách Možnost analýzy celého hřídelového řetězce (motor, převodovka, zátěž) Vystavení protokolu o stavu stroje Aplikačně specifický preventivní plán údržby v detailním reportu Brzké varování pro včasná nápravná opatření v údržbě elektrických strojů



ABB MACHsense-P

Hlavní výhody pro zákazníka



Jeden systém posuzuje elektrické i mechanické závady v kompletním hnaném řetězci



Úspora nákladů: Vysoce spolehlivá a přesná analýza umožňuje snižovat náklady na údržbu 

Tradiční metody: trendování, jednou za 14 dní, měsíc



ABB MACHsense-P: měřící perioda 3 až 6 měsíců v závislosti na zařízení

 Tradiční Jasně definuje metody


kdy a jak máMACHsense-P být provedena specifická ABB Výhody údržba

 Společný typ analýzy bez ohledu na typ zařízení (klecový, kroužkový), převodovky (planetová, paralelní), a zátěže (čerpadlo, ventilátor)

 Inteligentní systém přímo zohledňuje provedení and konstrukční aspekty každého stupně řetězce a používá specifický výpočetní algoritmus

 Individuální přístup, ne „jedna šablona na vše“

 Analýza vibrací a elektrických veličin prováděna separátně

 Používá jeden software pro analýzu měřených veličin

 Významně snižuje prostor pro poruchu

ABB Diagnostika LEAP



Lifetime Expectancy Analysis Program čili LEAP je unikátní program ABB pro analýzu předpokládané životnosti



LEAP hodnotí podmínky izolace statorového vinutí u elektrických strojů



Analýza a testování jsou prováděny jednorázově a mohou být a mohou být kombinovány s běžnou údržbou typu L1 – L4

© ABB © ABBGroup Group September 29, | Slide 37 37 September 29,2014 2014 | Slide

Strategický plán údržby stroje

Preventivní údržba

• Kontinuální, on line opatření přijatá v reálném čase • Snaha omezit škody nebo provoz za mimořádných podmínek

Měření stavu

• On line, ale ne nezbytně trvale • Analýza akce následující po sběru dat • Zabraňuje poruchám, pomocí kroků krátkodobé údržby

ABB MACHsense - P


Odhad životnosti

• on-line + off-line • Analýza a opatření v návaznosti na sběr dat • Detekce prvků omezujících životnost již v počátečním stadiu, což je užitečné jak v dlouhodobém, tak v krátkodobém plánování údržby.

LEAP

Ing. Naděžda Pavelková, Ph.D., ABB s.r.o Potenciál úspor v oblasti elektrických motorů. ABB Group April 27, 2009 Slide 1

Recommend Documents