EO

Strengere rendementseisen aan motoren vanaf 1 januari 2017

02 september 2016 om 13:54 uur - Utrecht

Omdat boodschappen nu eenmaal aan kracht winnen als je ze herhaalt, organiseert AB op 20 september 2016 de tweede editie van het IE Motoren Event. Dit keer in De Fabrique in Utrecht. Dus laten we de cijfers alvast maar eens herhalen: het vaderlandse industriële elektriciteitsverbruik wordt voor bijna 70% bepaald door met elektromotor aangedreven systemen. Geschat wordt dat daar met moderne efficiënte elektrische aandrijfsystemen 20 tot 30% van af te snoepen valt. Wie weet dat de elektriciteitskosten meer dan 90% van de levensduurkosten uitmaken, zou de kassa al moeten horen rinkelen.


‘Zou' zeggen we er maar bij. Want van het enorme potentieel is nog maar een fractie gerealiseerd -  wereldwijd en ook in Nederland. Niet zo vreemd dat er daarom regelgeving is, die eisen stelt aan het rendement van laagspanningselektromotoren. De rendementseisen zijn vastgelegd in de norm IEC 60034-30-1:2014, die vier verschillende rendementsklassen hanteert: IE1 voor motoren met het laagste rendement t/m IE4 voor motoren met een hoog rendement. IE1-motoren mogen al sinds 16 juli 2011 niet meer in Europa op de markt worden gebracht. Sinds het begin van 2015 moeten nieuwe elektromotoren in rendementsklasse IE3 vallen; IE2 is alleen nog toegestaan in combinatie met een frequentieregelaar.

 

De norm stelt nu nog rendementseisen aan inductiemotoren met een vermogen van 7,5 kW tot 375 kW. Maar op 1 januari 2017 treedt de volgende fase van EU MEPS in werking, die inhoudt dat de ondergrens wordt verlaagd tot een vermogen van 0,75 kW. Dat de verordening zich richt op motoren met een vermogen van 0,75 tot 375 kW is niet toevallig. Ze maken nog geen 10% uit van het wereldwijd geïnstalleerde aantal motoren, maar zijn wel verantwoordelijk voor twee derde van het elektriciteitsverbruik van die elektromotoren.

 

Langs de velden

In 2012 hebben verschillende partijen hun handtekening gezet onder de Green Deal Efficiënte Elektrische Aandrijfsystemen. Het programma heeft de nodige succesvolle industriële applicaties weten te verwezenlijken. Officieel is dit Green Deal-initiatief eind vorig jaar beëindigd. Zijn we er dan nu? Welke mogelijkheden zijn er, wie kan daar een rol in vervullen, welke kansen biedt dit industrie en toelevering? Maarten van Werkhoven, adviseur energie en duurzaamheid en betrokken bij het Kennisnetwerk Efficiënte Elektrische Aandrijfsystemen en het IEA EMSA-programma, neemt u mee langs de verschillende velden.

 

Extended Product Approach

Energiebesparing gaat uiteraard verder dan de elektromotor alleen. Kijk naar de complete aandrijfketen. Aan de Universiteit Gent doet onder andere door Kurt Stockman dat. Sinds 2013 is hij er professor in het vakgebied van de elektromechanische aandrijfsystemen. Maar al sinds 2007 doet hij onderzoek naar de energie-efficiëntie van aandrijfsystemen. In zijn plenaire lezing gaat Stockman in op recente ontwikkelingen op energetisch vlak van typische aandrijfcomponenten, maar geeft hij ook inzicht in het rendement van transmissies (reductiekasten en riemoverbrengingen). Vervolgens staat hij stil bij het streven naar een Extended Product Approach en hoe de regelgeving geleidelijk evolueert om dit mogelijk te maken. Aan de hand van een aantal case studies wordt getoond welk besparingspotentieel door een slimme componentkeuze bij een nieuwe aandrijflijn of bij een retrofit onder handbereik ligt.

 

Vragen

Een van de belangrijkste vragen die vorig jaar tijdens de eerste editie van het IE Motoren Event werd gesteld: "Maar hoe zit het met de controle en handhaving?" In Nederland is de controle en handhaving van de Ecodesign-verordeningen deel van het takenpakket van de Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT) - onderdeel van het ministerie van Infrastructuur en Milieu. Carl Huijbrechts, senior-inspecteur en voorzitter van de vakgroep elektronica en verpakkingen bij de ILT, is een van de keynote-sprekers op 20 september aanstaande en kan alle vragen rondom controle en handhaving beantwoorden. Zijn expertise spitst zich onder andere toe op de Europese Richtlijnen betreffende Ecodesign, RoHS en verpakkingen en op internationale samenwerking.

iemotoren2 Foto Bauer Gear Motor

 

Sponsoren

Het IE Motoren Event wordt ondersteund door verschillende sponsoren die zich in de breedste zin van het woord met energiebesparing en IE-motoren bezighouden: ABI, Aproco, ATB Motors, Bauer Gear Motor, Control Techniques/Leroy-Somer, Danfoss, Eaton, Elma, Frakol, Helmke, Lapp Benelux, WEG en Weidmüller. Zij zijn vertegenwoordigd op de ´IE/markt´ en negen van hen leveren een kennisbijdrage in een parallelprogramma.

 

Frequentieregelingen

Met frequentieregelingen kan veel sneller en veel meer energie worden bespaard dan in eerste instantie wordt gedacht. Uiteraard is de energie-efficiency van individuele elektrische componenten ook heel belangrijk. Door het simpel regelen van het toerental kan de maximale besparing worden behaald door het slim aan elkaar koppelen en regelen van de verschillende componenten zoals pomp, AC/PM-motor en natuurlijk de frequentieregelaar zelf. Dit ook in het kader van de nieuwste normen op gebied van ‘energy efficiency' voor complete PDS-oplossingen (Power Drive System).

 

Pompaandrijving

Continue productieprocessen vragen om betrouwbare en energie-efficiënte aandrijfsystemen die de klok rond rendabel blijven. Maar de verschillende technologieën zijn niet altijd zinvol voor elke toepassing en leveren niet het noodzakelijke rendement op. Hoe het wel moet laat Bauer Gear Motor zien bij de wijziging van een pompaandrijving van asynchrone technologie naar synchrone permanentmagneettechnologie (PMSM). Het rendement van de aandrijving is hiermee 20% gestegen. De nieuwe motor is bovendien twee bouwgroottes kleiner. Andere voorbeelden laten zien hoe met het gebruik van moderne technologie - ook bij intermitterend bedrijf en onder deellast - een verhoging van de efficiency kan worden bereikt met een korte terugverdientijd.

 

Vliegwiel

Het opslaan van energie is een ‘hot item' in de automobielindustrie en scheepvaart maar ook binnen kraantoepassingen. Formule1-wagens rijden in het rond met ERS (Energy Recovery System) om remenergie op te slaan en in te zetten om acceleratie te versnellen. Voor hoogdynamische opslag wordt vaak een keuze gemaakt voor supercondensatoren die zeer snel energie kunnen opslaan en afgeven. Een eenvoudige wijze van kinetische energieopslag is een vliegwielconstructie waarin relatief veel energie kan worden opgeslagen. Een praktijkvoorbeeld van Control Techniques/Leroy-Somer.

 

Investeren en (energie) besparen

Motor defect. Dan bestel je toch gewoon een nieuwe! Dat is je eerste gedachte, maar waar moet je op letten? Nu en straks? Mag je nog een IE2-motor toepassen, of moet dit een IE3-versie zijn? Wat kunnen we besparen met de nieuwe aandrijvingen? Voldoet de elektrische aandrijving aan de juiste efficiëntie-klasse? Wat kunnen we eigenlijk aan toekomstige wetgeving verwachten? Behalve vragen zijn er gelukkig ook oplossingen en Danfoss zet ze op een rijtje. Oplossingen die niet alleen helpen bij het terugdringen van het energieverbruik, maar in veel gevallen ook de bedrijfskosten drastisch verminderen. Investeringen die zichzelf binnen korte tijd terugverdienen en die ook in de toekomst veel onkosten te besparen.

 

IE-motoren beveiligen

Fabrikanten van elektromotoren introduceren producten met veel hogere energie-efficiëntieniveaus. Het is belangrijk om er bij stil te staan dat dit een impact heeft op het ontwerp van deze motoren en de daarvoor gebruikte beveiligingsvoorzieningen. Eaton heeft zijn contactoren en motorbeveiligingscomponenten aangepast zodat deze geschikt zijn voor energiezuinige (IE3) motoren. Zij gaan in op de selectie van de beveiligingscomponenten in toepassingen met IE3-motoren. Voor toepassingen met IE2 motoren waarbij een frequentieregelaar te veel functionaliteiten biedt is de variabele ‘speed starter' ontwikkeld.

 

Efficiënte bekabeling

Kabels zijn belangrijke energietransporteurs in de aandrijfketen stelt Lapp Benelux. De toenemende automatiseringsgraad, 24/7 productie en hoogdynamische toepassingen versterken de noodzaak om de juiste componenten, in casu kabels, te selecteren. Het belangrijkste aspect: het opstellen van objectieve criteria die de basis vormen voor de beslissingsboom. Op basis van elektrische, fysische, mechanische en normatieve eigenschappen wordt de keuze bepaald. De juiste kabel selecteren is één ding, kabels verbinden en aansluiten is weer iets anders. Om het risico op minderwaardige verbindingen volledig uit te sluiten kun je vooraf geassembleerde motor-, feedback- en communicatiekabels gebruiken. Ook op het gebied van logistiek en aankoop is dit kostenbesparend.

 

Netkwaliteit en rendement

Netkwaliteit en energie-efficiency zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Een slechte netkwaliteit geeft een slechter rendement en verhoogde verliezen in trafo's, motoren en kabels. Behalve deze extra "joule"-verliezen loopt ook de energierekening op. De huidige laagspanningsnetwerken in de industrie worden steeds meer belast met niet-lineaire belastingen. De belastingen zorgen voor netvervuiling doordat ze hogere harmonischen in het net introduceren. De harmonische vervuiling verstoort de werking van elektromotoren en introduceert extra verliezen, waardoor het rendement negatief wordt beïnvloed. Frakol geeft een beeld van de invloed en problemen die een slechte netkwaliteit veroorzaken in relatie tot de energie-efficiency van onder andere IE3-motoren. Aan de hand van enkele cases worden mogelijke oplossingen besproken om de netkwaliteit en de energie-efficiency te verbeteren door optimale cosinus-phi-verbetering en passieve en actieve filters in het laagspanningsnetwerk.

 

Na de IE3-motor

Bent u al bezig met de volgende stap? Het inzetten van een hoogrendement-motor alleen is nog maar een klein deel van de besparingsmogelijkheden van eindgebruikers. Voor machinebouwers is het inzetten van een hoogrendement-motor alleen niet meer onderscheidend ten opzichte van de (internationale) concurrentie. WEG en EN motoren Nijmegen zijn al meer dan 30 jaar partners op het gebied van slimme aandrijvingen. Zij laten zien welke nieuwe techniek na de IE3-motoren beschikbaar is. Welke mogelijkheden zijn er? En is het zinvol om te investeren in nieuwe, innovatieve oplossingen voor uw (misschien niet zo) alledaagse toepassingen?

 

Decentralisatie

Bij besturingen is de stap richting decentralisatie al lang geleden gezet. Het decentraliseren van verdeelinrichtingen voor motoren volgt. Denk hierbij aan transportsystemen, de automobielindustrie en voedings-en verpakkingslijnen. Aan de hand van voorbeelden wordt tijdens de lezing van Weidmüller ingegaan op de vraag hoe de decentralisatie van de energievoorziening van de motoren en andere energiegebruikers kan worden opgezet.

 

www.aandrijvenenbesturen.nl/iemotoren

 

 

Gerelateerd nieuws

Bommetje onder supergeleidingstheorie

Bommetje onder de supergeleidingstheorie

Metingen aan een supergeleider laten een scherpe overgang zien tussen een gewoon metaal en een zogeheten 'vreemd' metaal. Maar wat pas echt vreemd is: de overgang verliest die scherpte weer als de temperatuur…

Wereldrecord energiezuinige dataconversie voor IoT

Wereldrecord energiezuinige dataconversie voor IoT

Het succes van IoT, dat bestaat uit veel kleine en autonoom werkende sensoren, hangt in hoge mate af van het energieverbruik. De energie die nodig is om de fysieke signalen om te zetten in digitale data, kan nog flink…

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

Een onlangs ontdekte groep recyclebare plastics lijkt een veelbelovend alternatief voor het moeilijk recyclebare harde plastic. Toch zien we deze zogeheten vitrimeren nog niet in producten toegepast omdat ze lastig te…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuwe Safety Field Box van Schmersal

Eenvoudige installatie-oplossing voor complexe machines: veiligheidsveldbus met PROFINET/PROFIsafe-veldbusinterface

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

9 december 2019, D&F kantoor Breda

Veiligheid van beweegbare bruggen volgens NEN 6787

10 december 2019, Utrecht

International MicroNanoConference 2019

De actieve betrokkenheid van industrie, wetenschap en gebruikersgemeenschap van microsystemen en...

Meer agendapunten »