Pemacu elektrik moden yang cekap tenaga — arah aliran dan perspektif

Pemacu elektrik moden mempunyai beberapa kemungkinan untuk penjimatan yang ketara dalam operasinya. Dengan motor yang cekap, penyongsang yang sesuai dan aplikasi IIoT (Industrial Internet of Things) termaju, penggunaan sumber akan menjadi lebih cekap dan kos kitaran hayat dapat dikurangkan.

Kira-kira 80% daripada semua tenaga yang digunakan oleh pemacu elektrik semasa datang daripada motor elektrik bersaiz sederhana, yang biasanya tidak cekap tenaga mengikut piawaian semasa dan yang biasanya bersaiz besar untuk aplikasi.

Kos tenaga yang digunakan oleh motor sepanjang hayatnya adalah sehingga 97% daripada jumlah kos operasi. Oleh itu, mencari penyelesaian yang memaksimumkan kecekapan motor elektrik adalah menjimatkan dan mesra alam.

Hari ini kita berjumpa pemacu elektrik pada hampir setiap peringkat, terutamanya dalam industri dan pembinaan, contohnya dalam pam, pemampat dan sistem penyaman udara, kren, lif dan tali pinggang penghantar.

Pada masa yang sama, industri menyumbang lebih daripada satu pertiga daripada penggunaan elektrik dunia, yang mana hampir 70% daripada bahagian ini adalah disebabkan oleh motor elektrik. Bangunan menyumbang lagi 30% daripada penggunaan elektrik global, dengan motor elektrik menyumbang 38% daripada bahagian ini.

Dan permintaan semakin meningkat: pengeluaran ekonomi global semasa diunjurkan meningkat dua kali ganda menjelang 2050. Pada masa yang sama, permintaan untuk pemacu elektrik akan meningkat. Pada masa yang sama, ia akan membuka ruang untuk penjimatan melalui penyelesaian sistem pintar. Kajian terbaru menunjukkan bahawa membeli pemacu elektrik baharu boleh menjimatkan purata sehingga 30% kos tenaga.

Di bawah Perjanjian Iklim Paris 2015, 196 negara berjanji untuk memperlahankan pemanasan global. Walau bagaimanapun, ini diatasi oleh aliran mega seperti pembandaran, mobiliti dan automasi, yang tidak dapat tidak meningkatkan penggunaan tenaga harian.

Oleh itu, usaha untuk meningkatkan kecekapan tenaga kini telah menjadi teras utama pelaksanaan praktikal Perjanjian Paris. Arahan baharu mengenai operasi ekonomi motor elektrik sedang diperkenalkan di seluruh dunia - contohnya di Kesatuan Eropah, Amerika Syarikat dan China.

Khususnya, arahan baharu Eropah menetapkan sasaran untuk mengurangkan pelepasan CO2 sebanyak 40 juta tan menjelang 2030. Cara untuk mencapai sasaran ini mestilah pengenalan mandatori teknologi kos efektif. China menyasarkan untuk mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 13.5% daripada KDNK dan pelepasan CO22 sebanyak 18% menjelang 2025.

Penyelesaian rangkaian dan analisis data sistem yang teliti adalah penyelesaian terbaik untuk meningkatkan kecekapan tenaga ke tahap yang benar-benar mampan.

Tetapi tidak perlu sama sekali untuk membeli sistem baru dengan segera dalam setiap keadaan. Malah yang lama sering boleh diubah suai untuk menjadi cekap tenaga dengan aksesori yang betul.

Moden penyongsang (penukar frekuensi) dan motor berkecekapan tinggi boleh menjimatkan sehingga 30% tenaga dalam aplikasi industri biasa, seperti pam, kipas atau pemampat, berbanding sistem tradisional yang tidak dikawal.

Kajian kes menunjukkan bahawa penjimatan ini boleh ditingkatkan kepada 45% dengan menggabungkan penyelesaian pemacu yang dioptimumkan, dalam kes ini pam.

Sistem ini termasuk penyongsang yang memastikan pemacu adalah cekap tenaga walaupun pada beban separa dengan menyesuaikan kelajuan dan tork kepada keperluan beban semasa. Ini bermakna setiap aplikasi sentiasa disesuaikan dengan prestasi yang diperlukan.

Lebih spesifik dan pelbagai aplikasi dan komponen, lebih kompleks keseluruhan sistem. Oleh itu, terutamanya dalam persekitaran perindustrian, adalah perlu untuk memilih pendekatan yang mengambil kira sistem secara terperinci dengan semua interaksi dan kesan sinergi dan boleh menyelaraskannya secara optimum.

Ia diasaskan daripada sensor pintar dan alat analisis yang menjejaki, menyelaraskan dan menambah baik semua aliran kerja dan merupakan sebahagian daripada pendekatan sistem peringkat lebih tinggi.

Penderia pintar membolehkan enjin yang disambungkan dianalisis pada tahap enjin.Penyongsang moden biasanya tidak memerlukan penderia luaran tambahan sama sekali, kerana ia sama ada dilengkapi secara langsung atau boleh menilai secara langsung parameter sistem tertentu dan menghantarnya.

Malah pada peringkat perancangan, ralat pemilihan dan pendimensian boleh dikesan melalui simulasi maya bagi komponen pemacu individu. Pengumpulan dan analisis data semasa dalam perjalanan didayakan melalui sambungan ke awan dan aplikasi industri hujung ke hujung. Dalam pembuatan, penyelesaian pemacu digital membantu mengenal pasti masalah yang berpotensi lebih awal dan dengan itu mengelakkan kerosakan.

Mengumpul data daripada komponen pemacu individu juga boleh mendedahkan kesan tidak langsung yang tidak berkaitan dengan pemacu. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk terus mengoptimumkan keseluruhan operasi sistem yang saling berkaitan — secara ringkas dan tanpa pengetahuan khusus.

Berdasarkan pengalaman secara langsung dalam pengeluaran, boleh dikatakan bahawa sehingga 10% tenaga boleh dijimatkan dengan menggunakan sensor pintar dan aplikasi analisis data daripada proses yang kompleks. Terima kasih kepada perkhidmatan pencegahan khas berdasarkan rangkaian IIoT, hayat komponen boleh ditingkatkan sehingga 30%, dan prestasinya boleh ditingkatkan sebanyak 8-12%.