现代节能电力驱动——趋势和前景

现代电力驱动器有多种可能性可以显着节省运营成本。借助高效电机、合适的逆变器和先进的 IIoT(工业物联网)应用,资源的使用将更加高效,生命周期成本也可降低。

节能电力驱动

目前电力驱动消耗的所有能源中大约 80% 来自中型电动机,按照现行标准,这些电动机通常不节能,而且通常尺寸过大。

电机在其整个生命周期内消耗的能源成本高达总运营成本的 97%。因此,寻找一种能够最大限度提高电动机效率的解决方案既经济又环保。

今天我们见面 电力驱动 几乎在每个阶段,尤其是在工业和建筑领域,例如泵、压缩机和空调系统、起重机、电梯和传送带。

与此同时,工业用电量占世界用电量的三分之一以上,其中近 70% 的份额来自电动机。建筑物占全球电力消耗的 30%,其中电动机占该份额的 38%。

需求也在增加:目前全球经济产出预计到 2050 年将翻一番。与此同时,对电力驱动的需求也将增加。同时,通过智能化系统解决方案,开辟节能空间。最近的研究表明,购买新的电力驱动装置平均可节省高达 30% 的能源成本。

西门子的现代电动机

根据 2015 年巴黎气候协定,196 个国家承诺减缓全球变暖。然而,城市化、机动化和自动化等大趋势却不可避免地增加了日常能源消耗。

因此,提高能源效率已成为落实《巴黎协定》的重中之重。世界各地正在引入有关电动机经济运行的新指令 - 例如在欧盟、美国和中国。

特别是,新的欧洲指令设定了到2030年减少4000万吨CO2排放量的目标,实现这一目标的手段必须是强制引入具有成本效益的技术。中国的目标是到 2025 年将能源消耗占 GDP 的比重降低 13.5%,二氧化碳排放量减少 18%。

网络解决方案和系统数据的仔细分析是将能源效率提高到真正可持续水平的最佳解决方案。

但完全没有必要在任何情况下都立即购买新系统。即使是旧的,通常也可以通过合适的配件进行改造以提高能源效率。

西门子变频器

现代的 逆变器(变频器) 与传统的非调节系统相比,高效电机在泵、风扇或压缩机等典型工业应用中最多可节省 30% 的能源。

案例研究表明,通过采用优化的驱动解决方案(在本例中为泵),这些节省可以增加到 45%。

该系统包括一个逆变器,它通过使速度和扭矩适应当前负载要求来确保驱动器即使在部分负载下也能高效节能。这意味着每个应用程序始终根据其所需的性能进行调整。

应用程序和组件越具体、越多样化,整个系统就会越复杂。因此,特别是在工业环境中,有必要选择能够详细考虑系统及其所有相互作用和协同效应的方法,并能够对其进行最佳协调。

它成立 智能传感器 以及跟踪、调整和改进所有工作流程的分析工具,并且是更高级别系统方法的一部分。

SIMOTICS CONNECT 400 智能传感器

智能传感器允许在发动机级别分析连接的发动机。现代逆变器通常根本不需要额外的外部传感器,因为它们要么直接配备它们,要么可以直接评估某些系统参数并传输它们。

即使在规划阶段,也可以通过各个驱动组件的虚拟仿真来检测选择和尺寸错误。通过连接到云和端到端工业应用程序,可以实现移动数据收集和分析。在制造业中,数字驱动解决方案有助于及早发现潜在问题,从而防止故障发生。

SINAMICS S120

从单个驱动器组件收集数据还可以揭示与驱动器无关的间接影响。通过这种方式,可以持续优化互连系统的整个运行——简单且无需专业知识。

根据直接在生产中的经验,可以说通过使用复杂过程中的智能传感器和数据分析应用程序可以节省高达 10% 的能源。得益于基于 IIoT 网络的特殊预防服务,组件的使用寿命最多可提高 30%,性能可提高 8-12%。

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