Klasa super premium w ofercie HF Inverter Polska

Wynaleziony w 1889 r. przez Michała Doliwo-Dobrowolskiego, genialny w swojej prostocie konstrukcyjnej, trójfazowy silnik indukcyjny z wirnikiem klatkowym stanowi obecnie podstawę napędów przemysłowych. Urządzenia te są największym odbiorcą energii elektrycznej zużywanej w europejskiej gospodarce. Ostatnie lata, w przeszło stuletniej historii produkcji i użytkowania silników indukcyjnych, to czas ważnych wydarzeń o charakterze legislacyjno-naukowym, wpływającym w istotny sposób – szczególnie w Europie – na zasady projektowania, badania, produkcji i sprzedaży silników indukcyjnych. Do wydarzeń tych należy zaliczyć ustanowienie w latach 2007–2008 dwóch nowych norm międzynarodowych IEC dotyczących wyznaczania sprawności i oznaczania klasami sprawności silników indukcyjnych, przyjętych następnie jako normy europejskie EN, oraz przyjęcie w lipcu 2009 r. rozporządzenia Komisji Europejskiej nr 640/2009 w sprawie wdrażania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego dotyczącej wymogów ekoprojektu dla silników elektrycznych. W Europie przez dziesiątki lat sprawność silników elektrycznych, w tym indukcyjnych, traktowana była de facto jako drugorzędny parametr. Dzięki przyjętym przepisom prawa i nowym normom w tym roku ma to ulec zmianie.

Lepsza efektywność energetyczna dzięki przekładniom THF

HF Inverter Polska, z siedzibą w Toruniu, od 2012 r. ma w ofercie silniki o klasie sprawności IE2 oraz IE3. Zgodnie z przyjętą strategią rozwoju firma promuje i wdraża nowoczesną technikę napędową, zapewniającą najwyższe klasy efektywności energetycznej. Przykładem działania jest wprowadzenie w 2012 r. na polski rynek nowoczesnej konstrukcji przekładni hipoidalnej THF, która dzięki swoim cechom technicznym jest z powodzeniem stosowana zamiast przekładni ślimakowych. Różnica w sprawności tych przekładni sięga 40 proc., co przekłada się na poprawę efektywności energetycznej maszyn, w których zastosowano przekładnie hipoidalne THF zamiast przekładni ślimakowych. Rozwiązanie to zyskało uznanie szeregu specjalistów branżowych, a zwieńczeniem tego było otrzymanie wyróżnienia „Najbardziej Innowacyjny Produkt Roku 2013” w konkursie organizowanym przez miesięcznik „Napędy i Sterowanie” pod patronatem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości i Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Silnik z klasą sprawności IE4

Od 2012 r. HF Inverter współpracuje z firmą EURA Drives Electric w zakresie opracowania konstrukcji wysoce sprawnego układu napędowego. Pierwszym etapem było wprowadzenie do wszystkich serii przetwornic częstotliwości EURA funkcji wpływających bezpośrednio na poprawę efektywności energetycznej silnika elektrycznego. W kolejnym etapie wprowadzono funkcje umożliwiające sterowanie silnikiem PMSM (ang. Permament Magnet Synchronous Motor, silnik synchroniczny z magnesem trwałym), który odpowiada najwyższej klasie sprawności IE4 (klasa super premium).

Wprowadzenie do oferty silnika odpowiadającego klasie sprawności super premium IE4 to kolejny etap współpracy obu firm. Premiera nowego silnika w ofercie HF Inverter odbyła się podczas edycji targów SPS IPC Drives 2014 w niemieckiej Norymberdze. Na stoisku EURA Drives zaprezentowano silniki serii EVPM. W porównaniu z dotychczasowymi silnikami trójfazowymi seria EVPM cechuje się bardzo wysokimi parametrami technicznymi i kulturą pracy, m.in. dzięki wysokiej sprawności energetycznej (spełnia wymogi klasy IE4 super premium), dynamice oraz kompaktowej budowie. 

EVPM to silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM), charakteryzujący się wyjątkowymi zaletami. Użycie magnesów trwałych zapewniło większą gęstość energii w stosunku do wielkości silników indukcyjnych. Dzieje się tak, ponieważ w silnikach indukcyjnych część prądu stojana jest zużywana do „wywołania” prądu wirnika w celu wytworzenia strumienia wirnika. Te dodatkowe prądy generują ciepło wewnątrz silnika, co oznacza straty. W silnikach PMSM strumień wirnika jest ustalony przez magnesy stałe na wirniku, co pozwoliło uzyskać dużą sprawność.

Silniki PMSM wykorzystują magnesy trwałe, które są zamontowane na powierzchni wirnika. To sprawia, że silnik staje się magnetycznie „okrągły”, a moment obrotowy silnika jest wynikiem siły reakcji między magnesami na wirniku i elektromagnesami stojana. Zapewnia to optymalne wartości kąta siły elektromotorycznej, co uzyskuje się poprzez regulację prądu.

Połączenie wielu zalet w jednym urządzeniu

Z punktu widzenia użytkownika silniki EVPM łączą cechy napędu wykorzystującego bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC) i zalety silnika indukcyjnego. Silniki dostępne są w zakresie mocy od 0,75 kW do 30 kW z dwiema prędkościami obrotowymi: 1500 rpm i 3000 rpm. Przystosowane są do pracy z przemiennikami częstotliwości, które mają funkcje sterowania silników PMSM. Dzięki kompaktowej budowie silniki EVPM mają mniejsze gabaryty niż silniki indukcyjne. Można to stwierdzić na przykładzie silników EVPM o mocy 1,50 kW i wielkości obudowy 71M. Dla porównania – aby zapewnić taką samą moc, silniki indukcyjne dostępne są w obudowie 90S. Mniejsza wielkość obudowy silników serii EVPM (mniejszy wznios wału), przy zachowaniu tych samych parametrów mocy i momentu, jak w silnikach indukcyjnych, daje mniejszą bezwładność, co poprawia dodatkowo sprawność całego układu napędowego. Dzięki parametrom technicznym nowy produkt w ofercie HF Inverter można ulokować pomiędzy standardowymi silnikami indukcyjnymi a silnikami serwo.

Kluczowe atrybuty

Najważniejsze cechy techniczne silników EVPM to:

• wysoka sprawność – spełnia wymogi klasy IE4 super premium,
• kompaktowa budowa – większa moc w mniejszej obudowie,
• wysoka dynamika wynikająca z małego momentu bezwładności wirnika,
• efektywne chłodzenie – silnik mniej się grzeje podczas pracy ze względu na pomijalne straty elektryczne w wirniku,
• szeroki zakres mocy – od 0,75 kW do 30 kW.

Nowe silniki w ofercie HF Inverter Polska swoją premierę w Polsce miały w tym roku w marcu. Podczas nowej edycji Forum Wentylacja 2015, od 3 do 4 marca 2015 r. w Warszawie, zaprezentowana została aplikacja wentylacyjna, w której zainstalowano silniki EVPM. 

HF INVERTER POLSKA s.c.

ul. M. Skłodowskiej-Curie 101E
87-100 Toruń
tel. 56 653 99 16, 56 623 73 16
fax 56 623 73 17
e-mail: biuro@hfinverter.pl
www.hfinverter.pl

źródło: Automatyka 05/2015