Acionamentos elétricos modernos com eficiência energética — tendências e perspectivas

Os acionamentos elétricos modernos têm várias possibilidades de economia significativa em sua operação. Com motores eficientes, inversores adequados e aplicativos avançados de IIoT (Internet Industrial das Coisas), o uso de recursos será mais eficiente e os custos do ciclo de vida podem ser reduzidos.

Aproximadamente 80% de toda a energia consumida pelos acionamentos elétricos atuais vem de motores elétricos de médio porte, que geralmente não são energeticamente eficientes pelos padrões atuais e que normalmente são superdimensionados para a aplicação.

O custo da energia consumida por um motor durante sua vida útil é de até 97% dos custos operacionais totais. Portanto, encontrar uma solução que maximize a eficiência dos motores elétricos é econômico e ecologicamente correto.

hoje nos encontramos acionamentos elétricos em quase todas as etapas, especialmente na indústria e construção, por exemplo, em bombas, compressores e sistemas de ar condicionado, guindastes, elevadores e correias transportadoras.

Ao mesmo tempo, a indústria responde por mais de um terço do consumo mundial de eletricidade, dos quais quase 70% dessa parcela se deve aos motores elétricos. Os edifícios respondem por mais 30% do consumo global de eletricidade, sendo os motores elétricos responsáveis ​​por 38% dessa parcela.

E a demanda está aumentando: a produção econômica global atual está projetada para dobrar até 2050. Ao mesmo tempo, a demanda por acionamentos elétricos aumentará. Ao mesmo tempo, abrirá espaço para economia por meio de soluções de sistemas inteligentes. Estudos recentes mostram que a compra de um novo acionamento elétrico pode economizar em média até 30% nos custos de energia.

Sob o Acordo Climático de Paris de 2015, 196 países se comprometeram a desacelerar o aquecimento global. No entanto, isso é contrariado por megatendências como urbanização, mobilidade e automação, que inevitavelmente aumentam o consumo diário de energia.

Assim, os esforços para melhorar a eficiência energética tornaram-se agora o principal impulso da implementação prática do Acordo de Paris. Novas diretrizes sobre a operação econômica de motores elétricos estão sendo introduzidas em todo o mundo - por exemplo, na União Européia, nos EUA e na China.

Em particular, as novas diretivas europeias estabelecem a meta de reduzir as emissões de CO2 em 40 milhões de toneladas até 2030. O meio para atingir essa meta deve ser a introdução obrigatória de tecnologias econômicas. A China pretende reduzir o consumo de energia em 13,5% do PIB e as emissões de CO22 em 18% até 2025.

As soluções de rede e a análise cuidadosa dos dados do sistema são as melhores soluções para melhorar a eficiência energética para níveis verdadeiramente sustentáveis.

Mas não é necessário comprar novos sistemas imediatamente em todas as situações. Mesmo os antigos podem ser modificados para serem eficientes em termos energéticos com os acessórios certos.

Moderno inversores (conversores de frequência) e motores de alta eficiência podem economizar até 30% de energia em aplicações industriais típicas, como bombas, ventiladores ou compressores, em comparação com sistemas tradicionais não regulamentados.

Estudos de caso mostram que essas economias podem ser aumentadas para 45% incorporando uma solução de acionamento otimizada, neste caso uma bomba.

O sistema inclui um inversor que garante eficiência energética do acionamento mesmo com carga parcial, adaptando a velocidade e o torque aos requisitos de carga atuais. Isso significa que cada aplicativo está sempre sintonizado com o desempenho de que precisa.

Quanto mais específicos e diversificados forem os aplicativos e componentes, mais complexo pode ser todo o sistema. Portanto, especialmente em um ambiente industrial, é necessário escolher abordagens que levem em consideração o sistema em detalhes com todas as suas interações e efeitos sinérgicos e possam harmonizá-lo de maneira ideal.

é fundado de sensores inteligentes e ferramentas analíticas que rastreiam, alinham e melhoram todos os fluxos de trabalho e fazem parte de uma abordagem de sistemas de nível superior.

Sensores inteligentes permitem que os motores conectados sejam analisados ​​no nível do motor.Os inversores modernos geralmente não precisam de sensores externos adicionais, porque eles estão diretamente equipados com eles ou podem avaliar diretamente certos parâmetros do sistema e transmiti-los.

Mesmo no estágio de planejamento, erros de seleção e dimensionamento podem ser detectados por simulação virtual de componentes de acionamento individuais. A coleta e análise de dados em movimento são habilitadas por meio da conectividade com a nuvem e aplicativos industriais de ponta a ponta. Na fabricação, as soluções de acionamento digital ajudam a identificar problemas potenciais antecipadamente e, assim, evitar mau funcionamento.

A coleta de dados de componentes de acionamento individuais também pode revelar efeitos indiretos não relacionados ao acionamento. Dessa forma, é possível otimizar continuamente toda a operação de um sistema interligado — de forma simples e sem conhecimentos especiais.

Com base na experiência diretamente na produção, pode-se dizer que até 10% de energia pode ser economizada usando sensores inteligentes e aplicativos de análise de dados de processos complexos. Graças a um especial Para serviços de prevenção baseados na rede IIoT, a vida útil dos componentes pode ser aumentada em até 30% e seu desempenho pode ser aumentado em 8-12%.