Skip to main content
Témakör:

Modern motortechnológiák kezelése frekvenciaváltókkal

Megjelent: 2014. november 13.

danfoss1Ha az iparban egy motornak „csak forognia” kell, a hálózatra kapcsoljuk. Ha azonban úgy kell forognia, hogy alkalmazkodjon a változó technológiai környezethez, és ne fogyasszon feleslegesen energiát – mint például egy ipari szellőztetőrendszer ventilátoránál –, egyre gyakrabban frekvenciaváltót iktatunk közbe. A korszerű frekvenciaváltók a korszerű motorok széles választékával képesek együttműködni.

 

A fosszilis energiahordozók kimerülése, az éghajlatváltozás és a légszennyezés – csak néhány érv az energiafelhasználás radikális csökkentése mellett. Az Európai Unió által 2020-ra kitűzött ambiciózus energiamegtakarítási és szén-dioxid csökkentési cél eléréséhez nagy erőfeszítésre lesz szükség. A cél eléréséhez jó szolgálatot tehet a 2009-ben elfogadott ErP (Energiával kapcsolatos termékek – Energy Related Products) direktíva. Az EU a hajtásrendszerekben látja a legnagyobb energiamegtakarítási lehetőséget, mivel a villamos motorok folyamatok millióinak működtetésében vesznek részt. Az ipari energiafelhasználás kétharmada ered a motorok fogyasztásából. Ráadásul nemcsak az iparban működnek villamos hajtások, hanem a kereskedelmi szektorban és az állami intézményekben is.
Egyedül Németországban évente 38 milliárd kilowattórát lehetne megtakarítani a hagyományos hajtásrendszerek korszerűsítésével. Európai szinten ez évente 135 milliárd kilowattórát jelentene, ami 69 millió tonna szén-dioxid kibocsátásának felel meg. A környezet védelmét és a globális felmelegedés visszafogását szolgáló EU-célok eléréséhez a tagállamok megállapodtak a motorokra vonatkozó hatékonysági osztályok bevezetésében és a minimális hatékonysági szintek kötelező teljesítésében. Az EN60034/30 és az EN60034/30-1 szabvány a legalacsonyabb hatásfokú motorokat az IE1-osztályba sorolja, míg a legmagasabb hatásfokúakat az IE4-osztályba. Az egyre szigorodó előírások új motortechnológiák megjelenéséhez vezettek. Az ErP-direktíva határidőket szab meg a különböző hatékonysági osztályok kötelező használatához. A folyamat soron következő fázisa szerint a jövő év első napjától kezdve a 7,5 kW és 315 kW közötti motorteljesítmény-tartományban csak az IE3-osztály (vagy frekvenciaváltóval meghajtva IE2-osztály) előírásait teljesítő motor használható.
Hogyan tudjuk elérni az egyre szigorodó előírások által megkövetelt új hatékonysági szinteket? Ez az aszinkronmotorokban az állórész és a forgórész veszteségeinek minimalizálásával, jobb vezetőanyagok alkalmazásával valósítható meg (például a rövidre zárt forgórészt (kalickát) a megszokott alumínium helyett rézből készítik).

 

danfoss1

A Danfoss VLT Automation Drive frekvenciaváltó alapkivitelben is többféle váltakozó áramú motort tud hajtani

Az aszinkronmotor robusztus és megbízható

Az 1889-ben kifejlesztett aszinkronmotor még mindig az ipari szektor megbízható igáslova. A kalickás forgórészű aszinkronmotor kivételesen megbízható és robusztus, mivel nem tartalmaz semmiféle kopásnak kitett elektromos alkatrészt (kommutátort vagy kefét). A lágyindítók és a frekvenciaváltók megjelenése még inkább népszerűvé tette ezt a motortípust. Az aszinkrongépek hatásfokának növelésének egyik módja a rézből készült forgórész használata. Kialakításuk lényegében megyegyezik a megszokott aszinkronmotorokéval, csak a forgórész vezetőit készítik alumínium helyett rézből. Ennek segítségével az aszinkrongépek is el tudják érni az IE3 hatékonysági osztályt.

Állandómágneses motor – magas hatásfok

A háromfázisú aszinkronmotoroktól eltérően az állandómágneses szinkronmotorok forgórészén nem tekercselést, hanem állandó mágneseket találunk. Mivel szinkronmotorok, ezért nincs szlip (terhelésfüggő eltérés) az állórész forgó mágneses mezejének és a forgórésznek a fordulatszáma között. A forgórész szükséges mágnesezését állandó mágnesek állítják elő, számottevő veszteségek nélkül. Az aszinkronmo-torhoz képest tehát alacsonyabbak lehetnek a forgórész veszteségei, és magasabb a motor hatásfoka. A szükséges mágnesek ritka földfémekből készülnek, az áruk pedig magas.
Az állandómágneses szinkronmotorok – a meghajtó váltakozó feszültség frekvenciája és a fordulatszám közötti „merev” összefüggés miatt – csak frekvenciaváltóval üzemeltethetők, és gyakran igényelnek pozícióvisszacsatolást is. A Danfoss azon kevés gyártók egyike, akik képesek visszacsatolójel nélkül is működtetni az állandómágneses motorokat. A motorok hátránya magas áruk mellett a lemágneseződés veszélye, ami a magas áramok vagy a túl magas környezeti hőmérséklet esetén következhet be, de ez a gyakorlatban nagyon ritkán fordul elő. További hátrányuk az a nehézség, amit karbantartáskor az állandómágnesek okoznak. A forgórész és az állórész szétválasztásához speciális szerszámokra lehet szükség, a motor és a frekvenciaváltó közé pedig érdemes elektromos leválasztási lehetőséget is beépíteni.

 

danfoss2

Az aszinkronmotor mellett egyre terjed az állandó mágneses és a reluktancia szinkronmotorok alkalmazása is.

Az EC-motor

Az EC (elektronikus kommutációval működő) motorok sok fajtája használatos a gyakorlatban. Ezek a néhány wattos szervomotoroktól kezdve az épületgépészeti ( HVAC) rendszerekben használatos, több kilowatt teljesítményű, külső forgórészű ventilátormotorokig terjednek. A gyártók gyakran kiemelkedő hatékonyságú megoldásként hivatkoznak erre a motorfajtára. Az állandómágneses motorokhoz hasonlóan az EC-motorok forgórésze is állandómágneseket tartalmaz, a tekercselést pedig az állórészen találjuk. Az EC-motorok lényegében kefe nélküli egyenáramú motorok, ezért az EC-rövidítés helyett a motortípus angol megnevezésének (BrushLess DC) BLDC-rövidítésével is gyakran találkozhatunk. Hajtásuk általában integrált elektronikával történik.
Manapság az EC-motorokat elterjedten használják épületgépészeti területen ventilátorok hajtására. Az állandómágneses szinkronmotorokhoz hasonlóan gyakori a külső forgórészű kialakítás. A motortípus hátránya az áramfelvétel erős ingadozása (az „áramhullámosság”), valamint a „nyomatéklüktetés”, amely ventilátorhajtásnál kedvezőtlen. A motor építésmódja befolyásolja a ventilátor felépítését, ezért az EC-motoros rendszer hatásfoka rendszerint elmarad egy állandómágneses motorral és frekvenciaváltóval hajtott hagyományos ventilátorétól.

Szinkron reluktanciamotor

A gyakorlatban ma már ugyancsak terjedőben levő motorfajta a szinkron reluktanciamotor. Működési elve a mágneses vezetőképesség különbsége miatt létrejövő reluktancianyomatékon alapszik. Technológia alapjai nem újak, de a megoldás új szereplő a piacon. Növekvő népszerűségének oka, hogy az állandómágneses szinkronmotorral ellentétben a forgórészéhez nem szükséges a drága, ritka­földfém-mágnesek használata. A motor tehát olcsó, magas hatásfokú alternatíva. A Danfoss VLT Automation Drive frekvenciaváltó alapkivitelében is képes hajtani már ezt a motortípust is.

A jelen és a közeljövő

Ahogy az a motortípusok rövid jellemzéséből is látható, az ERP-rendelet „felrázta” a villamos motorok piacát. A meglevő megoldások hátrányai a fejlesztőmunka fokozására késztetik a tervezőket. A jövő­ben várható a hatékonysági osztályok további szigorítása, de a ritka földfémek nehézkes elérhetősége és magas ára is újabb megoldások keresésére ösztönöz. A ferritmágnesek használata például a reluk­tan­ciamotorok újabb változataiban segédmágneseként igen bíztató fejlemény.
A felhasználók számára érdemes körültekintően tájékozódni az egyes megoldások áráról és a velük elérhető megtakarításról. Az IE3- és az IE4-hatékonysági osztályok között már nincs olyan jelentős különbség, mint az IE1 és IE2 osztályok között. A hatásfokot azonban valójában nem egy-egy részegység, hanem a rendszer szintjén kell értelmezni. A Drezdai Lég- és Hűtéstechnikai Intézet (ILK Dresden) független tanulmánya rávilágít az EC-motorok gyengéire. Az önmagában IE4-osztályú EC-motorhoz kapcsolt ventilátor a hagyományostól eltérő kialakítása miatt gyenge rendszerhatásfokot produkál, jobb választás az állandómágneses motor hagyományos ventilátorral. A magasabb hatásfokú motorok felára pár év alatt megtérül, és használatukkal teljes élettartamuk során jelentős megtakarítás érhető el.

 

Zajácz János – Danfoss Kft.

 

 

 

A korszerű, hatékony megoldást a logisztika juttatja el a felhasználóhoz

 

A logisztika szerepe napjainkban egyre inkább felértékelődik. A modern termelési folyamatoknak és a számítástechnika fejlettségének, valamint a szállítmányozás infrastruktúrájának köszönhetően a „just in time”, azaz a termékek megfelelő időben a megfelelő helyen történő rendelkezésre állása nagymértékben előtérbe kerül. Írásunkban a cégünknél, a Danfossnál alkalmazott logisztikai megoldásokat mutatjuk be.

Rendelés

Több módszer létezik, amellyel az ügyfeleink által megrendelt termékeink – például frekvenciaváltók, lágyindítók vagy hajtóművel felszerelt állandó­mágneses motorok, akár higiénikus kivitelben is – gyártásba kerülhetnek, majd az elkészült berendezés a kívánt helyre, a kívánt időben, a szükséges dokumentáció kíséretében megérkezik. Az egyes „ügyféltípusok” a hatékonyság szempontjából különböző rendelési módszertant kívánnak meg. Más úton-módon dolgozzuk fel például egy Danfoss VLT Drives Partner, egy egyedi ajánlatot igénylő ügyfél vagy egy szerződött cég rendeléseit.

Danfoss logisztika callcenterA szerteágazó igények és hajtástechnikai termékportfóliónk méretére tekintettel igyekszünk ügyfeleinknek a legjobb összeállítást kínálni, amellyel optimális megoldást kap a problémájára. Szükség esetén hajtástechnikai szakembereink – az igények felmérését követően – egyedi ajánlatot dolgoznak ki. Ebben segít a cégünknél rendszeresített, világszintű ügyfélnyilvántartó rendszer. A kiadott ajánlatok megrendelése esetén korábban tételenként, manuális munkával történt a rendelés rendszerbe vitele. Manapság az igen fejlett informatikai háttér már az ilyen módon érkező rendelések jelentős hányadánál megrendeléssé konvertálja a kiadott ajánlatot.
Azon ügyfeleink rendeléseit, akik portfóliónk jól meghatározott részében érdekeltek, heti vagy akár napi rendszerességgel vásárolnak, automatizált módon dolgozzuk fel. A beérkező rendelés adatait számítógép értelmezi: felismeri a megrendelőt, a rendelt készülékeket, a mennyiséget, a kívánt szállítási határidőt, valamint a szállítási címet. Az esetleges téves automatikus értelmezés elkerülésére természetesen minden automatikusan rögzített rendelést ellenőrzünk.
Danfoss VLT Drives Partnereink a VLT Shop internetes felületén át közvetlenül hozzáférnek a Danfoss rendelési rendszeréhez. Ezen keresztül a szükséges műszaki specifikációjú termékeket kiválasztva a Danfoss Kft. közvetlen beavatkozása nélkül adhatnak fel rendelést a kívánt szállítási paraméterekkel.

A rendelések visszaigazolása

A Danfoss Kft.-hez beérkező összes megrendelésre visszaigazolást küldünk, amely tartalmazza a megrendelő adatait, a megrendelt termék azonosítóját, eladási árát, fizetési feltételét, várható szállítási határidejét. Cégünk legtöbbször közvetlenül a gyártásból szállít, azonban néhány termékkört raktároz. A határidő igazolásánál automatikusan figyelembe vesszük, hogy mely tétel érhető el azonnal, illetve mely tételnél szükséges figyelembe venni a gyártási időt.
Danfoss VLT Drives Partnereink a rendeléseik teljesítésének folyamatát a VLT Shop-on keresztül nyomon is követhetik. A gyártást igénylő rendelést a gyár igazolja vissza rövid időn belül.  

A frekvenciaváltók gyártása

Az igényelt frekvenciaváltók gyártását – a rendelés beérkezését követően – ütemezik az ügyfél által kért szállítási határidő figyelembevételével. A gyártáskor az összeszerelő sor monitorain az összeszerelés sorrendjében automatikusan megjelennek a rendelt frekvenciaváltóhoz szükséges alkatrészek. Minden egyes alkatrész megfelelő beépítését számítógép ellen­őrzi. Minden frekvenciaváltót minőségbiztosítási célból teljes terhelési tesztnek vetnek alá.

Danfoss logisztika factory
A megrendelt készülékekhez a magyar megrendelők magyar nyelvű kezelési utasítást kapnak. A gyártómű a rendelés feldolgozásakor felismeri a készülék célállomását, és a gyártással egy időben megkezdődik a magyar nyelvű gépkönyv nyomtatása. A gyártósor automatikusan gondoskodik arról, hogy a kinyomtatott dokumentáció a megfelelő frekvenciaváltóhoz kerüljön. Van lehetőség idegen nyelvű dokumentáció igénylésére is a frekvenciaváltó mellé, de ezt az igényt a rendeléskor szükséges jelezni.

Szállítás

A gyártást követően a frekvenciaváltókat a termelésirányítási rendszer készíti elő a szállításra. A csomagokra rákerülnek a küldemények azonosítására szolgáló dokumentumok, amelyek tartalmazzák mind a feladó, mind a megrendelő adatait. Minden árut szállítólevél kísér, amely az előbbieken kívül a termékeket is részletezi.

Danfoss logisztika delivery
A szállítás a gyártás helyétől függően többféle utat jár be. Dán gyár­tású készülékek esetén normál esetben a szállítás közúton történik, amely feladástól számítva 3-4 munkanapot vesz igénybe a megrendelésben megadott szállítási címig. Lehetőség van felár ellenében sürgősségi szállításra is, légi úton. Ez a feladástól számítva 1-2 munkanapot igényel. Az Amerikai Egyesült Államokból induló készülékeknél a méret és a tömeg függvényében a szállítási idő 2-5 hét. Ez az idő magában foglalja az áru vámkezelését és helyszínre szállítását is.
Mindkét reláció esetében – a szállítmányozó cég és a Danfoss összekapcsolt rendszerének köszönhetően – nyomon követhető a küldemény útja.

Számlázás

Az áruk leszállítását követően kerül sor a számlázásra, amely során minden esetben figyelembe vesszük a teljesítés napját. A számlán szerepelnek az azonosításhoz szükséges információk: a vevő megrendelési száma, dátuma, a Danfoss visszaigazolásának száma, kelte, az áru egyértelmű azonosító kódja és specifikációja, az áru vámtarifaszáma és származási országa. Frekvenciaváltó esetében a készülék gyári száma is a számlán szerepel. Azonosítható az árut kísérő szállítólevél száma és kelte is. A szállítási cím és a számlázási cím eltérő lehet, ezért a számla nem a készülékkel együtt jut el a megrendelőhöz. Azt a cég ajánlott levélként küldi meg a megrendelésben megadott   „számla postázási cím” -re,  amely eltérhet a megrendelő címétől.

Danfoss logisztika family

Teljesítés – határidőben

A gyártómű rendszeresen felülvizsgálja a logisztikai folyamatokat, optimali­zálja a szállítási procedúrát. Ennek köszönhetően a visszaigazolt szállítási határidők ügyfeleink legnagyobb megelégedésére 97%-ban teljesülnek.

 

Logisztikával kapcsolatos kérdéseikkel  forduljanak bizalommal Gudmann Judit és Toma Gábor munkatársunkhoz (Tel.: +36 1 450 2531).

 

 

 

 

Danfoss Kft.
1139 Budapest, Váci út 91.
Tel.: +36 1 450 2531
Fax: +36 1 450 2539
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.danfoss.hu

Még több Danfoss

 

Címkék: frekvenciaváltó | VLT | ventilátor