Sustitución de motores eléctricos obsoletos por modernos de bajo consumo. Reducción de costes al sustituir un motor por uno energéticamente eficiente Métodos para determinar la eficiencia energética

Durante unos cinco años, la NPO St. Petersburg Electrotechnical Company (SPBEK) ha estado recopilando constantemente propuestas de racionalización implementadas, innovaciones y desarrollos de empresas, institutos y centros de investigación de la antigua Unión.

Otra innovación aplicable en las realidades rusas está asociada con el nombre de Dmitry Alexandrovich Duyunov, quien se dedica a el problema de aumentar eficiencia energética de motores asíncronos:

"En Rusia, según diversas estimaciones, los motores asíncronos representan del 47 al 53% del consumo de toda la electricidad generada. En la industria, en promedio, el 60%, en los sistemas de agua fría hasta el 80%. Realizan casi todo tecnológico procesos asociados con el movimiento y cubren todas las esferas de la vida humana. En cada apartamento hay más motores asíncronos que residentes. Anteriormente, dado que no había una tarea de ahorro de recursos energéticos, al diseñar equipos, intentaron "mantenerlo seguro" y usaron motores con una potencia superior a la calculada. El ahorro de energía en el diseño se desvaneció en el fondo , y un concepto como la eficiencia energética no era tan relevante. La industria rusa no diseñó ni produjo motores de bajo consumo. economía de mercado cambió radicalmente la situación. Hoy, ahorrar una unidad de recursos energéticos, por ejemplo, 1 tonelada de combustible en términos convencionales, es la mitad del precio de obtenerlo.

Los motores energéticamente eficientes (EM) son EM asíncronos con un rotor de jaula de ardilla, en los que, debido al aumento en la masa de materiales activos, su calidad, así como debido a técnicas especiales de diseño, fue posible aumentar en 1 -2% ( potentes motores) o en un 4-5% ( pequeños motores) eficiencia nominal con algún aumento en el precio del motor. Este enfoque puede ser útil si la carga cambia poco, no se requiere control de velocidad y el motor se selecciona correctamente. Con el advenimiento de los motores con devanados combinados "Slavyanka", es posible mejorar significativamente sus parámetros sin aumentar su precio. Debido a las características mecánicas mejoradas y al mayor rendimiento energético, fue posible no solo ahorrar del 30 al 50 % del consumo de energía al mismo tiempo trabajo útil, sino también para crear una unidad ajustable con características únicas, que no tiene análogos en el mundo.

A diferencia de los motores estándar con devanados combinados, tienen una mayor relación de par, tienen una eficiencia y un factor de potencia cercanos al valor nominal en una amplia gama de cargas. Esto le permite aumentar la carga promedio en el motor hasta 0.8 y mejorar el rendimiento del equipo atendido por el variador.

En comparación con los métodos conocidos para mejorar la eficiencia energética de un accionamiento asíncrono, la novedad de nuestro enfoque radica en cambiar el principio de diseño fundamental de los devanados de motores clásicos. La novedad científica radica en que se han formulado nuevos principios para el diseño de devanados de motores, así como para la elección de las relaciones óptimas del número de ranuras del rotor y del estator. En base a ellos se han desarrollado diseños y esquemas industriales de bobinados combinados monocapa y bicapa, tanto para la colocación manual como automática de bobinados en equipos estándar. Se han obtenido varias patentes de RF para soluciones técnicas.

La esencia del desarrollo se deriva del hecho de que, dependiendo del esquema para conectar una carga trifásica a una red trifásica (estrella o triángulo), se pueden obtener dos sistemas de corrientes, formando un ángulo de 30 grados eléctricos entre los vectores En consecuencia, es posible conectar un motor eléctrico a una red trifásica que no tenga un devanado trifásico, sino hexafásico. En este caso, parte del devanado debe estar incluido en la estrella y parte en el triángulo y los vectores resultantes de los polos de las mismas fases de la estrella y el triángulo deben formar un ángulo de 30 grados eléctricos entre sí. La combinación de dos circuitos en un devanado permite mejorar la forma del campo en el espacio de trabajo del motor y, como resultado, mejorar significativamente las características principales del motor.

En comparación con los conocidos, se puede hacer un accionamiento controlado por frecuencia sobre la base de nuevos motores con devanados combinados con una mayor frecuencia de la tensión de alimentación. Esto se logra debido a menores pérdidas en el acero del circuito magnético del motor. Como resultado, el costo de dicho accionamiento es significativamente más bajo que cuando se utilizan motores estándar, en particular, el ruido y la vibración se reducen significativamente”.

En los motores de bajo consumo, debido al aumento de la masa de materias activas (hierro y cobre), se incrementan los valores nominales de eficiencia y cosj. Los motores de ahorro de energía se utilizan, por ejemplo, en los EE. UU. y funcionan con una carga constante. La viabilidad de utilizar motores de ahorro de energía debe evaluarse teniendo en cuenta los costos adicionales, ya que se logra un pequeño aumento (hasta un 5 %) en la eficiencia nominal y el cosj al aumentar la masa de hierro en un 30-35 %, la de cobre en un 20-35 %. 25%, aluminio 10-15%, t .e. aumento en el costo del motor en un 30-40%.

En la figura se muestran las dependencias aproximadas de la eficiencia (h) y el cos j de la potencia nominal para motores convencionales y de ahorro de energía fabricados por Gould (EE. UU.).

Se logra un aumento en la eficiencia de los motores eléctricos que ahorran energía mediante los siguientes cambios de diseño:

· los núcleos, ensamblados a partir de placas individuales de acero eléctrico con bajas pérdidas, son alargados. Dichos núcleos reducen la inducción magnética, es decir, pérdidas de acero.

· las pérdidas en el cobre se reducen debido al máximo uso de ranuras y el uso de conductores de mayor sección transversal en el estator y el rotor.

Las pérdidas adicionales se minimizan mediante una selección cuidadosa del número y la geometría de los dientes y las ranuras.

· se genera menos calor durante el funcionamiento, lo que permite reducir la potencia y el tamaño del ventilador de refrigeración, lo que conduce a una disminución de las pérdidas del ventilador y, por tanto, a una disminución de la pérdida de potencia total.

Los motores eléctricos con mayor eficiencia reducen los costos de energía al reducir las pérdidas en el motor eléctrico.

Las pruebas de tres motores eléctricos "ahorradores de energía" mostraron que con carga completa los ahorros resultantes fueron: 3,3% para un motor de 3kW, 6% para un motor de 7,5kW y 4,5% para un motor de 22kW.

Los ahorros a plena carga son de aproximadamente 0,45 kW, lo que representa un costo de energía de $0,06/kW. h es $0.027/h. Esto equivale al 6% de los costos de operación de un motor eléctrico.

El precio de lista de un motor convencional de 7.5kW es de $171, mientras que el motor de alta eficiencia es de $296 ($125 de recargo). La tabla muestra que el período de recuperación del costo marginal para un motor de alta eficiencia es de aproximadamente 5000 horas, lo que equivale a 6,8 meses de operación del motor a carga nominal. Con cargas más bajas, el período de recuperación será algo más largo.

La eficiencia del uso de motores de ahorro de energía será mayor cuanto mayor sea la carga del motor y más cerca esté su modo de funcionamiento de una carga constante.

El uso y sustitución de motores por otros de bajo consumo debe evaluarse teniendo en cuenta todos los costes adicionales y su vida útil.

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SÍ. Duyunov , Gerente de Proyecto, AS i PP LLC, Moscú, Zelenograd

En Rusia, la participación de los motores asíncronos, según diversas estimaciones, representa del 47 al 53% del consumo de toda la electricidad generada. En la industria, un promedio del 60%, en sistemas de agua fría, hasta el 90%. Llevan a cabo casi todos los procesos tecnológicos asociados con el movimiento y cubren todas las esferas de la vida humana. Con la llegada de los nuevos motores con devanados combinados (CW), es posible mejorar significativamente sus parámetros sin aumentar el precio.

Por cada apartamento de un edificio residencial moderno, hay más motores asíncronos que residentes en él. Anteriormente, como no había una tarea de ahorro de recursos energéticos, al diseñar los equipos se trataba de “mantenerlos seguros” y se utilizaban motores con una potencia superior a la calculada. El ahorro de energía en el diseño pasó a un segundo plano, y un concepto como la eficiencia energética no era tan relevante. Los motores energéticamente eficientes son más bien un fenómeno puramente occidental. La industria rusa no diseñó ni produjo tales motores. La transición a una economía de mercado ha cambiado drásticamente la situación. Hoy, ahorrar una unidad de recursos energéticos, por ejemplo, 1 tonelada de combustible en términos convencionales, es la mitad del precio de extraerlo.

Los motores energéticamente eficientes (EM), presentados en el mercado exterior, son EM asíncronos con rotor en jaula de ardilla, en los que, debido a un aumento en la masa de materiales activos, su calidad, así como debido a técnicas especiales de diseño, es posible aumentar en un 1-2% (motores potentes) o en un 4-5% (motores pequeños) la eficiencia nominal con un ligero aumento en el precio del motor. Este enfoque puede ser útil si la carga cambia poco, no se requiere control de velocidad y los parámetros del motor se seleccionan correctamente.

Usando motores con devanados combinados (DSO), debido a características mecánicas mejoradas y mayor rendimiento energético, fue posible no solo ahorrar del 30 al 50% del consumo de energía con el mismo trabajo útil, sino también crear una unidad de ahorro de energía ajustable con características únicas que no tiene análogos en el mundo. El mayor efecto se logra cuando se utiliza DSO en instalaciones con una naturaleza variable de la carga. Basado en el hecho de que en la actualidad la producción mundial de motores asíncronos de varias capacidades ha alcanzado los siete mil millones de piezas por año, el efecto de la introducción de nuevos motores difícilmente puede sobreestimarse.

Se sabe que la carga promedio del motor eléctrico (la relación entre la potencia consumida por el cuerpo de trabajo de la máquina y la potencia nominal del motor eléctrico) en la industria nacional es 0.3-0.4 (en la práctica europea, este valor es 0,6). Esto significa que un motor convencional opera a una eficiencia muy inferior a la nominal. El exceso de potencia del motor a menudo conduce a efectos imperceptibles a primera vista, pero muy significativos. consecuencias negativas en equipos atendidos por un accionamiento eléctrico, por ejemplo, a una presión excesiva en las redes hidráulicas asociadas con un aumento de las pérdidas, una disminución de la fiabilidad, etc. A diferencia de los estándar, los DSO tienen nivel bajo el ruido y la vibración, una mayor multiplicidad de momentos, tienen un rendimiento y un factor de potencia próximos al nominal en un amplio rango de cargas. Esto permite elevar la carga promedio en el motor a 0.8 y mejorar las características del equipo tecnológico atendido por la unidad, en particular, reducir significativamente su consumo de energía.

Ahorro, reembolso, beneficio

Lo anterior se refiere al ahorro de energía en el variador y está diseñado para reducir las pérdidas por convertir energía eléctrica en energía mecánica y mejorar el rendimiento energético del variador. Los DSO con implementación a gran escala brindan amplias oportunidades para el ahorro de energía hasta la creación de nuevas tecnologías de ahorro de energía.

Según el sitio web del Servicio de Estadísticas del Estado Federal (http://www.gks.ru/
wps/wcm/connect/rosstat/rosstatsite/main/) el consumo de electricidad en 2011 en Rusia en su conjunto ascendió a 1.021,1 mil millones de kWh.

De acuerdo a la orden servicio federal de acuerdo con las tarifas N° 239-e/4 del 10.06.2011, el nivel mínimo de la tarifa de energía eléctrica (capacidad) suministrada a los clientes en mercados minoristas en 2012 ascenderá a 164,23 kop/kWh (sin IVA).

Reemplazar los motores de inducción estándar ahorrará entre un 30 y un 50 % de energía para el mismo trabajo útil. El efecto económico de una sustitución generalizada será como mínimo:

1021,1 0,47 0,3 1,6423 = 236,4503 mil millones de rublos en el año.

En la región de Moscú, el efecto será al menos:

47100.4 0.47 0.3 1.6423 = 10906.771 millones de rublos. en el año.

Teniendo en cuenta los niveles marginales de las tarifas de electricidad en la periferia y otras áreas problemáticas, el efecto máximo y el período de recuperación mínimo se logran en las regiones con tarifas máximas: la Región de Irkutsk, el Okrug autónomo de Khanty-Mansiysk, el Okrug autónomo de Chukotka, el Yamalo -Okrug autónomo de Nenets, etc.

El efecto máximo y el período de recuperación mínimo se pueden lograr reemplazando los motores con operación continua, por ejemplo, unidades de bombeo de agua, unidades de ventiladores, trenes de laminación, así como motores muy cargados, por ejemplo, ascensores, escaleras mecánicas, cintas transportadoras.

Para calcular el período de recuperación, se tomaron como base los precios de JSC "UralElectro". Creemos que se ha celebrado un contrato de servicio de energía con la empresa para el reemplazo del motor ADM 132 M4 de la unidad de bombeo en régimen de arrendamiento. Precio del motor 11.641 rublos. El costo de las obras en su reemplazo (30% del costo) es de 3.492,3 rublos. Gastos adicionales (10% del costo) RUB 1,164.1

Coste total:

11.641 + 3.492,3 + 1.164,1 = 16.297,4 rublos

El efecto económico será:

11 kW 0,3 1,6423 rublos / kWh 1,18 24 = = 153,48278 rublos. por día (IVA incluido).

Periodo de recuperación:

16.297,4 / 153,48278 = 106,18 días o 0,291 años.

Para otras capacidades, el cálculo da resultados similares. Dado que el tiempo de funcionamiento de los motores en empresas industriales no puede exceder las 12 horas, el período de recuperación no puede exceder los 0,7-0,8 años.

Se supone que, según los términos del contrato de arrendamiento, la empresa que reemplazó los motores por otros nuevos, después de pagar los pagos del arrendamiento, paga el 30% de los ahorros de electricidad dentro de los tres años. En este caso, los ingresos serán: 153,48278 365 3 = 168.063,64 rublos. En consecuencia, el reemplazo de un motor de baja potencia le permite obtener ingresos de 84 a 168 mil rublos. En promedio, a partir del reemplazo de motores de una pequeña empresa de servicios públicos, puede obtener al menos 4,8 millones de rublos en ingresos. La introducción de nuevos motores con la modernización de los estándar permitirá en el sector público y el transporte en muchos casos rechazar los subsidios a la electricidad sin aumentar las tarifas.

El proyecto adquiere un significado social especial en relación con la adhesión de Rusia a la OMC. Los fabricantes nacionales de motores asíncronos no pueden competir con los principales fabricantes del mundo. Esto puede conducir a la quiebra de muchas empresas de formación de ciudades. Dominar la producción de motores con devanados combinados permitirá no solo eliminar esta amenaza, sino también convertirse en un competidor serio en los mercados extranjeros. Por lo tanto, la implementación del proyecto tiene un significado político para el país.

La novedad del enfoque propuesto

En los últimos años, debido a la llegada de convertidores de frecuencia fiables y asequibles, los accionamientos asincrónicos controlados se han generalizado. Aunque el precio de los convertidores sigue siendo bastante elevado (dos o tres veces más caro que un motor), en algunos casos pueden reducir el consumo eléctrico y mejorar el rendimiento del motor, acercándolos a las características de los motores menos fiables. corriente continua. La fiabilidad de los controladores de frecuencia también es varias veces inferior a la de los motores eléctricos. No todos los consumidores tienen la oportunidad de invertir una cantidad tan grande de dinero en la instalación de reguladores de frecuencia. En Europa, para 2012, solo el 15 % de los variadores de velocidad están equipados con motores de CC. Por lo tanto, es relevante considerar el problema del ahorro de energía principalmente en relación con un accionamiento eléctrico asíncrono, incluido uno controlado por frecuencia, equipado con motores especializados con menor consumo de material y costo.

En la práctica mundial, hay dos direcciones principales para resolver este problema.

El primero es el ahorro energético mediante un accionamiento eléctrico al suministrar al usuario final la potencia necesaria en cada momento. El segundo es la producción de motores energéticamente eficientes que cumplan con el estándar IE-3. En el primer caso, los esfuerzos están dirigidos a reducir el costo de los convertidores de frecuencia. En el segundo caso - para el desarrollo de nuevos materiales eléctricos y optimización de las principales dimensiones de las máquinas eléctricas.

En comparación con los métodos conocidos para mejorar la eficiencia energética de un accionamiento asíncrono, la novedad de nuestro enfoque radica en cambiar el principio de diseño fundamental de los devanados de motores clásicos. La novedad científica radica en que se han formulado nuevos principios para el diseño de devanados de motores, así como para la elección de las relaciones óptimas del número de ranuras del rotor y del estator. En base a ellos se han desarrollado diseños y esquemas industriales de bobinados combinados monocapa y bicapa, tanto para tendidos manuales como automáticos. Desde 2011, se han recibido 7 patentes de la Federación Rusa para soluciones técnicas. Varias aplicaciones están bajo consideración en Rospatent. Se están preparando las solicitudes de patentes en el extranjero.

En comparación con los conocidos, se puede realizar un accionamiento controlado por frecuencia sobre la base de un DSO con una frecuencia aumentada de la tensión de alimentación. Esto se logra debido a menores pérdidas en el acero del núcleo magnético. El costo de una unidad de este tipo es significativamente menor que cuando se usan motores estándar, en particular, el ruido y la vibración se reducen significativamente.

En el transcurso de las pruebas realizadas en los bancos de prueba de la Planta de Bombeo de Katai, se reemplazó un motor estándar de 5,5 kW por un motor de 4,0 kW de nuestro diseño. La bomba proporcionó todos los parámetros de acuerdo con los requisitos de las especificaciones, mientras que el motor prácticamente no se calentó.

Actualmente, se está trabajando para introducir la tecnología en el complejo de petróleo y gas (Lukoil, TNK-BP, Rosneft, planta de bombeo eléctrico Bugulma), en empresas de metro (Asociación Internacional de Metro), en la industria minera (Lebedinsky GOK) y un número de otras industrias.

La esencia del desarrollo propuesto.

La esencia del desarrollo se deriva del hecho de que, dependiendo del esquema para conectar una carga trifásica a una red trifásica (estrella o triángulo), se pueden obtener dos sistemas de corrientes que forman un ángulo de 30 grados eléctricos entre los vectores de inducción del flujo magnético. En consecuencia, es posible conectar un motor eléctrico a una red trifásica que no tenga un devanado trifásico, sino hexafásico. En este caso, parte del devanado debe estar incluido en la estrella y parte en el triángulo y los vectores de inducción resultantes de los polos de las mismas fases de la estrella y el triángulo deben formar entre sí un ángulo de 30 grados eléctricos.

La combinación de dos circuitos en un devanado permite mejorar la forma del campo en el espacio de trabajo del motor y, como resultado, mejorar significativamente las características principales del motor. El campo en el espacio de trabajo de un motor estándar solo puede llamarse condicionalmente sinusoidal. De hecho, está escalonado. Como resultado, se producen armónicos, vibraciones y pares de frenado en el motor, que tienen un efecto negativo sobre el motor y reducen su rendimiento. Por lo tanto, un motor de inducción estándar solo tiene un rendimiento aceptable bajo carga nominal. Cuando la carga es diferente de la nominal, las características del motor estándar se reducen drásticamente, el factor de potencia y la eficiencia se reducen.

Los devanados combinados también permiten reducir el nivel de inducción del campo magnético de los armónicos impares, lo que conduce a una reducción significativa de las pérdidas totales en los elementos del circuito magnético del motor y un aumento de su capacidad de sobrecarga y densidad de potencia. También permite que los motores funcionen a frecuencias de voltaje de suministro más altas cuando se usan aceros clasificados para operación de 50 Hz. Los motores con devanados combinados tienen una relación de corriente de arranque más baja con pares de arranque más altos. Esto es esencial para equipos que operan con arranques frecuentes y prolongados, así como para equipos conectados a redes largas y muy cargadas con un alto nivel de caída de voltaje. Generan menos interferencias en la red y distorsionan menos la forma de la tensión de alimentación, lo que es esencial para una serie de objetos equipados con sistemas electrónicos e informáticos complejos.

En la fig. 1 muestra la forma del campo en un motor estándar de 3000 rpm en un estator de 24 ranuras.

La forma de campo de un motor similar con devanados combinados se muestra en la fig. 2.

En los gráficos anteriores se puede ver que la forma del campo del motor con devanados combinados es más cercana a la sinusoidal que la del motor estándar. Como resultado, como muestra la experiencia, sin aumentar la intensidad del trabajo, con menos consumo de material, sin cambiar las tecnologías existentes, en igualdad de condiciones, obtenemos motores que superan significativamente a los estándar en sus características. A diferencia de antes métodos conocidos eficiencia energética, la solución propuesta es la menos costosa y puede implementarse no solo en la producción de nuevos motores, sino también en revisión y modernización de la flota existente. En la fig. 3 muestra cómo ha cambiado la característica mecánica al reemplazar el devanado estándar por uno combinado durante la revisión del motor.

De ninguna otra manera conocida es posible mejorar las características mecánicas de la flota de motores existente de forma tan radical y eficaz. Los resultados de las pruebas de banco realizadas por el Laboratorio de Fábrica Central de CJSC UralElectro-K, Mednogorsk, confirman los parámetros declarados. Los datos obtenidos también confirman los resultados obtenidos durante las pruebas en el NIPTIEM, Vladimir.

Ventajas competitivas

La singularidad de la solución propuesta radica en el hecho de que los competidores que son obvios a primera vista son, de hecho, socios estratégicos potenciales. Esto se explica por el hecho de que es posible dominar la producción y modernización de motores con devanados combinados en el menor tiempo posible en casi cualquier empresa especializada dedicada a la producción o reparación de motores estándar. No requiere cambios en las tecnologías existentes. Para ello, basta con modificar la documentación de diseño existente en las empresas. Ningún producto de la competencia ofrece estos beneficios. En este caso, no es necesario obtener permisos, licencias y certificados especiales. Un ejemplo ilustrativo es la experiencia de cooperación con OAO UralElectro-K. Esta es la primera empresa con la que se ha concluido un acuerdo de licencia por el derecho a fabricar motores asíncronos energéticamente eficientes con devanados combinados. En comparación con los variadores de frecuencia, la tecnología propuesta permite un mayor ahorro de energía con inversiones de capital significativamente menores. Durante la operación, los costos de mantenimiento también son significativamente más bajos. En comparación con otros motores energéticamente eficientes, el producto ofrecido tiene un precio más bajo con el mismo rendimiento.

Conclusión

El campo de aplicación de los motores asíncronos con devanados combinados cubre casi todas las esferas de la actividad humana. Alrededor de siete mil millones de piezas de motores de diversas capacidades y diseños se producen anualmente en el mundo. Hoy casi ninguno proceso tecnológico imposible de organizar sin el uso de motores eléctricos. Las consecuencias del uso a gran escala de este desarrollo difícilmente pueden sobreestimarse. En el ámbito social, pueden reducir significativamente las tarifas de los servicios básicos. En el campo de la ecología, permiten lograr resultados sin precedentes. Así, por ejemplo, con el mismo trabajo útil, permiten triplicar la generación específica de electricidad y, en consecuencia, una fuerte reducción del consumo específico de hidrocarburos.

Motores de bajo consumo serie 7A (7AVE): 7aver 160S2, 7aver 160м2, 7avec 160Ma2, 7avec 160iación, 7avec 160l2, 7aver 160S4, 7aver 160m4, 7avec 160iación, 7avec 160l4, 7aver 160S6, 7aver 160m6, 7avec 160м6, 7avec 160l6, 7aver 160s8, 7aver 16, 7aver 160c, 7aveC. , 7AVEC 160L8

La comunidad científica y técnica mundial concede una gran importancia a las cuestiones del ahorro energético y, en consecuencia, al aumento de la eficiencia energética de los equipos.

Esta atención se debe a dos factores críticos:
• 1. La mejora de la eficiencia energética permite ralentizar el proceso de declive irreversible de los recursos energéticos de lenta renovación, cuyas reservas quedan solo para unas pocas generaciones;
• 2. El aumento de la eficiencia energética conduce directamente a una mejora de la situación medioambiental.

Los motores asíncronos son los principales consumidores de energía en la industria, agricultura, construcción, vivienda y servicios comunales. Representan alrededor del 60% de todos los costos de energía en estas industrias.

Tal estructura de consumo de energía existe en todos los países industrializados y, por lo tanto, están cambiando activamente a la operación de motores eléctricos con mayor eficiencia energética, el uso de dichos motores se vuelve obligatorio.

La serie 7AVE fue creada utilizando la norma rusa GOST R 51689-2000, opción I, y la norma europea CENELEC, IEC 60072-1, que permitirán la instalación de nuevos motores eléctricos ahorradores de energía tanto en equipos domésticos como importados, donde actualmente se utilizan motores fabricados en el extranjero.

La serie 7AVE prevé un aumento de la eficiencia del 1,1% (dimensiones más grandes) al 5% (dimensiones más jóvenes) y cubre el rango de potencia más demandado desde 1,5 hasta 500 kW.

La creación de motores energéticamente eficientes de la serie 7AVE también está en armonía con un área tan importante en el ahorro de energía como es el desarrollo de motores para variadores de frecuencia, ya que un motor energéticamente eficiente tiene mejores propiedades de control, en particular, un amplio margen para el par máximo. Aquí se aplica una regla simple: cuanto mayor sea la clase de eficiencia energética de un motor industrial general, más amplia será su área de aplicación en un variador controlado por frecuencia.

Características de diseño de los motores de la serie 7AVE:
• Sistema magnético.
  Se ha incrementado la eficiencia del uso de materiales magnéticos y la rigidez del sistema.
• Bobinado de un nuevo tipo.
  Se utilizan equipos de bobinado de estator de nueva generación.
• Impregnación.
  Los nuevos equipos y barnices de impregnación aseguraron una alta carburación del devanado y una alta conductividad térmica.

Ventajas tecnológicas de los motores de clase de eficiencia IE2 e IE3:
• Los motores de la nueva serie tienen características de bajo nivel de ruido (3-7 dB menos que los motores de la serie anterior), es decir, más ergonómico. Reducir el nivel de ruido en 10 dB significa reducir su valor real en 3 veces.
• Los motores 7AVE ofrecen una mayor confiabilidad al reducir las temperaturas de funcionamiento. Estos motores se fabrican en clase térmica "F", a temperaturas reales correspondientes a la clase de aislamiento inferior "B". Esto permite que trabajen máquinas con un mayor valor del factor de servicio, es decir garantizar un funcionamiento fiable durante sobrecargas prolongadas en un 10-15%.
• Los motores tienen valores reducidos de aumento de temperatura con rotor bloqueado, lo que permite un funcionamiento confiable en el sistema de accionamiento de mecanismos con arranques y retrocesos frecuentes y pesados.

Los motores de la serie 7AVE (IE2, IE3) están adaptados para funcionar como parte de un accionamiento eléctrico controlado por frecuencia. Debido al alto factor de servicio, los motores pueden operar como parte de un VFD sin ventilación forzada.

La introducción de motores energéticamente eficientes proporciona:
• 1. Ahorro de consumo de electricidad debido a una mayor eficiencia del motor;
• 2. Ahorro al reducir la potencia instalada requerida para operar equipos con un variador energéticamente eficiente.

La planta de motores eléctricos Vladimir (OJSC VEMZ) produce motores de bajo consumo de la serie 7АVE.

Una excursión a la historia. El origen del problema del ahorro energético

El problema de salvar los recursos energéticos del planeta se identificó en la segunda mitad del siglo XX. Así que en los años 70 del siglo pasado estalló una crisis energética en todo el mundo. Los precios del petróleo aumentaron 14,5 veces entre 1972 y 1981. Y aunque la mayoría de los momentos difíciles de esa época fueron superados, el problema de salvar el complejo global de combustible y energía recibió el estatus de un problema global especialmente significativo, y cada año se le presta más y más atención a este tema.

Ahorro de energía hoy

Debido al desarrollo tecnológico, hay un rápido aumento en el consumo de energía en todo el mundo. Para que los recursos del planeta sean suficientes para la humanidad en el futuro, las personas están buscando varias formas y soluciones: se utilizan fuentes alternativas de energía natural (viento, agua, paneles solares), tecnologías respetuosas con el medio ambiente para generar energía mediante el procesamiento de basura y diversos se han inventado los desechos domésticos, Equipo tecnológico se moderniza año a año con el fin de reducir la energía consumida por estos equipos.

La eficiencia energética de los equipos es una preocupación privada de cada uno de nosotros. Después de todo, el monto de la factura mensual de electricidad depende directamente de ello. En Europa, la electricidad es mucho más cara que en Rusia, por lo que todos los europeos intentan seleccionar equipos de alta tecnología que consuman la menor cantidad de energía posible. En nuestro país, un número mucho menor de personas piensa en esto, pero en nuestro país, el uso de tecnologías de ahorro de energía también puede tener un efecto beneficioso sobre el “grosor de su billetera”. Al pagar las facturas de electricidad mensuales, no creemos que los costos operativos anuales sean una cantidad impresionante que podría gastarse en otros fines.

Eficiencia energética en ventilación

La principal fuente de consumo eléctrico en las instalaciones de ventilación, como se puede suponer, es el ventilador, y más concretamente el motor (o motor) eléctrico, gracias al cual gira la hélice del ventilador.

Clase de eficiencia energética IE

Los estándares europeos de motores DIN se basan en el estándar de clasificación de eficiencia energética de equipos IEC (Comisión Electrotécnica Internacional).

De acuerdo a estándares internacionales Hasta la fecha, se han desarrollado cuatro clases de eficiencia de motores, IE1, IE2, IE3 e IE4. IE significa "Clase Internacional de Eficiencia Energética" - una clase internacional de eficiencia energética

• Clase de eficiencia energética estándar IE1.
• Clase de alta eficiencia energética IE2.
• Clase de eficiencia energética ultra alta IE3.
• IE4 es la clase de eficiencia energética más alta.

A continuación se muestran las curvas de eficiencia del motor correspondientes a la clase de eficiencia energética frente a la potencia nominal.

A partir del 1 de enero de 2017, todos los fabricantes de motores europeos, de acuerdo con la directiva adoptada, producirán motores eléctricos con una clase de eficiencia energética de al menos IE3

Selección de la eficiencia energética de los motores al seleccionar instalaciones en el programa QC Ventilazione

TM QuattroClima ofrece unidades de ventilación con motores asíncronos de las clases IE2 e IE3, así como motores EC premium IE4.

El tipo de ventilador se selecciona presionando el botón izquierdo del mouse en la pestaña "Ventilador".

Ventilador centrífugo de accionamiento directo - motor asíncrono (estándar IE2).

El ventilador centrífugo de transmisión directa con motor EC cumple con la clase IE4.

Puede elegir la clase de eficiencia energética deseada de un motor asíncrono aquí, justo debajo.

De la teoría a la práctica

Para mayor claridad, veamos un ejemplo. Calculamos una unidad de tratamiento de aire estándar con un caudal de 20.000 m3/h y una presión libre de 500 Pa en tres opciones:

1) Con clase de motor asíncrono IE2

2) Con motor asíncrono IE3

3) Con clase de motor EC IE4

Y luego comparamos los resultados.

Instalación con motor asíncrono IE2

Instalación con motor asíncrono IE3

Instalación con motor EC clase IE4

En este caso, el programa seleccionó una sección de dos hinchas EC.

Ahora comparemos los resultados.

El consumo de energía de un motor IE3 es 0,18 kW menos que el de un motor IE2. Y la diferencia de potencia entre dos motores EC y un motor IE2 ya es de 1,16 kW.

En el caso de cálculos similares para unidades de ventilación de alto flujo de ventilación de suministro y escape, la diferencia en el consumo de energía de los motores IE2 e IE3 puede alcanzar el 25-30%. Y si se utilizan docenas de instalaciones en la instalación, entonces el consumo de energía de ventilación puede reducirse en un orden de magnitud y, gracias a esto, ahorrar cientos de miles o incluso millones de rublos.

En los siguientes artículos, hablaremos sobre otras formas de reducir el consumo de energía de los motores eléctricos al seleccionar unidades de ventilación en el programa QC Ventilazione. Anteriormente, hablamos sobre la mejora de la eficiencia energética de las unidades de ventilación de bajo flujo con intercambiadores de calor rotativos. Puedes leer el artículo.