Kaasaegsed energiasäästlikud elektriajamid — trendid ja perspektiivid

Kaasaegsete elektriajamite töös on mitmeid võimalusi märkimisväärseks kokkuhoiuks. Tõhusate mootorite, sobivate inverterite ja täiustatud IIoT (Industrial Internet of Things) rakenduste abil on ressursside kasutamine tõhusam ja elutsükli kulud vähenevad.

Ligikaudu 80% kogu praeguste elektriajamite tarbitavast energiast pärineb keskmise suurusega elektrimootoritest, mis ei ole praeguste standardite kohaselt üldiselt energiatõhusad ja mis on tavaliselt rakenduse jaoks liiga suured.

Mootori kasutusea jooksul kulutatud energiakulu moodustab kuni 97% kogu kasutuskuludest. Seetõttu on elektrimootorite efektiivsust maksimeeriva lahenduse leidmine nii ökonoomne kui ka keskkonnasõbralik.

Täna kohtume elektriajamid peaaegu igas etapis, eriti tööstuses ja ehituses, näiteks pumpade, kompressorite ja kliimaseadmete, kraanade, liftide ja konveierilintide puhul.

Samal ajal moodustab tööstus üle kolmandiku maailma elektritarbimisest, millest ligi 70% sellest osakaalust moodustavad elektrimootorid. Hooned moodustavad veel 30% ülemaailmsest elektritarbimisest, kusjuures elektrimootorid moodustavad sellest osast 38%.

Ja nõudlus kasvab: praegune maailmamajanduse toodang kahekordistub prognooside kohaselt 2050. aastaks. Samal ajal kasvab nõudlus elektriajamite järele. Ühtlasi avab see ruumi säästmiseks intelligentsete süsteemilahenduste kaudu. Hiljutised uuringud näitavad, et uue elektriajami ostmine võib säästa energiakuludelt keskmiselt kuni 30%.

2015. aasta Pariisi kliimaleppe kohaselt lubasid 196 riiki globaalset soojenemist aeglustada. Selle vastu astuvad aga megatrendid nagu linnastumine, mobiilsus ja automatiseerimine, mis paratamatult suurendavad igapäevast energiatarbimist.

Seega on energiatõhususe parandamine nüüdseks saanud Pariisi kokkuleppe praktilise rakendamise peamiseks tõukejõuks. Kogu maailmas – näiteks Euroopa Liidus, USA-s ja Hiinas – juurutatakse uusi direktiive elektrimootorite majandusliku toimimise kohta.

Eelkõige on uutes Euroopa direktiivides seatud eesmärk vähendada 2030. aastaks CO2 heitkoguseid 40 miljoni tonni võrra. Selle eesmärgi saavutamiseks peab vahend olema kuluefektiivsete tehnoloogiate kohustuslik kasutuselevõtt. Hiina eesmärk on 2025. aastaks vähendada energiatarbimist 13,5% SKTst ja CO22 heitkoguseid 18%.

Võrgulahendused ja süsteemiandmete hoolikas analüüs on parimad lahendused energiatõhususe tõstmiseks tõeliselt jätkusuutlikule tasemele.

Kuid igas olukorras pole üldse vaja uusi süsteeme kohe osta. Isegi vanu saab sageli õigete tarvikutega energiasäästlikuks muuta.

Kaasaegne inverterid (sagedusmuundurid) ja suure kasuteguriga mootorid võivad tavalistes tööstuslikes rakendustes, nagu pumbad, ventilaatorid või kompressorid, säästa kuni 30% energiat võrreldes traditsiooniliste reguleerimata süsteemidega.

Juhtumiuuringud näitavad, et optimeeritud ajamilahenduse, antud juhul pumba lisamisega saab seda säästu suurendada 45%-ni.

Süsteem sisaldab inverterit, mis tagab ajami energiatõhususe isegi osalise koormuse korral, kohandades kiirust ja pöördemomenti praeguste koormusnõuetega. See tähendab, et iga rakendus on alati häälestatud vastavalt sellele, mida ta vajab.

Mida spetsiifilisemad ja mitmekesisemad on rakendused ja komponendid, seda keerulisem võib kogu süsteem olla. Seetõttu on eriti tööstuskeskkonnas vaja valida lähenemisviisid, mis võtavad süsteemi üksikasjalikult arvesse koos kõigi selle vastasmõjude ja sünergiliste mõjudega ning suudavad seda optimaalselt ühtlustada.

See on asutatud nutikatest anduritest ja analüütilised tööriistad, mis jälgivad, joondavad ja täiustavad kõiki töövooge ning on osa kõrgema taseme süsteemide lähenemisviisist.

Nutikad andurid võimaldavad ühendatud mootoreid analüüsida mootori tasemel.Kaasaegsed inverterid ei vaja tavaliselt üldse täiendavaid välisandureid, sest need on nendega kas vahetult varustatud või suudavad otseselt hinnata teatud süsteemi parameetreid ja neid edastada.

Isegi planeerimisetapis saab üksikute ajami komponentide virtuaalse simulatsiooni abil tuvastada valiku- ja dimensioonivead. Andmete kogumine ja analüüs liikvel olles on võimalik tänu ühenduvusele pilve- ja täielike tööstuslike rakendustega. Tootmises aitavad digitaalajami lahendused varakult tuvastada võimalikud probleemid ja seeläbi vältida rikkeid.

Andmete kogumine üksikutelt draivi komponentidelt võib paljastada ka draiviga mitteseotud kaudseid mõjusid. Nii on võimalik pidevalt optimeerida kogu omavahel ühendatud süsteemi tööd — lihtsalt ja ilma eriteadmisteta.

Otse tootmiskogemuse põhjal võib öelda, et kuni 10% energiat on võimalik säästa kuni 10% energiat kasutades keerukatest protsessidest pärit nutikaid andureid ja andmeanalüüsi rakendusi. Tänu spetsiaalsele IIoT võrgul põhinevale For preventsiooniteenustele saab komponentide eluiga pikendada kuni 30% ja nende jõudlust 8-12%.