Accionamientos eléctricos modernos energéticamente eficientes: tendencias y perspectivas

Los accionamientos eléctricos modernos tienen una serie de posibilidades de ahorros significativos en su funcionamiento. Con motores eficientes, inversores adecuados y aplicaciones avanzadas de IIoT (Internet industrial de las cosas), el uso de los recursos será más eficiente y los costos del ciclo de vida se pueden reducir.

Aproximadamente el 80 % de toda la energía consumida por los accionamientos eléctricos actuales proviene de motores eléctricos de tamaño mediano, que generalmente no son energéticamente eficientes según los estándares actuales y que suelen estar sobredimensionados para la aplicación.

El costo de la energía consumida por un motor durante su vida útil es de hasta el 97% de los costos operativos totales. Por lo tanto, encontrar una solución que maximice la eficiencia de los motores eléctricos es económico y respetuoso con el medio ambiente.

hoy nos encontramos accionamientos eléctricos en casi todas las etapas, especialmente en la industria y la construcción, por ejemplo en bombas, compresores y sistemas de aire acondicionado, grúas, ascensores y cintas transportadoras.

Al mismo tiempo, la industria representa más de un tercio del consumo mundial de electricidad, de los cuales casi el 70% de esta participación se debe a los motores eléctricos. Los edificios representan otro 30 % del consumo mundial de electricidad, y los motores eléctricos representan el 38 % de este porcentaje.

Y la demanda está aumentando: se prevé que la producción económica mundial actual se duplique para 2050. Al mismo tiempo, aumentará la demanda de accionamientos eléctricos. Al mismo tiempo, abrirá espacio para el ahorro a través de soluciones de sistemas inteligentes. Estudios recientes muestran que la compra de un nuevo accionamiento eléctrico puede ahorrar un promedio de hasta un 30 % en costos de energía.

Bajo el Acuerdo Climático de París de 2015, 196 países se comprometieron a frenar el calentamiento global. Sin embargo, esto se ve contrarrestado por megatendencias como la urbanización, la movilidad y la automatización, que inevitablemente aumentan el consumo diario de energía.

Por lo tanto, los esfuerzos para mejorar la eficiencia energética se han convertido ahora en el principal objetivo de la implementación práctica del Acuerdo de París. Se están introduciendo nuevas directivas sobre el funcionamiento económico de los motores eléctricos en todo el mundo, por ejemplo, en la Unión Europea, EE. UU. y China.

En particular, las nuevas directivas europeas establecen el objetivo de reducir las emisiones de CO2 en 40 millones de toneladas para 2030. El medio para lograr este objetivo debe ser la introducción obligatoria de tecnologías rentables. China tiene como objetivo reducir el consumo de energía en un 13,5 % del PIB y las emisiones de CO22 en un 18 % para 2025.

Las soluciones de red y el análisis cuidadoso de los datos del sistema son las mejores soluciones para mejorar la eficiencia energética a niveles verdaderamente sostenibles.

Pero no es en absoluto necesario comprar nuevos sistemas inmediatamente en cada situación. Incluso los viejos a menudo se pueden modificar para que sean energéticamente eficientes con los accesorios adecuados.

Moderno inversores (convertidores de frecuencia) y los motores de alta eficiencia pueden ahorrar hasta un 30 % de energía en aplicaciones industriales típicas, como bombas, ventiladores o compresores, en comparación con los sistemas tradicionales no regulados.

Los estudios de casos muestran que estos ahorros se pueden aumentar hasta un 45 % incorporando una solución de accionamiento optimizada, en este caso una bomba.

El sistema incluye un inversor que garantiza que el accionamiento sea energéticamente eficiente incluso con carga parcial al adaptar la velocidad y el par a los requisitos de carga actuales. Esto significa que cada aplicación siempre está ajustada al rendimiento que necesita.

Cuanto más específicas y diversas sean las aplicaciones y los componentes, más complejo puede ser todo el sistema. Por lo tanto, especialmente en un entorno industrial, es necesario elegir enfoques que tengan en cuenta el sistema en detalle con todas sus interacciones y efectos sinérgicos y puedan armonizarlo de manera óptima.

esta fundado de sensores inteligentes y herramientas analíticas que rastrean, alinean y mejoran todos los flujos de trabajo y son parte de un enfoque de sistemas de nivel superior.

Los sensores inteligentes permiten analizar los motores conectados a nivel de motor.Los inversores modernos generalmente no necesitan sensores externos adicionales, ya que están directamente equipados con ellos o pueden evaluar directamente ciertos parámetros del sistema y transmitirlos.

Incluso en la etapa de planificación, los errores de selección y dimensionamiento pueden detectarse mediante la simulación virtual de los componentes de accionamiento individuales. La recopilación y el análisis de datos sobre la marcha se habilitan a través de la conectividad a la nube y aplicaciones industriales de extremo a extremo. En la fabricación, las soluciones de accionamiento digital ayudan a identificar problemas potenciales de forma temprana y, por lo tanto, evitan fallos de funcionamiento.

La recopilación de datos de los componentes individuales de la unidad también puede revelar efectos indirectos no relacionados con la unidad. De esta forma, es posible optimizar continuamente todo el funcionamiento de un sistema interconectado, de forma sencilla y sin conocimientos especiales.

Según la experiencia directamente en la producción, se puede decir que se puede ahorrar hasta un 10 % de energía mediante el uso de sensores inteligentes y aplicaciones de análisis de datos de procesos complejos. Gracias a un especial Para los servicios de prevención basados ​​en la red IIoT, la vida útil de los componentes se puede aumentar hasta en un 30% y su rendimiento se puede aumentar en un 8-12%.