Industriële toepassingen

Snelheidsregelaars zetten de vaste frequentie van de voedingsspanning van een motor (pompen, ventilatoren, compressoren …) om naar een continu variabele frequentie, waardoor de motorsnelheid varieert in functie van de vraag. Op die manier daalt het gevraagde vermogen, waardoor op elektriciteit wordt bespaard.

Een snelheidsregelaar is aangewezen voor elektrische motoren die:

• meer dan 2 000 uren per jaar draaien
• daarbij een variabele belasting aandrijven
• die tot minder dan de helft van hun motorcapaciteit bedraagt
• en dat tijdens meer dan 20 procent van hun werkingstijd.

Een snelheidsregelaar heeft geen zin wanneer de belasting van de motor continu is, omdat de snelheidsregelaar zelf drie tot vier procent energie verbruikt.

Door gebruik te maken van een snelheidsregelaar om de motorsnelheid aan te passen bespaar je aanzienlijk energie en bekom je tevens een betere procescontrole, waardoor er minder mechanische stress in de installatie ontstaat en het geluid wordt verminderd.
Snelheidregelaars kunnen zo het elektriciteitsverbruik beperken met vier tot 50 procent, voornamelijk in installaties met centrifugaalpompen, compressoren en ventilatoren.

Andere voordelen:

• verlenging van de levensduur van het aangedreven toestel
• het isoleren van motoren op een productielijn, wat kan leiden tot minder motorstress en meer efficiëntie
• juiste synchronisatie tussen meerdere motoren
• het verbeteren van de snelheid en de bedrijfszekerheid bij variërende bedrijfsomstandigheden
• de startstroom overschrijdt nooit de nominale stroom van de motor
• een zachtere en gelijkmatigere aanloop van de motor bij lage snelheden
• koppelbeperking.

• Om energiebesparingen aan te moedigen, geeft Eandis op haar grondgebied en onder bepaalde voorwaarden premies voor wie investeert in energiezuinige toepassingen.
• Ga ook even na op http://www.premiezoeker.be/ of http://www.energiesparen.be/ of je in aanmerking komt voor belastingvermindering en/of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.

Inductiemotoren, de ‘werkpaarden van de industrie’, draaien op een vast toerental dat bepaald wordt door de frequentie van de voedingsspanning.
De wisselstroom die op de statorwikkelingen staat, produceert een magnetisch veld dat draait aan een synchrone snelheid. Die snelheid kan worden berekend door de frequentie te delen door het aantal magnetische poolparen. Een vierpolige motor bijvoorbeeld, heeft twee poolparen; het magnetisch veld zal dus draaien op 50 Hz / 2 = 25 omwentelingen per seconde, of 1 500 toeren per minuut. De rotor van een inductiemotor zal proberen dit roterende magnetisch veld te volgen, maar door de belasting van de rotor ontstaat er een snelheidsverschil tussen stator en rotor - de zogenaamde ‘slip’ - waardoor de rotor iets achter het draaiende veld draait. Die kleine slip genereert een geïnduceerde stroom en resulteert in een magnetisch veld in de rotor, wat op zich een koppel produceert.

Een snelheidsregelaar zet de netfrequentie van 50 Hz in twee fasen om in een nieuwe frequentie via de gelijkrichter en de omvormer. Dit omvormingsproces kent drie delen:

• Gelijkrichtingsfase: een gelijkrichter zet de driefasige 50 Hz wisselstroom om naar een vaste of instelbare gelijkstroomvoeding. Het systeem kan onder meer ook spanning transformeren waardoor er hogere voltages mogelijk zijn.
• Modulatorfase: een elektronische schakeling die bestaat uit hoogvermogentransistoren of thyristors, schakelt de gelijkgerichte DC in en uit en produceert zo een stroom of spanningsregeling die een golfvorm genereert op het gewenste nieuwe frequentieniveau.
• Controlesysteem: een elektronische regeling ontvangt informatie van de aangedreven motor en past de uitgangsspanning of de frequentie van de geselecteerde waarden aan. De controllers kunnen vele complexe functies aan.

Een echt sluitende definitie van een hoogrendementsmotor bestaat eigenlijk niet. Maar het gaat uiteraard over motoren waarin de mechanische en elektrische verliezen aanzienlijk zijn verminderd tot een absoluut minimum, om zo energie te besparen.

De kostprijs van zo’n motor ligt wel hoger dan die van een minder efficiënt type, maar daartegenover staan een levenslange forse energiebesparing en nog tal van andere voordelen.

Een eerste groot voordeel is natuurlijk de betere energie-efficiënte, waardoor het stroomverbruik daalt.
Voor motoren van 1 tot 15 kW kan de investeringskost 50 tot 100 procent hoger liggen dan voor de standaardmotoren, maar ze leveren wel een energiebesparing tot 30 procent, en dat uiteraard gedurende de hele gebruiksduur.
Motoren van 20 kW of meer zullen zowat 20 tot 30 procent duurder zijn dan standaardmotoren, maar ook zij leveren een energiebesparing van twee tot acht procent.

Andere voordelen:

• ze zijn bijna overal toepasbaar
• er is minder interne warmteontwikkeling
• de bedrijfszekerheid stijgt
• de onderhoudstijd en -kosten dalen
• ze veroorzaken minder lawaai
• hoogrendementsmotoren zijn beter bestand tegen abnormale bedrijfscondities, zoals onder- en overspanning, faseonbalans, harmonischen …
• er is een betere ‘power factor’.

Een specifieke Europese Richtlijn, de zogeheten ‘Eco Design Directive’ stuurt aan op meer gebruik van energie-efficiënte motoren en wil tegen 2011 de standaardefficiënte en de slecht-efficiënte motoren bannen.

Wist u dat een motor tijdens de levensduur 100 keer duurder is in gebruik dan de eigenlijke aanschafprijs? Het gebruik van een EFF1 motor (zuinigste hoogrendementsmotor) verdient zichzelf dan ook ruimschoots terug in de besparing op energiekosten.

• Om energiebesparingen aan te moedigen, geeft Eandis op haar grondgebied en onder bepaalde voorwaarden premies voor wie investeert in energiezuinige toepassingen.
• Ga ook even na op www.premiezoeker.be of www.energiesparen.be of je in aanmerking komt voor belastingvermindering en/of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.