Door continu te innoveren en geavanceerde technologie te ontwikkelen gaan nieuwe producten steeds efficiënter met energie om. Daarom ligt de focus van Delta Electronics op energie efficiency in de industrie. Het bedrijf blijft daarbij in nauw contact met haar klanten en eindgebruikers én brengt nieuwe trends in kaart. Op het gebied van elektromotoren als ook bij de frequentieregelaars heeft Delta Electronics de afgelopen tijd veel nieuws geïntroduceerd.
Delta Electronics is een aantal jaren geleden gestart met het ontwikkelen van een nieuwe reeks servomotoren. Het betreft een nieuwe MSJ serie van 7,5 kW tot 30 kW, die kan worden gebruikt in combinatie met Delta’s speciale applicatie frequentieregelaar voor hydraulische systemen in spuitgietmachines. Deze elektromotoren zijn niet alleen te gebruiken in de kunststof- en rubberindustrie maar vinden hun weg in tal van andere applicaties. De basis van de MSJ motor wordt gevormd door een speciaal rotorontwerp met magneten in combinatie met een encoder, zodat een nauwkeurige motorregeling mogelijk is.
Voor de standaard frequentieregelaar, serie C2000+, heeft Delta een optiekaart met speciale firmware ontwikkeld om deze motoren ook in hoog dynamische applicaties te gebruiken. Denk aan applicaties in de metaalbewerking, materiaalverwerking en de papierindustrie.
Geïntegreerde permanent magneet
Een afgeleide hiervan zijn de nieuwe PMa synchroon reluctantiemotoren. Deze motoren behoren tot de hoogste efficiency klasse (IE5) en de hoogste power densiteit. Het reluctantie-ontwerp is uitgebreid met een geïntegreerde permanent magneet zodat de hoogste efficiency klasse wordt behaald. Samen met de C2000+ frequentieregelaars en sinds kort ook met de MH300 frequentieregelaars wordt een optimale trillingvrije motorregeling bereikt. Deze motoren worden voornamelijk toegepast in combinatie met centrifugaalpompen en ventilatoren.
Firmware
Al deze variaties in motoren vergen een andere aansturing vanuit de frequentieregelaar. Om eenvoudige keuzes te bewerkstelligen zijn Delta’s geavanceerde frequentieregelaars standaard uitgevoerd met firmware om zowel inductiemotoren (IM) als permanent magneet (PM) motoren en synchroon reluctantiemotoren (PMA SynRM & standaard SynRM) aan te sturen. Delta doet dit om de aansturing bij menig applicatie te vereenvoudigen en een keuze met de huidige IE3 en de nieuwe IE4 en IE5 motoren te waarborgen.
Motor-mounted Pump Drive
In de meeste centrifugaalpompapplicaties wordt een frequentieregelaar gebruikt vanwege de energiebesparing. Er is een extra besparing mogelijk met Delta’s MSI reluctantiemotoren. Om het voor de eindklanten eenvoudiger te maken, heeft de fabrikant op de behuizing van de MSI motoren nu een frequentieregelaar gemonteerd. Kenmerkend voor deze MPD – Motor-mounted Pump Drive serie is dat er geen ventilator wordt gebruikt om het koellichaam te koelen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de bestaande motorventilator.
Cavitatie-detectie
Ook bevat deze frequentieregelaar een ingebouwde PLC waarmee tal van speciale pompfuncties aan de applicatie worden toegevoegd. Voorbeelden hiervan zijn cavitatiedetectie gebaseerd op de pompcurve of gebruikmakend van twee druksensoren. Ook is het mogelijk om een schatting te maken van de flow gebaseerd op pomp curve en/of twee druksensoren. Delta ontwikkelde ook een bluetooth optie, waarmee de frequentieregelaar via een app op een smartphone of tablet kan worden ingesteld en aangestuurd.
Besparing op onderhoudskosten
Een andere vorm van efficiency verbetering is besparing op onderhoudskosten bij aandrijvingen. Om een nog betere efficiency te verkrijgen met frequentieregelaars, heeft Delta een nieuwe frequentieregelaar ontwikkeld; de VP3000 serie. Deze beschikt over een ander basisprincipe. Een conventionele frequentieregelaar heeft een diode brug of half gecontroleerde brug (Thyristor) aan de ingang. Deze brug wordt al of niet gevolgd door een laadcircuit en een elektrolytische condensatorbatterij.
De hardware wordt afgesloten met een IGBT-uitgang en een control print voor de sturing. Om te voldoen aan de huidige normen wordt vaak een DC-spoel gebruikt op de tussenkring om de harmonische vervorming naar het net te verminderen (< 48%). Op langere termijn zal de condensatorbatterij moeten worden vervangen vanwege veroudering. Dit brengt onderhoudskosten met zich mee. Veroudering heeft vaak ook een vermindering van efficiency tot gevolg.
Lagere harmonische vervorming
Om deze kosten te reduceren, gaat Delta het principe van het huidige concept aanpassen. Daarbij wordt de huidige elektrolytische condensatorbatterij vervangen door een veel kleinere film condensatorenbatterij. Deze film condensatoren hebben een veel langere levensduur en hoeven niet te worden vervangen. Als ingangsbrug wordt een half gestuurde brug gebruikt waardoor een speciaal laadcircuit wordt gebruikt. Uitgang blijft natuurlijk een IGBT-sectie. De huidige DC-spoel wordt vervangen door een veel kleiner exemplaar voor extra reductie van de harmonische stroomvervorming.
Voorspelbaar onderhoud
Door middel van een geoptimaliseerde software-aansturing van de ingangsbrug wordt een lagere harmonische vervorming naar het net verkregen. In de firmware zijn tal van functies toegevoegd om voorspelbaar onderhoud uit te voeren op de aandrijving. Hierdoor is het mogelijk om onderhoud te plegen op geplande tijden, zodat extra hoge kosten kunnen worden bespaard. Uiteraard voldoet deze nieuwe frequentieregelaar aan de huidige hoge Europese eisen en is geschikt voor kwadratische belastingen.
Dit artikel is eerder verschenen in de speciale editie De Elektromotor – Technologie & Toepassingen