RD OST Stadtwerketag 2008
Energieeffizienz und moderne Antriebstechnik Quelle: dena
"Energiesparen
bei Antriebssystemen - Neue wirtschaftliche und gesetzliche Rahmenbedingungen Handeln Sie jetzt" © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 1
Ralf Drössler
11.11.2009
Inhalt
Gründe für das Energiesparen Energieeffizienz und neue gesetzliche Rahmenbedingungen Energiesparen mit Siemens-Energiesparmotoren Energiesparen mit dem Antriebssystem Fallbeispiele Fazit
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Ralf Drössler
11.11.2009
Drei Gründe für das wachsende Interesse am Energiesparen
Steigende Energiekosten - negativer Einfluss auf
Betriebskosten und Produktivität - Absicherung der Wettbewerbsfähigkeit
Klimawandel - CO2 Reduktion zum Umweltschutz - Green Image für Hersteller
Gesetzgebung EuP-Richtlinie EBPG-Gesetz - Umweltschutz EuP Energy using Products EBPG Energiebetriebene-Produkte-Gesetz Seite 3
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11.11.2009
Umweltfreundlicher und wirtschaftlicher Produzieren durch Senkung der Betriebskosten
Elektrische Antriebssysteme sind mit ca. 70 % am industriellen Stromverbrauch beteiligt Einsparmöglichkeiten vermeidet: durch: Energiesparmotoren
Quelle: ZVEI 2006 © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
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Prozentualer Anteil Ralfan Drössler Gesamt - Einsparpotential
11.11.2009
Erfolgsfaktor Energiemanagement Energieeffizienz bedeutet geringere Energiekosten bei gleicher Produktion und somit auch höhere Produktivität. Energieeffizienz entsteht aus erfolgreichem Energiemanagement!
Energiemanagement ist kein Produkt, sondern ein Prozess ! Dieser Prozess findet wiederholend statt. – er hat also kein definiertes Ende. Diesen Prozess muss der Kunde selbst führen. – wir unterstützen durch passende Produkte. Er dient der kontinuierlichen Steigerung der Produktivität der eingesetzten Energie. – analog dem Qualitätsmanagement.
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Ralf Drössler
11.11.2009
Energieeffizienz und neue gesetzliche Rahmenbedingungen
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Normen Die Ausgangssituation weltweit Russia (GOST) USA, Canada & Mexico (NEMA)
Europe (CEMEP)
Korea (KEMCO)
Japan (JIS) Taiwan (CNS)
China (CCC) India (IS) Weltweit besteht eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Standards und Methoden zur Wirkungsgradbestimmung
South Africa (SABS) Brazil (ABNT):
Australia (AS/NS)
Ziel der IEC 60034-30 Vereinheitlichung zu einem weltweiten Wirkungsgradstandard © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 7
Ralf Drössler
11.11.2009
Normen Aktueller Stand Motorwirkungsgrade weltweit
Meßmethode
Grenzwerte für η
IEC - Welt (Europa,..)
NEMA -Welt (USA, Kanada,Brasilien,..)
IEC60034-2 indirekte Wirkungagradbestimmung (pauschale Zusatzverluste: 0,5% (P1)
IEEE112B direkte Wirkungsgradbestimmung messtechnische Ermittlung der Zusatzverluste
CEMEP agreement freiwillige Selbstverpflichtung der Motorenhersteller
EPACT Gesetz
eff1 entspricht EPACT keine weiteren Wirkungsgradklassen vorhanden
über EPACT hinaus existieren weitere Wirkungsgradklassen Premium eff. ,...
Wirkungsgradwerte nicht vergleichbar aufgrund unterschiedlicher Messmethoden Probleme
Auf Basis der beiden Grunddefinitionen (CEMEP / EPACT) existieren in vielen Ländern unterschiedliche Wirkungsgradwerte. Dies führt zu einem enormen Zertifizierungsaufwand.
Ziele der Normungsaktivitäten:
Schaffung eines weltweit gültigen Messverfahren zur Wirkungsgradbestimmung nach IEC 60034-30 Definition von weltweit gültigen Wirkungsgradklassen© Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
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Ralf Drössler
11.11.2009
Normen - Hersteller Verpflichtungserklärung Freiwillig nach CEMEP (EU-Projekt) seit 1999 EU-Wirkungsgradklassen für Motoren:
[%] 95 T E N D E N Z
Hocheffizient Wirkungsgradverbessert Standard
90
85
Einteilung in drei Wirkungsgradklassen gemäß EU/CEMEPVereinbarung für 2 und 4polige Motoren im Leistungsbereich 1,1 bis 90 kW.
80
75
70 1
10
100 [kW]
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Ralf Drössler
11.11.2009
Normen - Wirkungsgradklassen Veränderung über die letzten Jahre
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EEF3 Motoren sind über die letzten 8 Jahre in Europa vom Markt fast verschwunden, heutiger „Standard“ ist EFF2 (IE1) 85% © Siemens AG mit 2009. Alle Rechte vorbehalten. Ralf Drössler
11.11.2009
Normen - Was ändert sich beim internationalen IEC-Standard? gültig seit November 2007
Meßmethoden der Wirkungsgrade Title
IEC 60034-2-1 Ed.1: Rotating electrical machines - Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)
- Die „alte“ Norm DIN EN 60034-2 zur Wirkungsgradmessung darf neben der Nachfolgenorm noch bis 01.11.2010 angewendet werden. gültig seit Oktober 2008
Wirkungsgradklassifizierung Title:
IEC 60034-30: Rotating electrical machines - Part 30: Efficiency classes of singlespeed, three-phase, cage-induction motors (IE-code)
Schwerpunkte: 1. Definition weltweit einheitlicher Wirkungsgradklassen 2. Festlegung, für welche Motoren die Klassen angewendet werden 3. Kennzeichnung des Motors auf dem Leistungsschild Die Nachfolgenorm zur Wirkungsgradmessung DIN EN 60034-2-1 lässt mehrere unterschiedliche Verfahren zu. Diese Norm wird auch in der IEC60034-30 genannt. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 11
Ralf Drössler
11.11.2009
Normen Neue Wirkungsgrade nach IEC Wirkungsgradklassifizierung
IEC 60034-30 IE1, IE2, IE3, ( IE4 )
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Ralf Drössler
11.11.2009
Normen – Die neuen Wirkungsgradklassen
IEC 60034-30 (NEU)
Voluntary Agreement EU/CEMEP
US- Federal law EPAct
-
EFF3
-
IE1
EFF2
-
IE2
EFF1
EPACT
IE3
-
Nema Premium
IE4
-
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Seite 13
Ralf Drössler
11.11.2009
Normen – Die Wirkungsgradklassen nach IE und EFF sind nicht identisch IEC60034-30: Wirkungsgrade 4polig 95%
EFF2 EFF1
IE3
IE3
EFF1
IE2 EFF2
IE2
85% Stand IEC60034-30 CD: 05.2007 CDV: 07.2007? FDIS: 12.2007?
80%
Wirkungsgrad[%]
IE3 IE2 IE1
90%
75%
IE1
IE1 70%
0,1
1
10
100
1000
P [kW]
Neue Wirkungsgrade sind aufgrund der geänderten Messmethoden niedriger. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 14
Ralf Drössler
11.11.2009
Normen Wirkungsgrade – Alle Änderungen auf einen Blick bisher
Neu
ab 16.06.2011 Pflicht
ab 22.07.2009 Pflicht
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Ralf Drössler
11.11.2009
Warum ist die Öko-Design Richtlinie so wichtig ? Gesetzliche Durchführungsmaßnahme nach EuP
2011
2013
2015
2017
2019
2021
16.06.2011
IE2 für ALLE Motoren (lt.Norm)
IE1/EFF2 ENDE
IE2 Mindestwirkungsgrad für Asynchron-Motoren 0,75kW – 375kW
01.01.2015
IE3 für Motoren > 7,5kW – 375kW ODER FU + IE2-Motor
IE3 für ALLE Motoren 0,75kW – 375kW ODER FU + IE2-Motor
Seite 16
IE3 Mindestwirkungsgrad für Motoren 7,5kW-375kW ODER Kombination FU + IE2-Motor
Es dürfen keine IE1/EFF2Motoren (Ausnahmen siehe Gesetzentwurf) innerhalb der EU „in Verkehr“ gebracht werden.
01.01.2017 IE3 Mindestwirkungsgrad für Motoren 0,75kW375kW ODER Kombination FU + IE2-Motor
© Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Ab 16.06.2011 dürfen keine IE1 Motoren in Verkehr gebracht werden Ralf Drössler
11.11.2009
Was verbirgt sich hinter der Öko-Design Richtlinie ? Welche Produkte sind betroffen ?
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Ralf Drössler
11.11.2009
Warum ist die Öko-Design Richtlinie so wichtig ? Welche Rechtsfolgen sind zu erwarten ? Verstösse werden in Deutschland von der BAM = Bundesministerium für Materialforschung und –prüfung geprüft und bei Nichteinhaltung geahndet
Quelle: http://www.ebpg.bam.de/de/hersteller.htm 24.Juni 2009 15:03
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Ralf Drössler
11.11.2009
Welche Lösungen bietet Siemens ? Ab wann stellt Siemens um? 16.06.2011
2009
2010
2011
IE2 für ALLE Motoren (lt.Norm)
IE1/IE2 – ab November lieferbar
Siemens stempelt ab 1.11.09 alle Standardmotoren mit IE-Angaben
IE1 und IE2 lieferbar für Asynchron-Motoren 0,75kW – 375kW 01.01.2015
IE3 für Motoren > 7,5kW – 375kW ab 01.01.2015 und 0,75kW - 375 kW ab 01.01.2017 ODER FU + IE2-Motor IE3 – Alternative FU + IE2-Motor für ALLE Leistungen ab 01.10.2009 von Siemens lieferbar
2021
IE2 Mindestwirkungsgrad PFLICHT für Asynchron-Motoren 0,75kW – 375kW
01.11.2009
IE1/IE2 Motoren lieferbar Siemens
2017
2015
01.01.2017
IE3 Mindestwirkungsgrad fürMotoren ODER Kombination FU + IE2-Motor
01.11.2009
IE3 – Alternative schon ab heute lieferbar IE2- Motor und FU lieferbar für alle Leistungen 0,75kW – 375kW
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Ralf Drössler
11.11.2009
Welche Auswirkungen hat die IE- Umstellung ? Änderungen am Typenschild am Beispiel IE2 Herstellungsland Germany, Czech Republic, …
IE Klasse Logo
IE Klasse &
Bemessungsspg.
Umgebungstemp.
Wirkungsgradwert
(kein Spannungsbereich)
(kein Temp.bereich)
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Ralf Drössler
11.11.2009
Energiesparen mit Siemens Energiesparmotoren
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Energieeffizienz - Grundlagen Wirkungsweise eines Drehstromasynchronmotors
Elektrische Energie
Mechanische Energie
U,J
M,n
Der Drehstromasynchronmotor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um. Diese Energieumwandlung ist verlustbehaftet ! Für den Arbeitsprozess ist diese Verlustleistung „verloren“, muss aber als elektrische Energie (Stromkosten) bezahlt werden. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 22
Ralf Drössler
11.11.2009
Energieeffizienz – Optimierungsmöglichkeiten bei einem Drehstromasynchronmotor P1 = 3 ∗ U ∗ I ∗ cos ϕ
Ziel: (Pelektrisch )
Pcu1
Stator
PFe Pzus 1
Läufer
Pcu2 PR Pzus 2
Verluste minimieren
Î mehr Kupferdraht Î Î
Verlustreduziertes Blech Dünneres Blech
Î Kupfer statt Aluminium Î
Optimierte Lüfter
Î
Blechschnittgeometrie
Wirkungsgrad :
P2 = P 1 −
∑
Verluste
(Pmechanisch)
η=
Pmechanisch Pelektrisch
- -Die DieDifferenz Differenzzwischen zwischenEingangsEingangs-und undAusgangsleistung Ausgangsleistungsind sinddie dieVerluste. Verluste. - -Die Verlustwärme wird im wesentlichen über die Gehäuseoberfläche Die Verlustwärme wird im wesentlichen über die Gehäuseoberfläche abgeführt. abgeführt.
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Seite 23
Ralf Drössler
11.11.2009
Siemens Energiesparmotoren 1LA9, 1LG6 und 1LE1 mit Kupferdruckgussläufer IE2- Motoren bei 1LE1 mit Kupferdruckgussläufer Reduzierung der Verluste gegenüber IE1 Verringerung des Bauvolumens gegenüber vergleichbaren anderen IE2-Motoren - Siemens IE2 im Gehäuse von IE1! Achshöhe100 -160 Modulares Anbaukonzept für Geber, Bremse, Fremdlüfter bis 500V ohne Zusatzmassnahmen am Umrichter betreibbar Bei gleicher Achshöhe eine volle Nennleistungsstufe mehr Leistung © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 24
Ralf Drössler
11.11.2009
Siemens Energiesparmotoren Auf die Betriebskosten kommt es an! Motor 440 € Install. 170 € Stromkosten 18.585 €
Aufwendungen bei einem Motor 12
15
20 stat. Motorlebensdauer in [a]
Quelle: stat. Motorlebensdauer DKI-Informationsdruck 09/99, Seite 10
Der Anteil für die Energie an den Gesamtaufwendungen bei einem Motor im Betrieb ist größer als 95%. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 25
Ralf Drössler
11.11.2009
Siemens Energiesparmotoren Potentiale nutzen und Wirtschaftlichkeit ermitteln
Das Energiesparprogramm SINASAVE bietet die ideale Entscheidungsgrundlage Für die Auswahl des Motor (EFF1-IE2 oder EFF2-IE1) und des Umrichterbetriebs Umrichterbetrieb
Netzbetrieb
Download für Sinasave unter:
www.siemens.de/energiesparen © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
Seite 26
Ralf Drössler
11.11.2009
Energiesparen mit dem Antriebssystem SinaSave®
© Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
Antriebssysteme Bieten Energieeinsparpotentiale Ca. 70% des gesamten Stromverbrauchs der Industrie in Deutschland werden durch elektrische Antriebe umgesetzt (70% ~ 150 TWh in 2004) In einem typischen Industrieland sind heute ca. 25% der Antriebe drehzahlveränderbar ausgeführt Pumpen 30 %
Ventilatoren 14 %
Kälte Kompressoren 14 %
Applikationen und deren Anteile am industriellen Stromverbrauch
Druckluft Kompressoren 10 % Andere Anwendungen: Mischen, Fördern, etc. 32%
Optimierter Betrieb von teillastbetriebenen Maschinen durch elektronische Drehzahlregelung spart bis zu 70% Energie pro Antrieb. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 28
Ralf Drössler
11.11.2009
Antriebssysteme - Energieeinsparung durch Betrachtung des gesamten Antriebsstrangs Energiesparmotoren IE2 und IE1 Frequenzumrichter von 0,12 kW – 100 MW mit hohem Wirkungsgrad senken Können durch prozessoptimierte Drehzahlregelungen Verlustleistung den Energieverbrauch um bis zu 70% senken EFF3 -> EFF 1 (IE2) um bis zu 40% SINAMICS G120 SINAMICS G/S150 EFF2 (IE1) -> EFF 1 (IE2) um bis zu 12%
1LE-Motor
G120 Micro-Master © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 29
Ralf Drössler
11.11.2009
Antriebssysteme Energieeinsparung durch Systemoptimierung Antriebssysteme werden heute nach Funktionalität, Anschaffungskosten, Zuverlässigkeit und Erfahrungswerten ausgewählt, selten wird der Energieverbrauch analysiert. Elektrische Energieversorgung 3 ~ 400V, 50Hz
Elektrischer Teil
Process-Controlling
U/f-Umrichter
Energiefluss Motorischer Betrieb
z Energieoptimierte Arbeitsprozesse z Schutz und Sicherheitsfunktionen
Energierückspeisung mit UmrichterActive Infeed Technologie motor
Mechanische Leistung E-Mot
Drehmoment/ DrehzahlWandler
Mech. Kraftübertragung / Stellglieder Mechanischer Teil
z Drehmoment/ Drehzahl z Betriebsmodus z Dynamik
In der Gesamtbetrachtung gehen folgende Wirkungsgrade ein Umrichter (93-96%), Asynchronmotoren (70-95%), Getriebemotoren (48-92%) © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 30
Ralf Drössler
11.11.2009
Antriebssysteme Die wesentlichen Lastkennlinien
Constant Torque
Variabale Torque
Bei der quadratischen Lastkennlinie kann durch Nutzung von Umrichtertechnik im Teillastbetrieb Energie eingespart werden © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 31
Ralf Drössler
11.11.2009
Vorteile durch Frequenzumrichter: Hohe Energieeinsparung im Teillastbetrieb
Mögliche Energieeinsparung bei quadratischer Momentenkennlinie © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 32
Ralf Drössler
11.11.2009
Verbreitete Arten der Durchfluß-Regelung
¾ Drossel-Regelung
¾ Bypass-Regelung ¾ Regelung durch polumschaltbare Motoren Der Nachteil dieser mechanischen Regelungsarten ist der schlechte Wirkungsgrad im Teillastbereich! © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 33
Ralf Drössler
11.11.2009
Wirkungsgradvergleich real Mengenstromsteuerung mit Drossel Einspeiseleistung 285%
Mengenstromregelung mit DVA Einspeiseleistung
Wirkungsgrade:
160%
Transformator
M
281% 265%
ηT = 99 % η0 = 93 %
ηM = 94%
100%
158% ~
Umrichter
M
ηP = 63 %
Drossel- η1 = 40 % ventil
X
~
152%
Pumpe 160%
Transformator
ηT = 99 %
Motor
Wirkungsgrade:
ηV = 63 %
ηsteuer = Π ην = 37%
η0 = 89%
Motor 142%
ηM = 94% Pumpe
100%
Nutzleistung
ηFU = 96 %
ηP = 68 %
η1 = 68 %
Nutzleistung
ηregel = Π ην = 61%
Bei Umrichterbetrieb sind die Stromkosten um (1 - ηsteuer / ηregel) = 44% kleiner, obwohl die Drehzahlregelung selbst einen geringeren Wirkungsgrad η0 = 89 % hat als der netzbetriebene Motor ohne Umrichter η0 = 93 %. © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 34
Ralf Drössler
11.11.2009
Fallbeispiele und Referenzen
SinaSave®
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Rauchgasfilter in einer Aluminiumschmelze – Einsatz von IE2-Motor + Frequenzumrichter / Systemoptimierung
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Stromkosten 24.000 €/a (bei 0,0873 €/kWh)
Rauchgasfilter in einer Aluminiumschmelze – Einsatz von IE2-Motor + Frequenzumrichter / Systemoptimierung Aufgabe: Reinigung der Abgase von 2 Aluminium-Schmelzöfen Einhaltung eines definierten Unterdrucks im Abgassystem zur Garantie eines prozeßsicheren Schmelzbetriebs Dabei saugt ein Ventilator die Abgase der Schmelzöfen durch einen Filter. Der Ventilator wird durch einen 45kW-Motor angetrieben. Schmelzöfen und damit auch Rauchgasfilter mit Ventilator sind ganzjährig in Betrieb. Die Stromkosten für den Motor belaufen sich auf 24.000 Euro*) jährlich. *) 0,0873€/kWh
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11.11.2009
Rauchgasfilter in einer Aluminiumschmelze – Einsatz von IE2-Motor + Frequenzumrichter / Systemoptimierung
Erkenntnisse am Rauchgasfilter
Maßnahmen
1. Ventilatormotor (45 kW) läuft 24h x 365 Tage
Einsatz von Energiesparmotor
2. Druckregelung erfolgt über Drosselklappe
Druckregelung über Motor (Frequenzumrichter)
3. Im Warmhaltebetrieb wird weniger Druckregelung vom Betriebszustand Unterdruck benötigt des Ofens abhängig machen 4. Motor ist (jetzt) überdimensioniert
Einsatz von kleinerem Energiesparmotor © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
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Ralf Drössler
11.11.2009
Rauchgasfilter in einer Aluminiumschmelze – Einsatz von EFF1-Motor + Frequenzumrichter / Systemoptimierung Stufe 1:
Rauchgasfilter: Leistungsaufnahme Ventilator - Motor
Austausch Motor
Stufe 2: Einsatz Umrichter
ccc
Stufe 3: Systemoptimierung
Stromkosten 24.000 €/a (bei 0,0873 €/kWh)
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11.11.2009
Rauchgasfilter in einer Aluminiumschmelze – Einsatz von IE2-Motor + Frequenzumrichter / Systemoptimierung
Maßnahmen Einsatz von Energiesparmotor
Ratio/a [Euro]
Aufwand [Euro]
Umsetzung
535
1466
Jun 2007
Druckregelung über Motor (Frequenzumrichter)
15601
4400**)
Nov 2007
Druckregelung vom Betriebszustand des Ofens abhängig machen
994*)
500
Nov 2007
Einsatz von kleinerem Energiesparmotor
229*)
2500
nicht wirtschaftlich
*) erwartet **) real 1500€ durch Einsatz eines Testumrichters aus dem Systemprüffeld © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 40
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11.11.2009
Krantechnik – Werkstattkran – Efficient Infeed Technology
Beschreibung der Arbeitsmaschine Einsatz von SINAMICS G120 bei Fahr- und Hubantrieben. Ausschlaggebend für das Interesse am G120 / PM 250 war die Rückspeise-fähigkeit und der damit verbundene Wegfall der Bremswiderstände bei den Fahrund Hubantrieben, sowie die Safety-Funktionalität (STO = Safe Torque Off) des SINAMICS G120 in Verbindung mit PROFISafe.
Eingesetzte Produkte: SINAMICS G120 CU 240S DP-F + PM 250 S7-315 F PROFIBUS mit PROFISafe © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
Seite 41
Ralf Drössler
11.11.2009
Krantechnik – Werkstattkran – Efficient Infeed Technology
Aufbau mit G120 (PM 250) Schaltschrank 1 Schaltschrank 2 keine Bremswiderstände
Aufbau mit Wettbewerbsprodukten Schaltschrank 1 Schaltschrank 2 Bremswiderstände BW1..BW7 Schaltschrank 2
BW6+7 BW1
BW2
BW3
Schaltschrank 1 BW4+5
BW1 ..BW7 Æ Bremswiderstände für Hubund Fahrantriebe Schaltschrank 1
Schaltschrank 2
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Seite 42
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11.11.2009
Krantechnik – Werkstattkran – Efficient Infeed Technology
Kundennutzen G120 rückspeisefähig, damit keine Bremswiderstände bei Fahrantrieb für Katze, Kran und Hubwerk erforderlich. Integrierte Sicherheitstechnik über PROFISafe. ¾Energiebedarf: ¾Platzbedarf: ¾Gewicht der Installation: ¾Installations- und Servicekosten:
- ca. 40% - ca. 60% - ca. 40% - ca. 20%
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11.11.2009
Servopresse – Energiemanagement im DC-Zwischenkreis Servopresse mit Sinamics S120 Cabinet Modules Netzeinspeisung: 300kW 700kW (3x235kW) Antriebe: Hub
Kurbelwinkel Kinetische Pufferung des Schwungradantriebes über UDCmin/max-Regelung Netz-Ein-/Rückspeisung über Active Line Module (ALM) Robust bei weichen Netzen durch Regelung der Zwischenkreisspannung Steigerung der Motoren- und Antriebsleistung durch Hochsetzen der Zwischenkreisspannung Seite 44
= ~ = ~
= ~
= ~
M 3 ~
M 3 ~
M 3 ~
Einspeisung Stößel1 Schwungrad © Siemens AG 2009. Alle Stößel2 Rechte vorbehalten. Ralf Drössler
11.11.2009
Beispiel Servopresse Gemeinsamer DC- Zwischenkreis-Verbund Netz
Gleichrichtung Wechselrichtung AC
AC DC
DC
Mot. Energie Gen. Energie
Motor
M
AC
M
DC AC DC
M
Genereller Vorteil des gemeinsamen Zwischenkreises: Energieaustausch in Mehrachssystemen, v. a. in gemischten Prozessen, wenn ein Prozessteil bremsen muss, ein anderer treibt Æ die Prozessmischung bleibt im Zwischenkreis Æ nur die resultierende motorische Energie muss vom Netz bezogen werden Der DC-Zwischenkreis ist räumlich ausdehnbar bei Verwendung einer geregelten Einspeisung, die aufkommende Schwingungen im Keim erstickt
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Seite 45
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11.11.2009
Fazit Energieeffizienz
SinaSave®
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Fazit Energieeffizienz Energiemanagement: Ein Prozess in drei Phasen Identify Evaluate Realize
Statt iterativ auf mehr oder weniger zufällig entdeckte Energiefresser zu reagieren, beobachtet der Kunde konsequent und systematisch seine Energieströme, bewertet und optimiert sie.
Energy monitoring system
Identify energy flows Discover your Discover your hidden energy hidden energy potentials
potentials
Evaluate saving potentials
Calculation tools
Consider live cycle costs of your investment
Products and solutions
Realize efficiency measures Improve your machines and processes
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11.11.2009
Fazit Energieeffizienz Energiemanagement bei Siemens Bei Siemens unterstützen wir den Kunden in jeder Phase des Energiemanagement-Prozesses, sowohl in der Produkt- /Systemebene als auch in der Planung. Auf Planungsebene (Sinasave,SIZER, Beratung) • Energieverbrauchsberechnung • Energieoptimale Systemlösung
Evaluate Evaluate
Auf Systemebene (Umrichtertopologie, Einspeisearten) • Energiesparen durch gemeinsamen Zwischenkreis • Energiepufferung • Energieführung durch geregelte Einspeisung
Realize Realize Realize
Auf Produktebene (SIMOTION, SINAMICS, Motoren 1PH, 1FK/1FT) • Energieverbrauchsanzeigen • Energiesparmodi • hohe Energieeffizienz bereits im Design
Identify Realize Realize
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Ralf Drössler
11.11.2009
Fazit Energieeffizienz in der Planungsebene Energie-Consulting bei Siemens
Analyse und Konzepterstellung durch Ihren vertrieblichen Ansprechpartner © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Seite 49
Ralf Drössler
11.11.2009
Fazit Wege zur höheren Energieeffizienz
Elektrische Energie intelligent einsetzen
Bedarfsgerechte Dimensionierung
Energie mit hohem Wirkungsgrad wandeln
Komponenten mit hohem Wirkungsgrad einsetzen bei Motor und Getriebe
Energierückspeisung nutzen
Energierückspeisung
Betrieb am Umrichter SINAMICS G120D / G120 / S150
Gemeinsamer DCZwischenkreis SINAMICS G/S 0,75- 4,5MW
1LE-Motor
Motox
SINAMICS S120 © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.
Seite 50
Ralf Drössler
11.11.2009
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Ralf Drössler Promotion Drives Weissacherstraße 11 70499 Stuttgart Telefon: +49 711137 2990 Mobil: +49 173 715 7821 E-Mail:
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Ralf Drössler
11.11.2009
