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Economia de Energia com Eficiência nos Accionamentos Eficientes
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
João PratasSEWSEWSEWSEW----EURODRIVE PORTUGALEURODRIVE PORTUGALEURODRIVE PORTUGALEURODRIVE PORTUGAL
Departamento de Engenharia
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Apresentação da SEW-EURODRIVE Portugal
Introdução
Sistemas de accionamentos
Potencial de economia em sistemas de accionamentos
Motores de alto rendimento
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
Motores de alto rendimento
Redutores de velocidade
Conversores de frequência
Elementos de transmissão de potência
Accionamentos mecatrónicos
Conclusão
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- Aprx. 10.500 trabalhadores- V. de negócios aprx. € 1.500 milhões- Aprx. 10.500 trabalhadores- V. de negócios aprx. € 1.500 milhões
SEW-EURODRIVELíder mundial na produção de engenharia de accionamentos
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
- 12 centros de produção- 63 estabelecimentos de montagem- Presença em 46 países
- 12 centros de produção- 63 estabelecimentos de montagem- Presença em 46 países
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SEW-EURODRIVE PORTUGAL
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
• Fundada em Junho de 1990
• Estabelecimento industrial de montagem inaugurado do em Outubro de 1992
• Sede na Mealhada e escritórios técnicos em Lisboa e Porto
• Fundada em Junho de 1990
• Estabelecimento industrial de montagem inaugurado do em Outubro de 1992
• Sede na Mealhada e escritórios técnicos em Lisboa e Porto
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SEW-EURODRIVE PORTUGAL
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
• Número de empregados: 40
• Capacidade de produção: 1 linha e 10 ilhas de montagem - 20 000 unid/ano
• Grandes stocks de electrónica e sobresselentes
• Número de empregados: 40
• Capacidade de produção: 1 linha e 10 ilhas de montagem - 20 000 unid/ano
• Grandes stocks de electrónica e sobresselentes
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Nív
el c
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olo
OperaçãoVisualização
PLCControlo
do movimentoPLC
de segurança
Nív
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MOTION STUDIOsoftware de operação
Gama de produtos
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
Nív
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MO
VIT
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C B
Redutores Industriais Accionamentos Standard Tecnologia de accionamentos descentralizada
MO
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Servo accionamentos
IP66
Protecçãode superfíciee corrosão
Comunicarão
MO
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XIS
7Numa altura em que as questões ambientais, como a poluição e oaquecimento global (e consequente degelo dos glaciares) estão na ordem dodia, os aspectos associados à energia adquirem especial destaque.
As fontes de energia fóssil (petróleo, gás natural e carvão) estão a reduzirdrasticamente e a constante instabilidade nos seus locais de exploração estáa influenciar substancialmente os seus custos, o que obriga a uma séria
Numa altura em que as questões ambientais, como a poluição e oaquecimento global (e consequente degelo dos glaciares) estão na ordem dodia, os aspectos associados à energia adquirem especial destaque.
As fontes de energia fóssil (petróleo, gás natural e carvão) estão a reduzirdrasticamente e a constante instabilidade nos seus locais de exploração estáa influenciar substancialmente os seus custos, o que obriga a uma séria
Introdução
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
a influenciar substancialmente os seus custos, o que obriga a uma sériareflexão acerca dos limites de consumo energético.a influenciar substancialmente os seus custos, o que obriga a uma sériareflexão acerca dos limites de consumo energético.
8Não menos importante que a forma de produzir energia, em que o papel dasrenováveis se exige cada vez mais preponderante, é como esta se consome.
As exigências económicas e ambientais são no sentido da racionalização eda eficiência do consumo, optimizando ao máximo a eliminação dedesperdícios.
Nesta complexa equação energética, a produção e o consumo são apenas
Não menos importante que a forma de produzir energia, em que o papel dasrenováveis se exige cada vez mais preponderante, é como esta se consome.
As exigências económicas e ambientais são no sentido da racionalização eda eficiência do consumo, optimizando ao máximo a eliminação dedesperdícios.
Nesta complexa equação energética, a produção e o consumo são apenas
Introdução
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
Nesta complexa equação energética, a produção e o consumo são apenasduas das muitas variáveis..Nesta complexa equação energética, a produção e o consumo são apenasduas das muitas variáveis..
O gráfico seguinte mostra a evolução do consumo de energia primária em Portugal, a qual cresceu 7,1% no período 2000-2005.
O gráfico seguinte mostra a evolução do consumo de energia primária em Portugal, a qual cresceu 7,1% no período 2000-2005.
Fonte: Direcção Geral de Energia
9Consumo energético por sector
Em 2005, o peso do consumo dos principais sectores de actividadeeconómica relativamente ao consumo final de energia, foi de 28,4% naIndústria, 35,4% nos Transportes, 16,5% no Doméstico, 13,0% nos Serviçose 6,7% nos outros sectores (onde se inclui a Agricultura, Pescas, Construçãoe Obras Públicas).
Consumo energético por sector
Em 2005, o peso do consumo dos principais sectores de actividadeeconómica relativamente ao consumo final de energia, foi de 28,4% naIndústria, 35,4% nos Transportes, 16,5% no Doméstico, 13,0% nos Serviçose 6,7% nos outros sectores (onde se inclui a Agricultura, Pescas, Construçãoe Obras Públicas).
Introdução
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
Fonte: Direcção Geral de Energia
Constata-se assim uma forte incidência dos sectores de Indústria eTransportes no consumo de energia final.Constata-se assim uma forte incidência dos sectores de Indústria eTransportes no consumo de energia final.
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Sistemas de accionamentos
Os accionamentos são responsáveis por mais de 60% do consumo deenergia eléctrica na indústria.Os accionamentos são responsáveis por mais de 60% do consumo deenergia eléctrica na indústria.
Os sistemas de accionamentos têm queOs sistemas de accionamentos têm que
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
Os sistemas de accionamentos têm queser abordados como um todo, já que aexistência de um componente de baixorendimento influencia drasticamente orendimento global.
Os sistemas de accionamentos têm queser abordados como um todo, já que aexistência de um componente de baixorendimento influencia drasticamente orendimento global.
11Um sistema de accionamento consiste no seguinte:
• um conversor de frequência, que converte a energia eléctrica darede de uma forma controlada. Esse controlo pode ser em malhaaberta ou em malha fechada;
• o motor eléctrico, que converte energia eléctrica em energiamecânica;
Um sistema de accionamento consiste no seguinte:
• um conversor de frequência, que converte a energia eléctrica darede de uma forma controlada. Esse controlo pode ser em malhaaberta ou em malha fechada;
• o motor eléctrico, que converte energia eléctrica em energiamecânica;
Sistemas de accionamentos
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mecânica;
• redutores, que ajustam a potência mecânica do motor ao ponto detrabalho da maquina accionada (reduz a velocidade e aumenta obinário);
• e elementos de transmissão de potência.
mecânica;
• redutores, que ajustam a potência mecânica do motor ao ponto detrabalho da maquina accionada (reduz a velocidade e aumenta obinário);
• e elementos de transmissão de potência.
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1. Aumento da utilização de motores de alto rendimento 10%
2. Utilização de controlo
Potencial de economia em sistemas de accionamentos
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2. Utilização de controlo electrónico de velocidade 30%
3. Optimização do sistemamecânico 60%
Fonte: ZVEI brochura Abril 2006 “Saving energy with electric drives“
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Os motores eléctricos são o tipo de máquina mais usado na indústria emvirtude da sua grande versatilidade, gama de potências, robustez, duração,reduzida manutenção, baixa poluição, facilidade de produção e custos deaquisição relativamente baixos.
Os motores eléctricos são o tipo de máquina mais usado na indústria emvirtude da sua grande versatilidade, gama de potências, robustez, duração,reduzida manutenção, baixa poluição, facilidade de produção e custos deaquisição relativamente baixos.
Motores de alto rendimento
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aquisição relativamente baixos.aquisição relativamente baixos.
Como qualquer máquina, o motor eléctrico,responsável pela conversão de energia eléctrica emenergia mecânica, apresenta perdas. O rendimentoé definido como sendo a razão entre a potência desaída (ao nível do veio de saída do accionamento) ea potência eléctrica absorvida à entrada.
Como qualquer máquina, o motor eléctrico,responsável pela conversão de energia eléctrica emenergia mecânica, apresenta perdas. O rendimentoé definido como sendo a razão entre a potência desaída (ao nível do veio de saída do accionamento) ea potência eléctrica absorvida à entrada.
14Estado actual na União Europeia
O acordo voluntário obtido em 1999 entre a CEMEP (Associação Europeia deFabricantes de Motores Eléctricos) e a Comissão Europeia sobre orendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de potências 1,1 a 90 kW, foi
Estado actual na União Europeia
O acordo voluntário obtido em 1999 entre a CEMEP (Associação Europeia deFabricantes de Motores Eléctricos) e a Comissão Europeia sobre orendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de potências 1,1 a 90 kW, foi
Motores de alto rendimento
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rendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de potências 1,1 a 90 kW, foirevisto em 2004. Os motores foram classificados de acordo com o seurendimento:
- EFF1 – Motores de alto rendimento;- EFF2 – Motores de rendimento aumentado;- EFF3 – Motores sem qualquer requisito especial.
rendimento de motores de 2 e 4 pólos, na gama de potências 1,1 a 90 kW, foirevisto em 2004. Os motores foram classificados de acordo com o seurendimento:
- EFF1 – Motores de alto rendimento;- EFF2 – Motores de rendimento aumentado;- EFF3 – Motores sem qualquer requisito especial.
15Situação futura na União Europeia
O lote 11 da Directiva EUP – Produtos que consomem energia (Energy UsingProducts) descreve as orientações de design, a compatibilidade ambiental, oimpacte ambiental e o consumo de energia de máquinas / motores eléctricos
Situação futura na União Europeia
O lote 11 da Directiva EUP – Produtos que consomem energia (Energy UsingProducts) descreve as orientações de design, a compatibilidade ambiental, oimpacte ambiental e o consumo de energia de máquinas / motores eléctricos
Motores de alto rendimento
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impacte ambiental e o consumo de energia de máquinas / motores eléctricosrotativos.A directiva irá abranger os motores de 2, 4 e 6 pólos, na gama de potências de0,75 a 200 kW. Os motores passam a ser classificados por:
- IE1 (= EFF2) – com utilização proibida;- IE2 (= EFF1) – com utilização obrigatória;- IE3 (= Premium) – com utilização voluntária;- IE4 (ainda não aplicável a accionamentos assíncronos).
Nota: A Directiva EUP só entrará em vigor quando for transposta para o direito nacional
impacte ambiental e o consumo de energia de máquinas / motores eléctricosrotativos.A directiva irá abranger os motores de 2, 4 e 6 pólos, na gama de potências de0,75 a 200 kW. Os motores passam a ser classificados por:
- IE1 (= EFF2) – com utilização proibida;- IE2 (= EFF1) – com utilização obrigatória;- IE3 (= Premium) – com utilização voluntária;- IE4 (ainda não aplicável a accionamentos assíncronos).
Nota: A Directiva EUP só entrará em vigor quando for transposta para o direito nacional
16
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EFF1
Efic
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ia e
m %
Acordo Voluntário• Os motores estão divididos em três classes de rendimento:Acordo Voluntário• Os motores estão divididos em três classes de rendimento:
Motores de alto rendimento
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
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PN em kW
Efic
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m %
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Wirkungsgradgrenzen Verfahren A
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Efic
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ia e
m %
Classes de rendimento
Premium
Motores de alto rendimento
Directiva EUP• Motores estão também divididos em três classes de rendimento , mas…Directiva EUP• Motores estão também divididos em três classes de rendimento , mas…
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
70
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0,1 1 10 100 1000
Pn [kW]
Wirk
ungs
grad
eta
Premium EfficiencyHigh Efficiency (eff1)Standard (eff2)EFF3
EFF2
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PN in kW
Efic
iênc
ia e
m % Premium
PremiumAlto rendimento (eff1)Rendimento melhorado (eff2)
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EFF1
EFF2
Potencialeconomiade energia
Motores de alto rendimento
O principio do novo sistema modular de motoresO principio do novo sistema modular de motores
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PremiumPot
ênci
a
Rendimento
EFF1
mais >
19Realizáveis com
Material de melhorqualidade com menor resistência
Aumentar as dimensões das
partes activas (P ~ D²)
Gaiolas em cobre
Motores de alto rendimento
Formas de melhorar o rendimentoFormas de melhorar o rendimento
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Gaiolas em cobreem vez de alumínio Motor de maiores dimensões
para a mesma potência
Po
Perdas
Pi Pi
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Motores de alto rendimento
Evolução da aquisição de motores na EuropaEvolução da aquisição de motores na Europa
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Fonte: ZVEI
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Motores de alto rendimento
Ferramenta de cálculo do tempo de amortização no
Ferramenta de cálculo do tempo de amortização no
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de amortização no SEW-Workbenchde amortização no SEW-Workbench
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Redutores de velocidade
A velocidade dos motores eléctricos trifásicos é aproximadamente entre 750 e3.000 rpm, dependendo do número de pólos e da frequência de alimentação.Contudo, a maioria das aplicações requerem velocidades muito mais baixas(tipicamente entre 15 e 300 rpm). Nesses casos, são utilizados redutores emseparado ou o ideal seria, como um moto-redutor, i.e. uma unidade integradacombinando um motor eléctrico e um redutor.
A velocidade dos motores eléctricos trifásicos é aproximadamente entre 750 e3.000 rpm, dependendo do número de pólos e da frequência de alimentação.Contudo, a maioria das aplicações requerem velocidades muito mais baixas(tipicamente entre 15 e 300 rpm). Nesses casos, são utilizados redutores emseparado ou o ideal seria, como um moto-redutor, i.e. uma unidade integradacombinando um motor eléctrico e um redutor.
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combinando um motor eléctrico e um redutor.combinando um motor eléctrico e um redutor.
23Na mesma razão que uma caixa redutora reduz a velocidade aumenta obinário. Tornando o redutor o sistema ideal para adaptar a velocidade domotor ao ponto de trabalho da máquina, em termos de velocidade ebinário.
Uma solução mais económica, comparando com um motor sobre - dimensionado a rodar
Na mesma razão que uma caixa redutora reduz a velocidade aumenta obinário. Tornando o redutor o sistema ideal para adaptar a velocidade domotor ao ponto de trabalho da máquina, em termos de velocidade ebinário.
Uma solução mais económica, comparando com um motor sobre - dimensionado a rodar
Redutores de velocidade
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com um motor sobre - dimensionado a rodara baixas frequências.
Nota: Os conversores de frequência reduzema velocidade até zero rpm mantendo o binárionominal, mas não o multiplicam como fazemos redutores.
com um motor sobre - dimensionado a rodara baixas frequências.
Nota: Os conversores de frequência reduzema velocidade até zero rpm mantendo o binárionominal, mas não o multiplicam como fazemos redutores.
24A eficiência dos redutores é influenciada pela ligação entre o motor e o redutor e as perdas no interior do redutor
• O engrenamento ideal, seria uma ligação aço / aço;
• Quanto maior a velocidade de entrada, maiores as perdas nos
A eficiência dos redutores é influenciada pela ligação entre o motor e o redutor e as perdas no interior do redutor
• O engrenamento ideal, seria uma ligação aço / aço;
• Quanto maior a velocidade de entrada, maiores as perdas nos
Redutores de velocidade
Potencial de economia de energia nos redutoresPotencial de economia de energia nos redutores
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rolamentos e as perdas por chapinagem no óleo;
• A quantidade correcta de óleo e o estado do óleo garantem aredução das perdas e longa operação livre de desgaste.
rolamentos e as perdas por chapinagem no óleo;
• A quantidade correcta de óleo e o estado do óleo garantem aredução das perdas e longa operação livre de desgaste.
Fonte: ZVEI brochura Abril 2006 “Saving energy with electric drives“
Valor característico por estágio
Tipo de engrenagem Engrenagem cilíndrica Engrenagem cónica Engrenagem sem-fim
Redução máxima
Eficiência
aprox. 7 aprox. 5 aprox. 50
aprox. 98 % aprox. 98 % aprox. 50 … 96 %
25
Conversores de frequência
Os conversores de frequência convertem a tensão da rede de 50 Hz numatensão contínua e em seguida sintetizam uma frequência variável sobcontrolo externo do utilizador consoante o tipo de aplicações.
Os conversores de frequência convertem a tensão da rede de 50 Hz numatensão contínua e em seguida sintetizam uma frequência variável sobcontrolo externo do utilizador consoante o tipo de aplicações.
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26Os accionamentos de velocidade variável (motor CA + CF) têm as seguintesefeitos:
• Os processos são melhorados com a introdução de parâmetros de
processo variáveis que tornam todo o processo mais flexível;
• Velocidade optimizada para cada aplicação especifica;
• Função de economia de energia dinâmica;
Os accionamentos de velocidade variável (motor CA + CF) têm as seguintesefeitos:
• Os processos são melhorados com a introdução de parâmetros de
processo variáveis que tornam todo o processo mais flexível;
• Velocidade optimizada para cada aplicação especifica;
• Função de economia de energia dinâmica;
Conversores de frequência
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A magnetização do motor assíncrono é controlada, dependendo da
carga, com adaptação da relação tensão / frequência;
• O desgaste mecânico é reduzido por rampas;
• Em caso de operação com frenagem, a energia retorna ao circuito
intermédio (DC link) ou para o sistema de alimentação (módulo
regenerativo de alimentação);
• Desliga quando não está a ser utilizado.
A magnetização do motor assíncrono é controlada, dependendo da
carga, com adaptação da relação tensão / frequência;
• O desgaste mecânico é reduzido por rampas;
• Em caso de operação com frenagem, a energia retorna ao circuito
intermédio (DC link) ou para o sistema de alimentação (módulo
regenerativo de alimentação);
• Desliga quando não está a ser utilizado.
27Vantagens da utilização de conversores de frequência:
• Elevado rendimento 96-98% e elevada fiabilidade;
• Elevado factor de potência;
• Dimensão reduzida, não oferecendo problemas de implantação;
• O ajustamento/programação fácil;
• Possibilidade de controlo de vários tipos de motores;
Vantagens da utilização de conversores de frequência:• Elevado rendimento 96-98% e elevada fiabilidade;
• Elevado factor de potência;
• Dimensão reduzida, não oferecendo problemas de implantação;
• O ajustamento/programação fácil;
• Possibilidade de controlo de vários tipos de motores;
Conversores de frequência
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• Motores de indução com resposta dinâmica comparável aos motores
DC (no caso do controlo vectorial);
• Adaptação do motor à carga (binário e velocidade);
• Arranques suaves (poupanças de energia!) e frenagem controlada;
• Motores de indução com resposta dinâmica comparável aos motores
DC (no caso do controlo vectorial);
• Adaptação do motor à carga (binário e velocidade);
• Arranques suaves (poupanças de energia!) e frenagem controlada;
28Vantagens da utilização de conversores de frequência :
• Protecção do motor contra curto-circuitos, sobre-intensidades, sobre-
tensões, falta de fase, etc. (vantagem técnica e económica!);
• Poupança substancial de energia e tempo de retorno do investimento
reduzido, particularmente quando aplicados ao controlo de caudais
de bombas, ventiladores e compressores centrífugos;
Vantagens da utilização de conversores de frequência :• Protecção do motor contra curto-circuitos, sobre-intensidades, sobre-
tensões, falta de fase, etc. (vantagem técnica e económica!);
• Poupança substancial de energia e tempo de retorno do investimento
reduzido, particularmente quando aplicados ao controlo de caudais
de bombas, ventiladores e compressores centrífugos;
Conversores de frequência
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
• Possibilidade de integrarem módulos de regeneração, que poderão
ser muito vantajosos para cargas com uma elevada frequência de
travagens;
• Diminuição do ruído acústico e melhoria do controlo dos processos,
da produtividade e da qualidade dos produtos;
• Menor desgaste dos componentes/equipamentos mecânicos.
• Possibilidade de integrarem módulos de regeneração, que poderão
ser muito vantajosos para cargas com uma elevada frequência de
travagens;
• Diminuição do ruído acústico e melhoria do controlo dos processos,
da produtividade e da qualidade dos produtos;
• Menor desgaste dos componentes/equipamentos mecânicos.
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Estado inicial :
Motor CA de duas velocidades P = 16/4 kW
Conversores de frequência
Exemplo de aplicação: Sistema de ventilação industrialExemplo de aplicação: Sistema de ventilação industrial
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P = 16/4 kW
Potencia instalada na máquina: 1 MW
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Alteração:
Motor de alto rendimento eff1P = 16 kW
Controlado por um conversor de frequência com a Função
Conversores de frequência
Exemplo de aplicação: Sistema de ventilação industrialExemplo de aplicação: Sistema de ventilação industrial
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de frequência com a Função Economia de energia
31
100
150
200
250
Lastmoment
Motormoment (High)
Motormoment (Low)
Estado inicial:accionamento de duas velocidades
Conversores de frequência
Função economia de energiaFunção economia de energia
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
0
50
100
200 400 600 800 1000 1200 1400
Função carga
Carga parcial
• Cada processo tem um perfil de carga, que não é normalmente constante durante a operação.
• O diagrama apresenta a característica de carga de um sistema de ventilação industrial. A antiga instalação tentava adoptar um perfil de carga com accionamento de duas velocidades.
• Se a aplicação for regulada para o ponto de operação óptimo do motor ele rodará à carga parcial � o grau de eficiência só é bom num ponto de operação. Em todos os outros pontos de funcionamento o grau de eficiência é mau.
• Cada processo tem um perfil de carga, que não é normalmente constante durante a operação.
• O diagrama apresenta a característica de carga de um sistema de ventilação industrial. A antiga instalação tentava adoptar um perfil de carga com accionamento de duas velocidades.
• Se a aplicação for regulada para o ponto de operação óptimo do motor ele rodará à carga parcial � o grau de eficiência só é bom num ponto de operação. Em todos os outros pontos de funcionamento o grau de eficiência é mau.
32
100
150
200
250
Aumento da velocidade =
Aumento da frequência
Conversores de frequência
Função economia de energiaFunção economia de energia
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
0
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200 400 600 800 1000 1200 1400
Aumento da velocidade = aumento da carga
• Se a mesma aplicação for accionada com conversor de frequência pode ser executado do seguinte modo � normalmente a velocidade adoptada é a requerida para o sistema.
• Através da regulação da velocidade da aplicação, reduz-se as perdas de energia o qual leva a um menor consumo.
• Mas: Com diferentes cargas o motor tem uma óptima eficiência apenas num ponto operacional - em todos os outros pontos de funcionamento o grau de eficiência é menor que o óptimo.
• Se a mesma aplicação for accionada com conversor de frequência pode ser executado do seguinte modo � normalmente a velocidade adoptada é a requerida para o sistema.
• Através da regulação da velocidade da aplicação, reduz-se as perdas de energia o qual leva a um menor consumo.
• Mas: Com diferentes cargas o motor tem uma óptima eficiência apenas num ponto operacional - em todos os outros pontos de funcionamento o grau de eficiência é menor que o óptimo.
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100
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Conversores de frequência
Função economia de energiaFunção economia de energia
Aumento da frequência
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
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• Ao usar a Função economia de energia ( disponível nos conversores de frequência) o motor terá um elevado grau de eficiência em toda velocidade.
• A carga adoptada e o escorregamento são regulados para optimizar o valor - portanto, a eficiência energética dos motores obtêm um óptimo resultado.
• Apenas as combinação de motor de alto rendimento e a Função economia de energia juntos são capazes de proporcionar óptimos benefícios!
• Ao usar a Função economia de energia ( disponível nos conversores de frequência) o motor terá um elevado grau de eficiência em toda velocidade.
• A carga adoptada e o escorregamento são regulados para optimizar o valor - portanto, a eficiência energética dos motores obtêm um óptimo resultado.
• Apenas as combinação de motor de alto rendimento e a Função economia de energia juntos são capazes de proporcionar óptimos benefícios!
34Optimização do sistema:
Sistema actual: Accionamento de duas velocidades
Consumo médio de potência:Energia utilizada por accionamento:Custos da energia por accionamento:Todos os accionamentos (96 unidades.):
Optimização do sistema:
Sistema actual: Accionamento de duas velocidades
Consumo médio de potência:Energia utilizada por accionamento:Custos da energia por accionamento:Todos os accionamentos (96 unidades.):
11,683.5007.000
670.000
kWkWh€€
Consumo de energia:- 14 %
Conversores de frequência
Função economia de energiaFunção economia de energia
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Coode / SLM
A mesma instalação com motores de alto rendimento conversores de frequência com a Função economia de energia activa
Consumo médio de potência:Energia utilizada por accionamento:Custos da energia por accionamento:Todos os accionamentos (96 unidades.):
Economia anual (total):Economia anual por accionamento:
A mesma instalação com motores de alto rendimento conversores de frequência com a Função economia de energia activa
Consumo médio de potência:Energia utilizada por accionamento:Custos da energia por accionamento:Todos os accionamentos (96 unidades.):
Economia anual (total):Economia anual por accionamento:
670.000
10,072.0006.000
581.000
89.000930
€
kWkWh€€
€€
Efeito adicional: Melhoria da funcionalidade
Amortizarão:apr. 2 anos
35
Elementos de transmissão de potência
A transmissão de potência entre o motor e o redutor, ou entre um destes e a máquina, tais como polias, correias, cremalheiras e correntes, cujo rendi-mento influência o rendimento global do sistema.
A transmissão de potência entre o motor e o redutor, ou entre um destes e a máquina, tais como polias, correias, cremalheiras e correntes, cujo rendi-mento influência o rendimento global do sistema.
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36
A) A transmissão ideal é através de um acoplamento rígido, como a solução moto-redutor e/ou a solução de redutor com veio oco:
• As perdas por transmissão são praticamente eliminadas;
A) A transmissão ideal é através de um acoplamento rígido, como a solução moto-redutor e/ou a solução de redutor com veio oco:
• As perdas por transmissão são praticamente eliminadas;
Elementos de transmissão de potência
Potencial de economia relacionado com a transmissão de potênciaPotencial de economia relacionado com a transmissão de potência
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Fonte: ZVEI brochura Abril 2006 “Saving energy with electric drives“
37
B) No entanto, em muitos casos, são utilizadas correias ou correntes:
• As correias em V devem ser evitadas por causa do seu baixo nívelde eficiência;
• Se utilizar correntes, assegurar uma correcta lubrificação.
B) No entanto, em muitos casos, são utilizadas correias ou correntes:
• As correias em V devem ser evitadas por causa do seu baixo nívelde eficiência;
• Se utilizar correntes, assegurar uma correcta lubrificação.
Elementos de transmissão de potência
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• Se utilizar correntes, assegurar uma correcta lubrificação.• Se utilizar correntes, assegurar uma correcta lubrificação.
Fonte: ZVEI brochura Abril 2006 “Saving energy with electric drives“
Valor característico
Tipo de correia Correia plana
Redução máxima
Eficiência
Correia - V Correia dentada Corrente
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Accionamentos mecatrónicos
Observámos as vantagens de um accionamento ser constituído por um motordirectamente acoplado a um redutor e o primeiro ser controlado por umconversor de frequência.
Então a solução ideal será ter uma unidade de accionamento mecatrónicoconstituído por esses três elementos - motor, redutor e conversor defrequência.
Observámos as vantagens de um accionamento ser constituído por um motordirectamente acoplado a um redutor e o primeiro ser controlado por umconversor de frequência.
Então a solução ideal será ter uma unidade de accionamento mecatrónicoconstituído por esses três elementos - motor, redutor e conversor defrequência.
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Accionamentos mecatrónicos
O conversor de frequência integrado na caixa de terminais tem particularidadede se adaptar a motores de qualquer classe de rendimento (eff2, eff1 ouPremium).
O motor por sua vez também se adapta a qualquer redutor e em qualquerposição de montagem.
Este sistema para além das poupanças de energia, não ocupam espaço nosquadros eléctricos e tem uma forte redução de custos em termos de cablagens
O conversor de frequência integrado na caixa de terminais tem particularidadede se adaptar a motores de qualquer classe de rendimento (eff2, eff1 ouPremium).
O motor por sua vez também se adapta a qualquer redutor e em qualquerposição de montagem.
Este sistema para além das poupanças de energia, não ocupam espaço nosquadros eléctricos e tem uma forte redução de custos em termos de cablagens
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quadros eléctricos e tem uma forte redução de custos em termos de cablagense manutenção.quadros eléctricos e tem uma forte redução de custos em termos de cablagense manutenção.
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Accionamentos mecatrónicos
Potencial de economia com accionamentos mecatrónicosPotencial de economia com accionamentos mecatrónicos
•Elevada eficácia global:- novo conceito de motor;- nova electrónica de potência e método
de controlo inteligente;
• O grau de eficácia global (redutor, motor
•Elevada eficácia global:- novo conceito de motor;- nova electrónica de potência e método
de controlo inteligente;
• O grau de eficácia global (redutor, motor
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O accionamento mecatrónico da figura é equipado de série com motor de classe de rendimento “Premium”
• O grau de eficácia global (redutor, motor e conversor de frequência) entre 10 e 25% superior, comparado com os accionamentos standard;
• Com o accionamento mecatrónico podemos obter uma economia de energia entre 15 e 30%;
• Os custos adicionais podem ser amortizados em 1 a 2 anos.
• O grau de eficácia global (redutor, motor e conversor de frequência) entre 10 e 25% superior, comparado com os accionamentos standard;
• Com o accionamento mecatrónico podemos obter uma economia de energia entre 15 e 30%;
• Os custos adicionais podem ser amortizados em 1 a 2 anos.
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Conclusão
Quando seleccionamos um accionamento, para além do seu correctodimensionamento em termos de binário e velocidade, também temos de terem conta o seu rendimento, pois não é apenas o custo de aquisição doaccionamento que influencia a economia do sistema.
Os custos relacionados com um accionamento podem ser comparados comum Iceberg em que o valor da compra do accionamento é apenas a parte
Quando seleccionamos um accionamento, para além do seu correctodimensionamento em termos de binário e velocidade, também temos de terem conta o seu rendimento, pois não é apenas o custo de aquisição doaccionamento que influencia a economia do sistema.
Os custos relacionados com um accionamento podem ser comparados comum Iceberg em que o valor da compra do accionamento é apenas a parte
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um Iceberg em que o valor da compra do accionamento é apenas a partevisível, a quando da aquisição.um Iceberg em que o valor da compra do accionamento é apenas a partevisível, a quando da aquisição.
42Custos de investimento
Arranque
Formação
Equipamento opcional
Peças sobressalentes
Conclusão
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Peças sobressalentes
Manutenção
Pessoal
Controlo
Segurança
Energia
Reconversão
Reciclagem
Reposição de sistemas
43Obrigadopela Vossa atenção
Obrigadopela Vossa atenção
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Esta apresentação teve como base alguns trabalhos do Investigador
Fernando J. T. E. Ferreira - E-mail: [email protected] TM: 967 074 930
Contactos
João Pratas Departamento de EngenhariaSEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel. 231 209 692 / Tlm. 935 987 120 / FAX. 231 203685 Serviço de Emergência 24/24H:935 987 130 E-mail: [email protected]