EC techniekheeftde Toekomst! Vibo Benelux –Metenis Weten...R2E140 365 m³/h 100 Pa EC -SYSTEMS :...
Transcript of EC techniekheeftde Toekomst! Vibo Benelux –Metenis Weten...R2E140 365 m³/h 100 Pa EC -SYSTEMS :...
1
Delft, 17 februari 2010
EC techniek heeft de Toekomst !
Vibo Benelux - ebm-papst World-Wide
Filosofie
Vibo Benelux – Meten is Weten
Lucht metenDuurproeven
Motor test opstelling
Geluidsmetingen
Vibo Benelux – Meten is Weten
Klimaatkamer ZoutneveltestVochtkamer
Tr illingen test
EMC
Vibo Benelux - Kerncompetenties
Motorentechniek
Aerodynamica
Electronica
Klantspecifieke
speciaal oplossingen
2
Vibo Benelux - Techniek
Buitenloop motoren
1-fase, 3-fase en EC
50/60 Hz
Compacte bouwvorm, IN het hart van de ventilator
Hoog belastbaar, midden in de luchtstroom: goede warmteafgifte
Vibo Benelux - Techniek - EC
Motoren EC techniek
AC en DC
Tot 30.000 rpm
Tot 26 Nm
Vibo Benelux - Techniek
Axiaal
Ø 130 mm tot
Ø 990 mm
Tot 30.000 m³/h
Tot 375 Pa
Vibo Benelux - Techniek
Axiaal Compact
25x25 mm tot 280x280 mm
Tot 1920 m³/h
Tot 250 Pa
Radiaal Compact
51x51 mm tot 220x220 mm
Tot 350 m³/h
Tot 700 Pa
Vibo Benelux - Techniek
ACmaxx
DC voordelen
AC aansluiten
Vibo Benelux - Techniek
Dwarsstroom
Ø 40 mm tot Ø 100 mm
Tot 1000 m³/h, Tot 70 Pa
3
Vibo Benelux - Techniek
Radiaal Forward Curved
Ø 5 cm tot Ø40 cm
Tot 8000 m³/h
Tot 3000 Pa
Vibo Benelux - Techniek
Radiaal Backward Curved
Ø 100 mm tot Ø 630 mm
Tot 6 kW
Tot 20.000 m³/h
Tot 2000 Pa
Vibo Benelux - Techniek
Aandrijvingen
Vibo Benelux - Techniek
Zeitlauf reductorenebm-papst motoren
Tot i = 3525
Tot 30 Nm nominaal
Vibo Benelux - Afnemers
• OEM en grootverbruikers
• Marktsegmenten waarin we aktief zijn
> Verwarming
> Lucht en klimaattechniek
> Machinebouw
> IT/Telecom
> Handelaren en Wederverkopers
> Huishoudelijke apparatuur
> Diverse en nieuwe Markten
> Automotive
Marktsegmenten - Verwarming
Gasventilatoren van ebm-papst:
Zeer lange levensduur en fluisterstil, toegepast door vrijwel alle grote fabrikanten van verwarmingsketels
4
Afzuiging woonhuizen
“woonbox”
Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek
Condensorkoeling,
automatisch traploos geregeld,
optimaal toerental
Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek
Marktsegmenten - Lucht en klimaattechniek
WTW
Marktsegmenten - Machinebouw
Ebm-papst buitenloop EC motorreductoren, snel en nauwkeurig positioneren
Marktsegmenten - Machinebouw
Papst brushless DC motoren:
hoog koppel, lange levensduur
Zeitlauf planetaire DC reductor:
betrouwbaar onder alle omstandigheden
Marktsegmenten - IT / Telecom
Gecontroleerde serverruimte koeling
5
Marktsegmenten - IT / Telecom
Marktsegmenten - Huishoudelijke apparatuur
Veel lucht uit een kleine stille fan
Marktsegmenten - Huishoudelijke apparatuur
Uit de katalogus of custom-made voor alle grote merken
Marktsegmenten - Automotive
World-Wide samenwerking met alle grote spelers op de automotive markt
Marktsegmenten - Automotive
Stoelventilatie
Sensor blower
Marktsegmenten - Automotive
Variabele stuurbekrachtiging BMW
6
Marktsegmenten - Nieuwe Markten
Brandstofcel i.p.v. accu’s
Grenslucht afzuiging
Marktsegmenten - Nieuwe Markten
Het is een borstelloze, permanent magneet
bekrachtigde, synchroonmotor met electronischecommutering…
ECLECTRONICALLY
OMMUTATED Motor ,kor t gezegdEC Motor
Wat is een EC motor?
…wij noemen het
EC-SYSTEMS : Brush vs Brushless
Hall sensorelectronischecommutering
Koolborstels+ collector
mechanischecommutering
EC-SYSTEMS : EC, buitenloop PM motor
Hall sensor
Permanent magneten
Rotor
Stator
Wikkelingen
EC-SYSTEMS : Principe
Commutatielogica
In Tabelvorm:
-DichtOpenOpenDicht
+OpenDichtDichtOpen
Ut en ItT4T3T2T1
Werking uitvoering met 1 wikkeling :
Hall-sensor X geeft aan in
welke positie de rotor s taat, signaal Qw.
Hieruit wordt door de logicade aansturing T1-4gegenereerd.
7
Vibo Benelux - Techniek - EC
M3G 150
Vibo Benelux - Techniek - EC
Kogellagers
Statorpakket
Wikkelingen
Commuteringselectronica
Rotor
Permanentmagneten
Hall-Sensoren
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
• Hoog rendement
• Gunstig geluid
• Compacte bouwwijze
• Toerental netfrequentie onafhankelijk
• Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar
• Commuteringselektronica op de motor gebouwd
• PFC (power-factor control)
• Motorbeveiliging geïntegreerd
• Onderhoudsvrij en lange levensduur
Premium IE3High IE2Standard IE1
EC-SYSTEMS : Laag opgenomen vermogenToekomstige norm
EC-SYSTEMS : Rendement ventilatorenMEPS = Minimum Energy Performance Standards
EC-SYSTEMS : Voorbeeld verschillende toerenregelingen
8
EC-SYSTEMS : Rendement
63% van het maximale toerental=> 25% van de maximale vermogens
opname
1000 kW
1 kW
Rendement van AC motoren afhankelijk van de last
EC-SYSTEMS : EpPro selectieprogramma
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
• Hoog rendement
• Gunstig geluid
• Compacte bouwwijze
• Toerental netfrequentie onafhankelijk
• Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar
• Commuteringselektronica op de motor gebouwd
• PFC (power-factor control), hoge cos φ
• Motorbeveiliging geïntegreerd
• Onderhoudsvrij en lange levensduur
EC-SYSTEMS : Geluid
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
[dB]LpA
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 V [m^3/h]16000
Triac
Frequentieregelaar
VariacEbmpas t EC-i
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
• Hoog rendement
• Gunstig geluid
• Compacte bouwwijze, IP44 of IP54 gesloten
• Toerental netfrequentie onafhankelijk
• Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar
• Commuteringselektronica op de motor gebouwd
• EMC gesloten, geen afgeschermde kabel nodig
• PFC (power-factor control), hoge cosφ
• Motorbeveiliging geïntegreerd
• Onderhoudsvrij en lange levensduur
EC-SYSTEMS : Compact
~Net
1 fase
3 fase
ACDC
Gelijkrichter
320 of 560 vdc 0-10V
PWM
Sensor
Bus communicatie
Regeling
Intelligente ventilator
EMC gesloten
Volgorde van wikkelingen +Vermogen in de wikkelingen
9
• Hoog rendement
• Gunstig geluid
• Compacte bouwwijze
• Toerental netfrequentie onafhankelijk
• Perfecte regelbaarheid, breed inzetbaar
• Geïntegreerde PID regeling
• Master Slave mogelijkheid geïntegreerd
• Commuteringselektronica op de motor gebouwd
• PFC (power-factor control), hoge cosφ
• Motorbeveiliging geïntegreerd
• Onderhoudsvrij en lange levensduur
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
Het maximale toerental bij een 1 en 3 fase a-synchroonmotorwordt bepaald door het pooltal en de netfrequentie
EC-SYSTEMS : principe
Het toerental van een EC-motor is onafhankelijk van de netfrequentie. Het toerental wordt gestuurd door de elektronica
Pooltal Netfrrequentie nsynchroon nAsynchroon
2 50 Hz 3000 2400-2800 rpm2 60 Hz 3600 2800-3400 rpm
4 50 Hz 1500 1200-1400 rpm4 60 Hz 1800 1400-1700 rpm
6 50 Hz 1000 800-900 rpm6 60 Hz 1200 930-1100 rpm
EC-SYSTEMS : breed inzetbaar
EC en AC Ventilator – BG500
0
50
100
150
200
250
0 5.000 10.000 15.000m³/h
Pa
EC
AC 4-polig
AC 6-polig
EC-SYSTEMS : Regelbaarheid
0%
25%
50%
75%
100%
13% 25% 38% 50% 63% 75% 88% 100%
airflow capacity
pow
er in
put
On/Off operation
EC modulation
P1 ~ n3
• Brede ingangsspanning: 1~200..277VAC of 3~380..480VAC
• 50Hz en 60Hz inzetbaar
• Hoge betrouwbaarheid doorminder componenten, robuuste techniek
• Toerental terugmelding
• Aanloopstroom ≤ nominaal stroom
• Hoge cosφ
• Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk
• EMC en netfilter geïntegreerd
• Geen afgeschermde leidingen
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
Vibo Benelux, Inschakelstroom
M a i n s
2 s e c / D IV
1 A / DIV
In = 3A
In = 4A Is = 9A
EC
AC
2s / DIV
Door PFC hoge cos φ
Voorbeeld: AC 6-polige buitenloopmotor versus EC
2s / DIV
10
• Brede ingangsspanning:
1~200..277VAC ( of 1~100..130VAC )
3~380..480VAC ( of 3~200..240VAC )
• 50/60 Hz inzetbaar
• Hoge betrouwbaarheid door minder componenten
• Toerental terugmelding, Foutmelding
• Aanloopstroom ≤ nominaal stroom
• Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk
EC-SYSTEMS : eigenschappen
EC-SYSTEMS : Voltages
• Hoog rendement
• Gunstig geluid
• Compacte bouwwijze
• Toerental netfrequentie onafhankelijk
• Perfecte regelbaarheid
• Commuteringselektronica op de motor gebouwd
• PFC (power-factor control)
• Motorbeveiliging geïntegreerd
• Onderhoudsvrij en lange levensduur
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
EC-SYSTEMS : Levensduur
Belangrijkste factor m.b.t. de levensduur van de ventilator : de lagers.
Belangrijkste factor m.b.t. de levensduur van de lagers :
temperatuur van het smeermiddel in de lagers.
EC = Hoog rendement= Lagere lagertemperatuur= Langere levensduur
• Brede ingangsspanning: 1~200..277VAC of 3~380..480VAC
• 50Hz en 60Hz inzetbaar
• Hoge betrouwbaarheid door minder componenten
• Toerental terugmelding, foutmelding
• Aanloopstroom ≤ nominaal stroom
• Standaard analoge en digitale interface en buscommunicatie RS485 mogelijk
EC-SYSTEMS : Eigenschappen
EC-SYSTEMS : I/O
11
EC-SYSTEMS : Plug and Play
Potentiometer aansluiten
en klaar:
Traploze toerenregeling
Geïntegreerde motorbeveiliging
Fout- cq waarschuwings relais
EC-SYSTEMS : Plug and Play
Geïntegreerde PID regelingAansluiten temperatuursensor of druksensor, en klaar !
EC-SYSTEMS : Plug and Play
Geïntegreerde PID regelingt.b.v. constant volume.Aansluiten druksensor, en klaar !
EC-SYSTEMS : Plug and Play
Sensorless constant volume:Potmeter of externanaloog stuursignaalen klaar !
EC-SYSTEMS : Plug and Play
Clean-room uitvoeringStandaard met RJ45
ebmBUS RS485 terminals
Modbus aansluitenen klaar !
EC-SYSTEMS : ebmBUS via PC
EC ventilator � � RS232/RS485 converter � � PC
EC control configuratie en analyse software
Vrij te gebruiken protocol, Modbus
12
EC-SYSTEMS : ebmBUS via PDA
Pocket-PC met Windows Mobile 5.0 + Bluetooth adapter
Inbedri jfname, Service, Diagnose
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC
In de voorbeelden worden katalogus versies van ebm-papstAC ventilatoren vergeleken met ebm-papst EC ventilatoren.
In de praktijk blijken veel andere merken AC een aanzienlijkslechter rendement te hebben dan de ebm-papst AC ventilatorenzodat het verschil met EC groter zal zijn.
EC ventilatoren hebben een geïntegreerde traploze toerenregeling.Als we EC met AC vergelijken zal het rendement van de externetoereneregeling voor de AC motor, ook in acht moeten worden genomen,dit is verrekend in de voorbeelden.
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
Ebm-papst AC HyBlade W4D630-GD01-01
Ebm-papst EC W3G630-CH02-03
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
Ebm-papst AC HyBlade W4D630-GD01-01
Ebm-papst EC W3G630-CH02-03
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
13
AC W4D630-GJ01-01 EC W3G630-CH02-03
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
AC EC250 Pa 250 Pa11.900 m³/h 15.900 m³/h = +34%1340 rpm 1490 rpm
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
EC AC250 Pa 250 Pa11.900 m³/h 11.900 m³/h2,10 kW 2,70* kW = +28%
150 Pa 150 Pa9280 m³/h 9280 m³/h1,0 kW 1,75* kW = +75%
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, axiaal
Inclusief het rendement van de externe toerenregeling:gesteld op ca. 94%
Stel 1 kWh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,-
600 Watt minder = ca. € 600,- per jaar besparing
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, radiaal
EC-SYSTEMS : Vergelijk met AC, radiaal
EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal
EC AC450 Pa 450 Pa8.500 m³/h 8.500 m³/h1,60 kW 2,33 kW = + 45%
200 Pa 200 Pa5700 m³/h 5700 m³/h0,60 kW 1,17 kW = + 95 %
Stel 1 kWh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,-
730 Watt minder = ca. € 730,- per jaar besparing
Inclusief het rendement van de externe toerenregeling:gesteld op ca. 94%
14
R2E140 365 m³/h 100 Pa
EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal
R3G140 365 m³/h 100 Pa
EC-SYSTEMS : vergelijk met AC, radiaal
Stel 1 kWh kost 11,4 cent, dan kost 1 Watt 1 jaar continu aan euro 1,-
70 Watt minder = ca. € 70,- per jaar besparing
EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-Q
i-Q
EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-Q
ESM
Q ESM580 m³/h 610 m³/h60 Watt 20 Watt
+ veel langere levensduur+ nachtstand = nog meer besparen+ extra besparen via COP
Terugverdientijd: 1 a 2 jaar.
( Energie Spaar Motor )
EC-SYSTEMS : Spaltpool versus ESM / i-Q
EC Techniek heeft de toekomst !
15
Bedankt voor uw aandacht !
Delft, 17 februari 2010