「節能製造與微污染控制」產品及技術發表研討會 2018年12月21日(五)

「節能製造與微污染控制」產品及技術發表研討會 2018年12月21日(五)

高效率 IE4馬達搭配變頻器操作於廠務設備節能應用

鄭志鴻台灣西門子 大型驅動產品事業處 產品經理

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Unrestricted

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SH 450

SH 400

SH 355

SH 315

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從 IE1 升級到 IE4 ，馬達軸心高度相同，設計無需任何變動，機械安裝無衝突!

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提供許多的選項足以應付各式各樣的特殊需求。即時且清楚的客制化參考!

+

IE4 同時提供鋁殼與鑄鐵外殼兩種材質: 從IE2/IE3 到 IE4都可以使用相同的馬達外殼與構造。馬達外殼機械強度堅固、穩定!

+

+

同時適合直接(DOL)與變頻(VVVF)起動。未來因節能考量改變起動方式無需重新購置馬達!

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簡單的連結與調機設定(基於相同的設計概念。快速試俥達到交機目的!

+

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6攪拌機 輸送帶押出機

水泵 風機 空壓機

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+

Article No. Description

Equip

ment

design

ation

Quanti

ty

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UC1611/188302302 ; obsolete materials were replaced by successors analog PMD. The

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CZF:508483151004

02 SPARE PART TB-TOP SIDE WITH GASKET 5.44 TB1Q01 2XM63+2XM20 1LE1 SH 315 1CZF:508583151014

00 SPARE PART TB-COVER MIT SEALING PARTS NR.5.83 + 5.84 1LE1 SH 315 1CZF:300003363912

40 SPARE PART KEY 22H9X14X140-CSN022562 ALLE TYPEN SH 225-315 1CZF:512983151100

02 SPARE PART BEARING SHIELD B3 1.40 OR 6.20 1LE1 SH 315 1CZF:300003422054

90 STANDARDIZED PART BEARING 1.61 OR 6.10 DIN625-6319J C3 ALL TYPE SH 315 1CZF:300009810000

61 spare part shaft sealing ring SN63256-V-95S-NBR 60 all typs AH315 1CZF:512983151100

01 SPARE PART BEARING SHIELD B3 1.40 OR 6.20 1LE1 SH 315 1CZF:300003422054

90 STANDARDIZED PART BEARING 1.61 OR 6.10 DIN625-6319J C3 ALL TYPE SH 315 1CZF:300009810000

61 spare part shaft sealing ring SN63256-V-95S-NBR 60 all typs AH315 1CZF:332371117207

02 SPARE PART COOLING FAN 7.04 PLASTIC,D280X106/D79 1LE1,1LG4,1LG6 SH 315 1CZF:507483152000

05 SPARE PART FAN COVER, 7.40 PLASTIC 1LE1 SH 315 1CZF:328672027404

01 SPARE PART TERMINAL BOARD 5.10 GT620 1LG4,1LG6 SH 315 1CZF:300009826000

10 SPARE PART SPRING WASHER DIN128-A6-FST-A2K ALL TYPES ALL SH 4CZF:300009808002

90 SPARE PART BOLT M63X1,5 ALL TYPE ALL SH 2CZF:300009808003

20 SPARE PART BOLT M20X1,5 ALL TYPE ALL SH 2CZF:501583150040

01 SPARE PART SPRING WASHER 4-8 POLIG,1.58 6319 ALL TYPE SH 315 1CZF:511783151000

00 spare part inner bearing cover AS 1.65 4-8-pol 1LE1 AH315 1CZF:551583159210

00 SPARE PART REGREASING PARTS 1LE1 SH 315 1CZF:300003715009

50 SPARE PART LOCK RING AS 3.03 1LG4,1LG6 SH 315 1CZF:327173119953

00 spare part bearing cap inner 6.24 B3/B5 4-8-pol 1LE AH315 1CZF:300009824000

60 PLUG SN60805-C7,2-PE-WEICH-NF 2

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• 即有運轉馬達改成高效率馬達

就可以達到節能?

• 節能效益怎麼作驗証?

• 投資報酬率能夠符合公司期待嗎?

Compressor

33 kW

Base load

Compressor

33 kW

Base load

Compressor

33 kW

Base load

Compressor

33 kW

Base load

Compressor

33 kW

Base load

Compressor

0–33 kW

controllable

Compressor

33 kW

Base load

06:00 h 12:00 h 15:00 h

33%

66%

100%

Power

SIRIUS

soft starter

SINAMICS

G

SIRIUS

soft starter

Please click on the image to

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SIMOTICS

low-voltage

motorsG130/

G150

G120P

V20

G120

mit

CU

230P

-

2

S120

Ch

assis

/

Cab

inet

S150

Ca

bin

et

SIR

IUS

San

ft-

sta

rter

3R

W44

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100% 馬達動力輸出

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SIEMENS SIMOTICS

Energy saving cost between high efficiency

IE1 ~ IE4motor

Low effe. motor High effe. motor

power capacity/shaft power(kw)* 37.5

power capacity/shaft power(HP) 50

Poles 4

IE Level 1 4

efficiency value(%)(New motor) 91.2% 95.3%

deducted efficiency value(%)(old existing motor) 5% 0%

Input electric power(kw) 43.50 39.35

diff. @ power loss(kw) 6.00 1.85

diff. @ Pe (kw) 4.15

electric bill for 1kwh(Taiwan) 2.3

%FL(actual full load) 100% 100%

working hours 24

working days (one year) 360

Electric power consumption(KWH/per year)

energy cost per year(NTD)

I.M operation years

energy cost with operation years(NTD)

energy cost saving as operation years(NTD)

CO2(ton) per year

cost for motor(NTD)

increase cost for motor(NTD)

energy saving cost for motor(NTD,YEAR)

motor cost diff.(NTD)

ROI (year)

Reduced CO2

installation & service cost

IE1 IE4

E cost 99.31% 98.90%

Ins. Cost 0.23% 0.25%

M cost 0.46% 0.84%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

Percen

tag

e %

Con. Cost of I.M

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• 預知保養期望能達到預測馬達失效的時間點，並且依此為依據來安排即時的保養• 馬達在原本的標準設計再加上溫度保護、振動感測器與三相電流(壓)量測• 即時監控馬達的運轉情況 (馬達與軸承溫度、軸承振動、運轉電流)

• 馬達與軸承溫度異常: 冷卻，過負載，欠相，潤滑油不足(過多)…

• 軸承振動異常: 軸承損壞，油封失效，偏心，機械傳動異常…

•三相電流(壓)異常: 運轉異常，電壓不平衡，過負載，過電壓，欠壓…

• 實績: 水泵(Motor:1LE1, Energy

Meter:ET200SP Ai，低壓元件:SIMOCODE,可即時將馬達的運轉情況回授到上位PLC控制器)

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SINAMICS

G120

IOP-2BOP-2

PM240P-2/ PM230

IP20/IP20PT/IP55

PM240-2 / PM240 IP20

PM250 IP20

CU230P-2

CU240E-2

CU250S-2

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*MEPS: Minimum Efficiency Performance

Standard

IE2

IE3

IE1

Efficiency

Technology“IE4”

SY

N

IE4

New

technologies

Standard asynchronous motors

Synchronous motors with permanent magnets/ in reluctance technology

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• SIMOTICS磁阻馬達是SIMOTICS GP/SD系列的一部 分而且設計為搭配變頻器操作。跟一般感應馬達• 不同的是• 它的轉子的矽鋼片有特殊堆疊設計，可以達到同步操作的行為模式。• 標準的SINAMICS G120 變頻器由動力模組PM240-2，控制單元CU230P-2, CU240E-2來組成，可用來• 作為磁阻馬達• 的速度控制

• 也可搭配S120 AC-AC CU310-2 和動力模組PM240-2， S120 DC-AC CU320-2 和電源/馬達模組驅動• 1FP1 VSD4000 磁阻馬達

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水泵，風機與空壓機

• 水泵，風機與空壓機的

流量來改變能源利用的效率，像是制程工業和水/污水處理

輸送科技

• 在輸送巨大貨品和包裝貨物時，提升能源效率與極佳動態操作

產業機械

• 簡產業機中有新的可能性

如果是簡單的速度控制模式

• 因為可以持續輸出120%

的過負載特性

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