Marktuntersuchung im Auftrag des Bundesamtes für Energie und in Zusammenarbeit mit Hochschulen der Schweiz.
| Prüfablauf |
|
| Ausgangslage: | Die elektrischen Antriebssysteme sind im Gegensatz zu den Normmotoren schwer untereinander vergleichbar. Anbieter und Anwender treiben einen hohen Aufwand für Vergleiche und halten die Ergebnisse unter Verschluss. |
| Ziel: | Die wesentlichen Leistungsdaten der weltweit verfügbaren Antriebssysteme sollen einheitlich gemessen und veröffentlicht werden. |
| Lösung: | Ein unabhängiges Institut spezialisiert sich auf die neutrale Prüfung von Antriebssystemen: - Hohe Prüfqualität (Fachleute, Laboreinrichtung) - Tiefe Prüfkosten (Automatisierung, Mengeneffekt) - Breite Veröffentlichung (Fachzeitschriften, Internet) |
Wenn die Auswertung dieser Marktuntersuchung (beiliegender Fragebogen) ein ernsthaftes Interesse zeigt, wird ein Prüfinstitut für Antriebssysteme innerhalb eines Jahres operativ tätig sein. Es ist alles schon vorhanden (Fachleute, Komponenten, Systeme), es muss nur noch zusammengefügt werden.
Jeder Prüfling wird zuerst identifiziert: Auftraggeber, Hersteller, Fabrikationsnummer, Foto, Kenndaten (Gewicht, Leistung, Spannung, Preis, ...). Jede Prüfung wird nach dem Grundprinzip der wissenschaftlichen Nachvollziehbarkeit (akkreditiertes Labor) durchgeführt.
Der Auftraggeber kann bei der Prüfung anwesend sein. Über jede Prüfung gibt es einen vollständigen Prüfbericht (deutsch und englisch) für den Auftraggeber. Er kann innerhalb von 30 Tagen entscheiden, ob die Ergebnisse veröffentlicht werden.
Überprüfung der EC und CEMEP Standards eff1, eff2 und eff3 für Normmotoren.
a) Leerlauf: Strom in Funktion der Spannung, Leerlaufverluste bei Nennspannung
b) Nennpunkt: Wirkungsgrad, Nenndrehzahl, thermische Zeitkonstante, Wicklungstemperatur
c) Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie bei Nennspannung, Strom- und Leistungsaufnahme
d) Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie bei Teilspannung (Sternschaltung)
| Prüfobjekt |
Nenn- leistung |
Nenn- spannung |
Nenn- strom |
Leistungs- faktor |
Nenn- drehzahl |
Wirkungs- grad |
Leerlauf- anteil |
Maximal- moment |
Minimal- moment |
Übertem- peratur |
Leistungs- preis |
| Symbol |
Pn |
Un |
In |
cosjn |
nn |
Pn/Pel |
Po/Pn |
Mmax/Mn |
Mmin/Mn |
DJn |
Preis/Pn |
| Einheit |
kW |
P*V |
A |
- |
U/min |
% |
% |
% |
% |
°K |
€/kW |
| ASM-00013 |
5.5 |
3*400 |
12.1 |
0.83 |
1450 |
85.4 |
7.2 |
325 |
230 |
85 |
60 |
| ASM-00053 |
5.5 |
3*400 |
11.8 |
0.80 |
1455 |
86.4 |
7.6 |
315 |
180 |
92 |
65 |
| ASM-00215 |
5.5 |
3*400 |
12.4 |
0.84 |
1457 |
87.7 |
6.8 |
345 |
245 |
95 |
68 |
Tabelle 1) Auswahl der Zusammenfassung von 4-poligen 5,5 kW Asynchronmotoren
Für die Umrichterprüfung werden der institutseigenen 4-poligen Normmotoren der entsprechenden Leistung verwendet. Der Wirkungsgrad des Umrichters wird um den des Motors im Netzbetrieb korrigiert (Zusatzverluste im Motor gehen auf das Konto des Umrichters).
Die vom Hersteller gelieferten Zubehörteile (Filter Klasse B, Drosseln, Chopper ...) werden mitgeprüft. Das Motorkabel ist geschirmt, 4-adrig und 10 m lang.
Die Prüfung wird mit der Werkseinstellung und über den Analogeingang vorgenommen.
a) Leerlauf: Einschaltstrom, Leerlaufverlust, Reaktionszeit auf Einschalt- und Startbefehl
b) Belastung: Nennmoment bei 90% Spannung (45 Hz) für mindestens 60 Minuten
c) Überlast: 150% Nennmoment bei 90% Spannung (45 Hz) für 60 Sekunden
d) Nennpunkt: Netzstrom, Oberwellen, Wirkungsgrad
e) Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie bei Sollwert 100% (Motorbetrieb) und 0% (Bremsbetrieb)
f) Minimaldrehzahl für Nennmoment (Momentpulsation < 10%)
| Prüfnummer |
Nenn- leistung |
Nenn- spannung |
Netz- strom |
Ober- wellen |
Wirkungs- grad |
Leerlauf- anteil |
Maximal- moment |
Brems- moment |
Anlauf- moment |
Minimale Drehzahl |
Leistungs- preis |
| Symbol |
Pn |
Unetz |
Inetz |
I1/Inetz |
Pn/Pnetz |
Po/Pn |
Mmax/Mn |
Mmax/Mn
|
Ma/Mn |
n(Mn)/no |
Preis/Pn |
| Einheit |
kW |
P*V |
A |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
€/kW |
| NFU-00254 |
5.5 |
3*400 |
13.7 |
85 |
96.4 |
3.2 |
160 |
60 |
85 |
1.2 |
140 |
| NFU-00816 |
5.5 |
3*400 |
14.8 |
87 |
97.2 |
3.6 |
155 |
43 |
98 |
3.5 |
138 |
| NFU-00089 |
5.5 |
3*400 |
15.2 |
86 |
96.3 |
2.8 |
175 |
108 |
112 |
2.4 |
152 |
Tabelle 2) Auswahl der Zusammenfassung von 5,5 kW Frequenzumrichter
Die Systemprüfung ist ähnlich wie die Umrichterprüfung, der Motor mit konfektionierten Kabel wird aber vom Auftraggeber mitgeliefert.
Der Auftraggeber kann die Antriebsparameter vor der Prüfung optimal einstellen.
Zusätzlich zum Standard der Umrichterprüfung werden folgende Funktionen überprüft:
a) Frequenzgang des Drehzahlregelkreises (Bodediagramm)
b) Drehzahlverlauf bei minimaler Reversierzeit, Momentpulsation
c) Genauigkeit und Auflösung der Momentsteuerung und Drehzahlregelung
| Prüfnummer |
Nenn- leistung |
Nenn- spannung |
Nenn- moment |
Ober- wellen |
Wirkungs- grad |
Leerlauf- anteil |
Maximal- moment |
Maximal- drehzahl |
Moment- pulsation |
Grenz- frequenz |
Leistungs- preis |
| Symbol |
Pn |
Unetz |
Mn |
I1/Inetz |
Pn/Pnetz | Po/Pn |
Ma/Mn |
nmax/nn |
DM/Mn |
fg |
Preis/Pn |
| Einheit |
kW |
P*V |
Nm |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
Hz |
€/kW |
| PSM-00415 |
5.5 |
3*400 |
27.3 |
85 |
82.4 |
11.2 |
242 |
105 |
5.2 |
55 |
340 |
| PSM-00133 |
5.5 |
3*400 |
26.8 |
86 |
78.2 |
10.6 |
308 |
114 |
3.5 |
68 |
328 |
| PSM-00388 |
5.5 |
3*400 |
26.4 |
88 |
86.3 |
9.8 |
370 |
122 |
2.4 |
92 |
395 |
Tabelle 3) Auswahl der Zusammenfassung von 5,5 kW Antriebssystemen
Das Institut kann weitere Antriebsgrössen im Labor oder beim Kunden messen sowie bei der Antriebsauslegung Unterstützung leisten:
a) Messung der Leistungsaufnahme und Lastkennlinie von Maschinen und Anlagen
b) Messungen nach Wunsch des Auftraggebers (Schall, Temperatur, Schwingungen usw.)
c) Optimale Auslegung von Antrieben mit OPAL (Software mit grosser Antriebsdatenbank)
Für das Prüfinstitut hat die Vertrauenswürdigkeit und Nützlichkeit die oberste Priorität:
| Transparenz: | Die Identität der Aktionäre, Verwaltungsräte, der mindestens drei festangestellten Fachleute und der Partner (vor allem aus dem Bereich der Hochschulen) wird offen gelegt. |
| Qualität: | Als akkreditierte Prüfstelle wird an der Entwicklung von aussagekräftigen Prüfverfahren und Methoden zur Veranschaulichung gearbeitet. |
| Finanzierung: | Das Kerngeschäft ist die von Auftraggeber bezahlte Prüfung von Antriebssystemen und die Veröffentlichung der Ergebnisse. Daneben kann das Prüfinstitut im Bereich der Aus- und Weiterbildung tätig sein. |
| Sicherheit: | Prüflinge werden nicht ausspioniert (Blackbox). Der Auftraggeber kann die Existenz eines Prüflings und die Prüfresultate für geheim erklären. |
| Neutralität: | Der Auftraggeber kann keinen Einfluss auf die Prüfresultate ausüben. Das Prüfinstitut gibt keine Empfehlungen für Produkte oder Hersteller ab. |
| Firma: | |
| Kontaktperson: | _________________________________ Datum: _________________ |
| Hauptinteresse: | O Verkaufsförderung, O Problemlösung, _________________________ |
| Motorenprüfung | Richtpreis 1000 Fr. + 10 Fr./kW |
| Art der Motoren: | O Asynchronmotoren, ________________________________________ |
| Art der Prüfung: | O Kennline, O Thermisch, O Mechanisch, ________________________ |
| Leistungsbereich: | ![]() |
| Prüfbedarf: | _______ Motoren für total _____________ Fr. Prüfkosten pro Jahr |
| Umrichterprüfung | Richtpreis 1500 Fr. + 10 Fr./kW |
| Art der Umrichter: | O U/f-Umrichter, O Vektorregelung, ________________________ |
| Art der Prüfung: | O Kennline, O Elektrisch, O Thermisch, _____________________ |
| Leistungsbereich: | ![]() |
| Prüfbedarf: | _______ Umrichter für total _____________ Fr. Prüfkosten pro Jahr |
| Systemprüfung | Richtpreis 2000 Fr. + 10 Fr./kW |
| Art der Systeme: | O SM-Servo, O ASM-Servo, O DC-Servo, ____________________ |
| Art der Prüfung: | O Kennline, O Thermisch, O Regelung, _______________________ |
| Leistungsbereich: | ![]() |
| Prüfbedarf: | _______ Systeme für total _____________ Fr. Prüfkosten pro Jahr |
| Weitere Prüfungen | Richtpreis 200 Fr. pro Stunde |
| Ort der Prüfung: | O Institut, O Hersteller, O Anwender, ___________________________ |
| Art der Prüfung: | O Lastkennline, O Antriebskennline, _____________________________ |
| Beratungsleistung: | O Antriebsauslegung mit OPAL, ________________________________ |
| Bedarf: | _______ Strunden für total _____________ Fr. pro Jahr |
| Bemerkungen:
Anregungen und |
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