Op het gebied van de elektrische aandrijftechniek heeft iedereen het tegenwoordig over energieverbruik en energiezuinige motoren volgens IE2, IE3 en IE4. Natuurlijk is dit een positieve ontwikkeling, maar wel met wat haken en ogen. Volgens insiders draaien nog veel motoren zonder frequentieregelaar en met een frequentieregelaar valt meer energie te besparen dan middels de aanschaf van energie-efficiënte motoren. Bovendien stijgt de koperprijs en dat materiaal komt veel voor in de IE-motoren. Daarbij komt dat frequentieregelaars steeds betaalbaarder worden en overal gemakkelijk te integreren zijn.

Net zoals de rest van de industrie heeft ook de markt voor de elektrische aandrijftechniek een moeilijke periode achter de rug. “Vanaf het begin van dit jaar draait de sector industriebreed, afgezien van de scheepsbouw, weer beter”, vertelt Paul de Bie, CEO van Electro Abi in Haarlem. “Het gaat opeens zelfs weer veel beter, maar onze klanten zijn nog niet zeker dat het zo blijft. Onze orderontvangst zit nu op 55% in de plus ten opzichte van 2009. Het merendeel van de groei, zo’n 80%, komt vanuit de groeiende vraag van machinefabrieken naar elektrische aandrijvingen.”
Het gaat hierbij vaak om zogenaamde dedicated’ aandrijvingen, oftewel aandrijvingen op maat. De Bie: “Iedereen kan standaard motoren leveren maar moeten er motoren op maat ontworpen worden, met bijvoorbeeld een speciale koppel/toerenkromme, dan komen wij al snel in beeld. Door een ander blikpakket te nemen en/of andere wikkelingen maken wij een motor helemaal op klantwens.”

Energieverbruik
Hot item binnen de elektrische aandrijftechniek is en blijft een zo laag mogelijk energieverbruik. Door bepaalde motoren helemaal op klantwens te maken, kan Electro Abi de motor ook zo efficiënt mogelijk maken. “Met dunne lamellen van hoog efficiënt blik wordt motor ook al zuiniger”, legt de Bie uit. “Iedereen heeft het over besparingen bij grotere motoren, maar ook bij de kleinere motoren (waar er veel meer van zijn) kan een beter rendement bijdragen aan minder energieverbruik. Bij grotere motoren zal men zelfs koper in de rotor moeten gaan gebruiken. Koper kan de efficiency van motoren verhogen, maar de stijgende koperprijs is hierbij wel een gegeven om rekening mee te houden. Tevens valt bij de grote motoren veel energie te besparen door het gebruik van frequentieregelaars.
Er zijn nog steeds ventilatoren en pompen die draaien zonder een frequentieregelaar, terwijl als deze wel geregeld zouden draaien, zomaar tientallen procenten energie kunnen besparen.”

Low cost
De Bie ziet bij de frequentieregelaars nog een andere trend. “Steeds vaker worden frequentieregelaars standaard uitgerust met een bussysteem. Dat geldt ook voor de low cost regelaars waardoor de drempel om een aandrijving met een regelaar te voorzien steeds lager wordt.” Een heel ander issue is veiligheid. Ook hier geldt dat bepaalde regelaars bijvoorbeeld standaard beschikken over een eenvoudige ‘torque off’ functie, maar optioneel vaak zijn uit te breiden met hoogwaardige veiligheidsfuncties. De Bie: “Het is uiteraard separaat te bestellen, maar we zien het ook meer en meer ingebouwd in de regelaars. Bij servodrives wordt veiligheid ook al standaard ingebouwd; LTi (Lust Technology International) is daar al mee bezig.” Een andere trend is volgens de Bie de opkomst van compacte motoren met ingebouwde motion controller. “Een paar jaar geleden zag je één of twee merken die daarmee op de markt kwamen. Tegenwoordig zijn er zeker vijftien aanbieders van dit soort compacte aandrijfsystemen: een stappen- of servomotor inclusief vermogenselektronica, regeling en een businterface, alles in één. Machinebouwers vragen ook vaker om deze compacte aandrijvingen. Daarbij komt dat ze eerder nadenken over wat ze elektrisch willen laten bewegen. Deze compacte aandrijvingen zijn snel te integreren en eenvoudig te koppelen. Bovendien besparen ze op koperen bekabeling en schakelkastruimte.” Tenslotte ziet de Bie dat machinebouwers vaker een eigen ontwerp robot inbouwen in bepaalde machines. “Bedrijven bedenken diverse robotarmen, deltarobots en dergelijke om een bepaalde snelle beweging in een machine te bewerkstelligen. Maar een  robotbesturing is heel anders dan een motion control besturing.” Electro Abi levert onder meer de robotbesturingen van Keba die anders van opbouw en structuur zijn dan motion control besturingen.

Meer besparing
Soortgelijke meningen over elektrische aandrijftechniek horen we op het kantoor van Control Techniques in Sliedrecht. Account manager Teun van der Heiden zegt daarover het volgende: “Het aantal frequentieregelaars bij elektrische motoren neemt inderdaad toe. Een frequentieregelaar wordt steeds vaker geaccepteerd, mede doordat de  prijsontwikkeling van de laatste jaren daaraan gunstig heeft bijgedragen. Een aantal jaren geleden lag het aantal geregelde aandrijvingen ten opzichte van ongeregelde aandrijvingen op zo’n 30%, tegenwoordig zal de verhouding al op zo’n 50% liggen. Die verhouding wordt alleen maar groter. Een frequentieregelaar  resulteert altijd in een grotere energiebesparing dan de aanschaf van IE2 of IE3 motoren.” Volgens Bastiaan Streefkerk, sales en marketing engineer bij Control Techniques, worden de bestaande frequentieregelaars gemaximaliseerd in hun kunnen. “Het is een volwassen product, met eventueel PLC functionaliteit en allerlei andere uitbreidingen met behulp van insteekkaarten. Een verdergaande ontwikkeling is de hoge mate van  digitalisering van de veldbussen. Is er straks nog een regelaar nodig met allerlei in- en uitgangen, 24V aansluiting en dergelijke? In principe is een veldbus genoeg en die ontwikkeling zie je bij de low-end regelaars ook. Deze zie je steeds vaker met standaard een veldbusaansluiting.”

Grote vermogens
Een andere belangrijke trend binnen Control Techniques is nog steeds de toename van grote vermogens (frequentieregelaars van 200 kW en hoger). Van der Heiden: “Moderne pompen met een vermogen van bijvoorbeeld 1200 kW en hoger zijn heel normaal. Zo zien we veel motoren in 400 V en 690 V, maar wel met 1,5 MW vermogen. De stap wordt makkelijker gemaakt en de prijs per kW is lager.” Streefkerk vult Van der Heiden aan. “De acceptatie van grote regelaars op laagspanningsgebied wordt groter. Het personeel dat met deze regelaars omgaat, hoeft niet te zijn gecertificeerd voor het midden- en hoogspannings-bereik. Dat scheelt kosten.”

Duurzaam is ‘in’. Dat merkt Control Techniques aan bepaalde aandrijvingen bij klanten. “De machinebouw in Nederland gaat van duurzaam denken over op duurzaam doen. We hebben onlangs meegewerkt bij de aandrijving van een overslagkraan met vliegwiel”, zegt Van der Heiden. “Bij het vieren van de last wordt de energie opgeslagen in een vliegwiel wat de generator ontlast. Met een gigantische dieselbesparing als gevolg. Ook zie je steeds vaker een Active Front End, een wisselrichter die de remenergie terugvoedt, en ook dat leidt tot energiebesparing.
Tevens resulteert zo’n active front end in een volledige ontlasting van harmonische vervuiling in het voedende net wat ook een trend is die in vele bestekken in de industrie waarneembaar is. Erachter zit een DC-koppeling om onder andere de remenergie te verdelen over de verschillende regelaars. Energie in een remweerstand dissiperen komt steeds minder voor. Dit past niet echt meer in een duurzaam aandrijfconcept.

”Inl.: Electro Abi B, tel.: (023) 531 92 92,
www.abi.nl
Control Techniques BV, tel. (0184) 42 05 55,
www.controltechniques.nl.