IPM. Interior Permanent Magnet Motor - Designed for

IPM. Interior Permanent Magnet Motor
Designed for extremely high efficiency
www.andritz.com/pumps
2
Wussten Sie, dass ... Did you know that ...
... die Investitionskosten einer Pumpe gerade einmal 5% der
... the investment cost of a pump only accounts for 5% of
Total Cost of Ownership ausmachen?
the total cost of ownership?
Und dass 85% der Gesamtkosten auf das Konto des Energiever-
And did you know that energy consumption accounts for 85% of
brauchs der Pumpe gehen? Denn die Bewegung von Wasser und
the total cost? Because, pumping water and other fluids require
anderen Flüssigkeiten mit Pumpenkraft erfordert Energie in rau-
vast quantities of energy.
en Mengen.
Daher ist in Zeiten rasant steigender Energiepreise
Therefore, in times of rapidly increasing energy
die Optimierung der Energieeffizienz von Pumpenag-
costs, optimizing the energy efficiency of pumps is
gregaten eine der wesentlichen Herausforderungen.
a major challenge.
Eine Herausforderung, die wir erfolgreich gemeistert haben.
2
Betriebsstunden (Jahr)
Operating hours (year)
A challenge that we have successfully met.
Jährliche Energieeinsparung (kWh)
Annual energy savings (kWh)
3
8.750
8.000
120.000
0,05
4
0,10
0,15
Energiekosten (Euro)
Energy costs (euro)
0,20
0,25
0,30
100.000
3
2
4
80.000
6.000
60.000
4.000
40.000
2.000
20.000
1
50
100
150
250
1
5
300
350
Motorennennleistung (kWh)
Motor power (kWh)
400
450
500
0
5.000
10.000
15.000
5
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
Jährliche Kosteneinsparung (Euro)
Annual cost savings (euro)
3
4
GesamtHigh overall
wirkungsgrad hoch – efficiency –
Energieverbrauch runter
low energy consumption
In der Vergangenheit war der Wirkungsgrad der Pumpe häufig das
Pump efficiency often used to be the measure of all things.
Maß aller Dinge. Für die Berechnung der Energiekosten während
However, the overall efficiency of the pump system is the decid-
des Betriebs ist jedoch der Gesamtwirkungsgrad des Pumpsys-
ing factor in calculating energy costs during operation. The
tems entscheidend. Und dazu zählt neben dem Wirkungsgrad der
efficiency of the pump also includes the efficiency of the
Pumpe auch der Wirkungsgrad des Motors.
motor.
Bei der neuen IPM Motoren-Technologie wird ein Rotor mit inte-
With the new IPM motor technology, a rotor with integrated
grierten Permanentmagneten eingesetzt. Aus bisherigen Asyn-
permanent magnets is used. Existing asynchronous motors
chronmotoren werden also Permanentmagnet-Synchronmotoren
thus become permanent-magnet synchronous motors with
mit überzeugenden Leistungswerten: Wirkungsgradsteigerungen
impressive performance values: average efficiency increases
um durchschnittlich 4%, im Teillastbereich sogar um 7% auf Wer-
of 4% and in the partial load ranges, as much as 7% at levels
te über 90%.
above 90%.
95
Motoren mit IPM Technologie
Motors with IPM technology
Wirkungsgrad
Efficiency
ETA (%)
90
Motoren ohne IPM Technologie
Motors without IPM technology
85
Motorbaugröße
Motor size
80
8"
12"
10"
14"
75
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Motorleistung
Motor power
P2 (kW)
Außerdem besitzen IPM Motoren einen Leistungsfaktor nahe 1 –
In addition, IPM motors have a power factor close to 1 – current
eine Stromkompensation wird dadurch überflüssig.
compensation thereby becomes redundant.
5
6
Anpassung der
Pumpenleistung –
Adjusting pump
performance –
ohne Verluste
without loss
Es gibt drei Möglichkeiten die Pumpenleistung an den Bedarf des
There are three options for adjusting pump performance to meet
Betreibers anzupassen:
the requirements of the user:
Möglichkeit 1:
Option 1:
Einbau von reduzierten
Laufraddurchmessern
Installation of reduced
impeller diameters
Dadurch wird die Pumpenleistung zwar verringert, gleich-
The pump performance is indeed reduced, but the
zeitig aber auch die Hydraulik verschlechtert und somit
hydraulics also deteriorates, thereby reducing the pump
der Pumpenwirkungsgrad reduziert sowie der Energie-
efficiency and increasing energy requirements.
bedarf erhöht.
Möglichkeit 2:
Option 2:
Durch den Betrieb im Teillastbereich wird nicht nur der
By operating at a partial load, not only the pump and
Pumpen- und Motorwirkungsgrad minimiert, durch Dros-
energy efficiency is minimized, but energy is also dissi-
selung wird regelrecht Energie vernichtet.
pated through throttling.
Möglichkeit 3:
Option 3:
Zum Gesamtpaket des IPM Motors zählt ein hocheffizien-
The complete IPM motor package also includes a high-
ter Frequenzumformer, mit dem die Drehzahl des Motors
efficiency frequency converter with which the rotational
und die Pumpenleistung flexibel an den jeweiligen Bedarf
speed of the motor and the pump performance can be
angepasst werden – ohne Verluste.
flexibly adjusted – without losses.
Drosselung der Pumpenleistung
durch ein Absperrorgan
Mit einem hocheffizienten
Frequenzumformer
Throttling the pump
performance via a shut-off
With a high-efficiency
frequency converter
7
8
Weniger Motoren –
Fewer motors –
mehr Leistungsspektrum
greater performance range
Durch den extrem hohen Wirkungsgrad der neuen IPM Motoren
Due to the extremely high efficiency of the new IPM motor into
bis in den Teillastbereich kann mit nur fünf Motoren der gesamte
the partial load range, an overall performance range between
Leistungsbereich zwischen 50 und 450 Kilowatt abgedeckt wer-
50 and 450 kilowatts can be covered with only five motors.
den.
Vorteil für Betreiber
größerer Brunnenfelder
The advantage for operators
of larger well fields
Deutlich geringere Kosten für Lagerhaltung und Logistik.
Substantially lower costs for warehousing and logistics.
Mussten früher zahlreiche Motoren für unterschiedliche
While previously, numerous motors had to be stored for
Pumpenleistungen gelagert werden, können die neuen
various pump performances, the new IPM motors can
IPM Motoren flexibel eingesetzt werden.
be flexibly implemented.
Apropos Flexibilität, IPM Motoren ergänzen sich perfekt mit unse-
Speaking of flexibility, IPM motors perfectly complement
rer Pumpentechnologie MST. Denn durch einfache Montage und
our MST pump technology. Through simply mounting and
Demontage von MST Stufenmodulen kann der Förderdruck der
demounting the MST stage modules, the discharge pressure
Pumpe flexibel an die jeweiligen Betriebsverhältnisse angepasst
of the pump can be flexibly adjusted to meet the respective
werden.
operating conditions.
9
Höhere
Leistungsdichte –
Greater performance density –
geringere Baugröße
smaller size
IPM Motoren haben verglichen mit Asynchronmotoren eine deut-
Compared to asynchronous motors, IPM motors have a sub-
lich höhere Leistungsdichte. Die Leistung eines IPM Motors kann
stantially higher power density. The performance of an IPM
bei gleicher Baugröße über 100% höher sein. Konkret: Ein Motor
motor of the same size can be over 100% higher. In concrete
mit IPM Technologie in der Baugröße eines 45 kW Asynchronmo-
terms: A motor with IPM technology that is the size of a 45 kW
tors leistet 100 kW.
asynchronous motor performs at 100 kW.
Mehrwert
Additional benefit
Mit IPM Motoren können aus kleinen Brunnen viel höhere
With IPM motors, much high performance can be
Leistungen erzielt werden. Investitionskosten können so
achieved from smaller wells. Investment costs can thus
nachhaltig minimiert werden.
be sustainably minimized.
10
11
Extrem hoher Wirkungsgrad
Extremely high efficiency
Vorteil: Signifikante Reduzierung der Energiekosten.
Advantage: significant reduction of energy costs.
Flexible Pumpenleistung
über den Frequenzumformer
Flexible pump performance
via the frequency converter
Vorteil: Vermeidung von Verlusten durch Drosselung.
Advantage: avoidance of losses by throttling.
Breites Leistungsspektrum
Wide performance range
Vorteil: Verlustfreier Einsatz durch extrem hohe
Advantage: loss-free use by extremely high efficiencies
Wirkungsgrade bis in den Teillastbereich.
up into the partial load range.
Enorme Leistungssteigerung
Enormous increase in power
Vorteil: IPM Technologie ermöglicht bei gleicher Bau-
Advantage: at the same size as asynchronous motors,
größe wie Asynchronmotoren über 100% mehr Leistung.
IPM technology enables over 100% more power.
Kleinere Leitungsquerschnitte
Smaller cable cross sections
Vorteil: Höhere Wirkungsgrade, Leistungsfaktor nahe 1 und
Advantage: higher efficiency, power factor
darum geringere Stromaufnahme.
close to 1 and thus lower energy consumption.
MC-T Kühlsystem + hoher Wirkungsgrad
MC-T cooling system + higher efficiency
Vorteil: Minimale Wärmeentwicklung.
Advantage: minimal heat generation.
Modularer Rotor
Modular rotor
Vorteil: Gezielter Austausch von defekten Power-Modulen.
Advantage: targeted replacement of faulty power modules.
Sensorlose Motorentechnologie
Sensorless motor technology
Vorteil: Kein Signalgeber innerhalb des Motors
Advantage: no sensors within the motor are
für die Rotorstellung erforderlich.
required for rotor position.
Netzstartfähige Motoren bis 1500 min-1
Network bootable motors up to 1500 rpm
Vorteil: Kein Frequenzumformer bei kostenintensiven
Advantage: no frequency transformer in cost-
Anwendungen.
sensitive application.
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Technische Daten
Technical features
Produktdarstellung
Product view
Leistungsdaten
Motortyp
Nennleistung
Nennspannung UN
Nennstrom
Wirkungsgrad
Leistungsfaktor
IN bei UN
h [%] bei Nennlast cos j bei Nennlast
Nenndrehzahl
Länge
Ø
Gewicht
[kW]
[V]
[A]
50
75
100
50
75
100
nN [min-1]
SM8T/100/4 IPM
100
400
171
90,5
91,0
91,5
0,97
[mm]
[mm]
[kg]
0,95
0,92
3000
1245
189
SM8T/150/4 IPM
150
400
256
90,5
91,0
91,5
0,97
165
0,95
0,93
3000
1523
189
195
SM10T/150/6 IPM
150
400
253
90,5
91,5
92,0
0,97
0,94
0,93
3000
1410
229
300
SM10T/250/6 IPM
250
400
419
89,5
91,5
92,5
0,97
0,94
0,93
3000
1700
229
320
SM12T/250/6 IPM
250
690
244
91,0
91,5
92,0
0,97
0,94
0,93
3000
1807
280
730
SM12T/450/6 IPM
450
690
435
92,0
92,5
93,0
0,97
0,94
0,93
3000
2032
280
760
Nominal
speed
Lenght
Ø
Weight
nN [rpm]
[mm]
[mm]
[kg]
Bei abweichenden Spannungen bitte Leistungsdaten anfragen.
Technical data sheet
Motor type
Rated
output
Rated
voltage UN
Rated current
IN at UN
[kW]
[V]
[A]
Efficiency
h [%] at nom. load
50
75
100
Power factor
cos j at nom. load
50
75
100
SM8T/100/4 IPM
100
400
171
90.5
91.0
91.5
0.97
0.95
0.92
3000
1245
189
165
SM8T/150/4 IPM
150
400
256
90.5
91.0
91.5
0.97
0.95
0.93
3000
1523
189
195
SM10T/150/6 IPM
150
400
253
90.5
91.5
92.0
0.97
0.94
0.93
3000
1410
229
300
SM10T/250/6 IPM
250
400
419
89.5
91.5
92.5
0.97
0.94
0.93
3000
1700
229
320
SM12T/250/6 IPM
250
690
244
91.0
91.5
92.0
0.97
0.94
0.93
3000
1807
280
730
SM12T/450/6 IPM
450
690
435
92.0
92.5
93.0
0.97
0.94
0.93
3000
2032
280
760
For other voltages please ask for technical data.
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