Med en ny energisnål växelströmsmotor från ABB kan kunden snabbt tjäna in investeringskostnaden i form av lägre elförbrukning. Men vad är det som gör en elmotor energieffektiv? I vår serie "Så funkar det" berättar vi om motorn med en hundraårig historia som idag är aktuellare än någonsin.
En växelströmsmotor består av två huvudkomponenter. En stillastående cylinderformad del, statorn, och en roterande del inuti statorn som kallas rotor. När man släpper på elströmmen till statorn bildas ett magnetiskt kraftfält som påverkar rotorns lindningar så att det även där bildas ett magnetiskt kraftfält. Kraftfälten samverkar så att rotorn och den motoraxel som är ansluten till rotorn börjar snurra.
Till sin grundfunktion var elmotorn färdigutvecklad redan för hundra år sedan. Då var den en del av den industriella revolutionen. När elmotorer installerades i industrier behövde man inte längre lita till ångmaskiner, vattenhjul eller bara handkraft. Nu hade man en elmotor som kunde göra jobbet.
Sedan dess har ASEA/ABB tillverkat miljontals elmotorer. Trogna arbetshästar som gör sitt jobb och som är i det närmast outslitliga. Samtidigt har det pågått en kontinuerlig produktutveckling, inte minst mot mer energisnåla motorer där ABB idag är den världsledande tillverkaren.
– Kunderna blir mer och mer medvetna om att inköpspriset för en motor bara är en bråkdel av energikostnaden under en motors livstid. Därför lönar det sig att satsa på våra energieffektiva motorer, säger Mathias Swenson, marknadskommunikatör på LV Motors.
Men vad är det då som gör ABB:s motorer mer energieffektiva?
– Det beror mycket på materialvalet i motorn. Finare plåt och mer koppar i rotor och stator betyder att motorn blir energieffektivare. Vi har också stora möjligheter att anpassa en motor efter användningsområde. Det finns idag över 500 olika variantkoder. Det innebär att kunden alltid kan få en motor som i det närmaste är skräddarsydd för sin uppgift.
Frekvensomriktare gör motorn effektivare
Kopplar man dessutom en frekvensomriktare till motorn kan man spara ännu mera el. Ta till exempel en vattenpump som drivs av en elmotor. För att reglera flödet är det vanligt att använda sig av en strypventil medan motorn hela tiden går på full effekt. Med frekvensomriktaren kan man istället styra motorns varvtal. Motorn fungerar då som en ventil – ökar eller minskar vattenflödet allt efter behoven. Att ersätta strypventilen med en frekvensomriktare reducerar oftast elanvändningen med 45-60 procent.
Kan styras på många sätt
Dessutom kan frekvensomriktaren styras på många olika sätt. Det behövs inte alltid avancerade anläggningar.
– Det kan räcka med en vanlig sensor som känner av värmestegringen i ett rum och då ökar fläktmotors varvtal. Men det kan också vara ett avancerat automationssystem där alla förändringar kontinuerligt koordineras mellan styrsystem och de samverkande drifterna. Reglernoggrannheten kan där vara nere på millisekunder för att allt ska fungera, säger Mathias Swenson.
"Energieffektivaste motorn i värden"
ABB:s mest avancerade växelströmsmotor, HP Processmotor, beskrivs som den "energieffektivaste motorn i världen". Den har utvecklats i samarbete med LKAB som är en av Sveriges absolut största energikonsumenter. Där beslutade man sig för 10 år sedan att bara köpa energieffektiva motorer – fördelarna var så uppenbara.
Men det finns också många andra företag som mycket medvetet satsar på energieffektivare produktion och där energisnåla motorer har sin givna plats. I Sverige deltar nu över hundra företag i ett statligt program som syftar till att öka energieffektiviteten inom industrin. Genom att medverka i programmet slipper företagen den skatt på processrelaterad el som infördes 2004.
Minskar koldioxidutsläpp
Det finns också miljöskäl som motiverar. Med energieffektiva drivsystem minskar behovet av elkraft och därmed också utsläppen av koldioxid. Vi nämnde tidigare att de installerade vartalsregleringarna årligen spar 96 miljoner megawattimmar. Det innebär samtidigt att utsläppen av koldioxid minskar med 80 miljoner ton varje år.
Växelströmsmotorerna från ABB är därför i högsta grad en viktig del av industrins framtida utveckling. Precis som de var en gång för över hundra år sedan – då allt startade.