Класове енергийна ефективност на двигателите IE: IE1 до IE5, обяснение е прост наръчник към класификационната система IEC 60034-30-1, която определя колко енергия двигателят губи като топлина, вместо да я преобразува в мощност на вала. За предприятие, което експлоатира десетки индукционни двигатели денонощно, разликата между класовете се превръща в постоянно присъстваща позиция в сметката за електроенергия, година след година.
IEC 60034-30-1 дефинира четири нива на ефективност за мрежово захранвани AC индукционни двигатели, тествани според IEC 60034-2-1:
Всяка стъпка между класовете означава намаление на общите загуби, а не фиксиран скок в процента ефективност, затова печалбата от един към следващия клас е пропорционално голяма, въпреки че показателят в проценти се увеличава с само една или две точки.
Ефективността не е еднакъв показател за целия клас: IEC 60034-30-1 задава различен минимум за всяка комбинация от номинална мощност, брой полюси и честота (50 Hz или 60 Hz). По-големите мотори по начало са по-ефективни, тъй като фиксированите загуби като триене, въздушно съпротивление и част от желязните загуби намаляват като дял от изходната мощност с увеличаване на мощността, а и броят полюси измествa кривата. Таблицата по‑долу дава представителни минимални стойности за 4-полюсни, 50 Hz двигатели.
| Номинална мощност | IE1 | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|---|
| 7.5 kW | ~86,0% | ~88,7% | ~90,4% | ~92,6% |
| 22 kW | ~89,9% | ~91,6% | ~93,0% | ~94,5% |
| 90 kW | ~93,0% | ~94,2% | ~95,2% | ~96,1% |
Това са типични стойности за 4-полюсни двигатели; проверете табелката на двигателя за точната стойност, използвана в енергиен разчет.
ЕС задава минимални стандарти за енергийна ефективност (MEPS) за двигателите, пускани на пазара, в момента под Регламента (ЕС) 2019/1781, който замени по‑ранната рамка 640/2009 и бе затегнат на етапи от 2021 г. насам:
Северноамериканските пазари исторически използват NEMA Premium, а не скалата на IEC IE. NEMA Premium е в общи линии сравним с IE3, но двете използват различни тестови стандарти (IEEE 112 Method B срещу IEC 60034-2-1), така че ги третирайте като приблизително еквивалентни по клас, а не числено идентични.
Загубите в типичен индукционен мотор се разделят на пет категории: загуби I2R в статора (резистивно нагряване в намотките), загуби I2R в ротора (същият ефект в роторните пръти, свързан със приплъзване)
желязни загуби (в голяма степен независими от натоварването хистерезис и вихрови токове в ламинираната стомана), загуби от триене и въздушно съпротивление (триене в лагерите и съпротивлението от вентилатора) и странични загуби при натоварване (изтичане на магнитен поток и производствени несъвършенства).
По-високите класове намаляват тези загуби чрез повече мед в намотките, стомана с по-добро качество, оптимизирана геометрия на роторните пръти и лагери и вентилатори с по-ниско триене, което е причината по-високоефективните мотори да са физически по-големи и по-тежки за една и съща номинална мощност.
Ценовата надценка за повишаване с един клас (IE2 до IE3 или IE3 до IE4) обикновено е умерена спрямо разхода за енергия през експлоатационния живот на мотора.
При непрекъсната експлоатация този разход многократно надвишава покупната цена, така че дори увеличение с една или две точки се превръща в реална икономия; при прекъснат или готовностен режим надценката може никога да не се изплати, което прави предпочитана подмяната „едно към едно“.
Важни са работните часове, коефициентът на натоварване и тарифата, а не предположенията от табелката.
Вкарването на данни за работното време и натоварване на двигателите в платформа за поддръжка и OEE, като Fabrico, позволява на екипа по надеждност да види кои активи работят достатъчно часове, за да оправдаят надграждане при следващата планирана подмяна, вместо да се гадае.
Fabrico е софтуер за OEE, проследяване на престоите и поддръжка. Не продаваме резервни части и не предлагаме ремонтни услуги.
Свързаните данни за състоянието също имат значение: постоянна вибрация извън границите в ръководството за степен на вибрация ISO 10816-3, или влошено състояние на намотките според тест за поляризационен индекс, могат да наклонят везните в полза на подмяна с по-висок клас вместо ремонт.
Където е монтиран или планиран VFD, вземете предвид и токовете през лагерите при VFD, тъй като някои конструкции IE4 и IE5 са по-чувствителни към разряд на напрежение на вала без правилно заземяване.
За нови покупки в ЕС IE3 е практическият минимум за мощности над 0,75 kW, като IE4 е задължителен в диапазона 75 до 200 kW и си струва да се задава доброволно и в други случаи за непрекъсната експлоатация. IE5 е подходящ за нови инсталации, проектирани отначало около VFD, като помпи и вентилатори с променлив въртящ момент, където двигателят и задвижването се избират като съвместна двойка.
Обикновено да за рамково съвместими замени, но проверете стартиращия въртящ момент, пусковия ток и размерите на съединителя, тъй като по-високоефективните двигатели могат да се различават леко по размер на рамката, тегло и инерция на ротора.
Не пряко. Ефективността определя загубите, докато факторът на мощността е отделно свойство, свързано с реактивния ток; въпреки това някои конструкции IE4 и IE5 показват подобрен фактор на мощността като страничен ефект; проверете техническия лист.
Регулацията на ЕС третира IE2 плюс VFD като приет вариант, защото задвижването подобрява системната ефективност при частично натоварване за товари с променлив въртящ момент като помпи и вентилатори, но това не е универсална еквивалентност, затова преценявайте случая поотделно.
Фиксираните загуби като желязни загуби, триене и въздушно съпротивление не намаляват с натоварването, така че при леко натоварване те заемат по-голям дял от входната мощност, снижаващ измерената ефективност спрямо върха ѝ, който обикновено е близо до 75 до 100% от номиналното натоварване.
Вход
Блог
