IE2 موتور در مقابل IE3: کدام یک کارآمدتر است؟

موتورهای الکتریکی کارگاههای صنعت هستند که مقادیر زیادی از انرژی الکتریکی را مصرف می کنند. درک طبقه بندی کارایی حرکتی ، به ویژه تفاوت بین موتور IE2 و IE3 ، برای بهینه سازی مصرف انرژی ، کاهش هزینه های عملیاتی و برآورده کردن شرایط نظارتی بسیار مهم است.

درک سیستم طبقه بندی IE

کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) استاندارد 60034-30-1 کلاس های کارآیی جهانی را برای موتورهای AC سه فاز کم ولتاژ تعریف می کند. این کلاس ها ، تعیین شده IE (بهره وری بین المللی) ، یک معیار استاندارد برای مقایسه عملکرد حرکتی ارائه می دهند:

IE1 (راندمان استاندارد): سطح پایه ، تا حد زیادی توسط مقررات فراتر رفته است.

IE2 (راندمان بالا): نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به IE1 است. موتور IE2 معیار قبلی برای راندمان بالا در بسیاری از مناطق بود.

IE3 (راندمان حق بیمه): استاندارد غالب فعلی در اکثر کشورهای صنعتی ، و بهره وری بیشتر از IE2 را ارائه می دهد.

IE4 (راندمان فوق العاده پریمیوم): بالاترین کلاس استاندارد در حال حاضر موجود است و از IE3 فراتر می رود.

تفاوت کارآیی اصلی: IE2 در مقابل IE3

تفاوت اساسی در سطح از دست دادن انرژی آنها نهفته است. موتورهای IE3 به طور قابل توجهی کارآمدتر از موتورهای IE2 هستند. این بدان معنی است که برای همان توان مکانیکی (KW) ، یک موتور IE3 از انرژی الکتریکی کمتری نسبت به موتور معادل IE2 استفاده می کند. کاهش مصرف انرژی به طور مستقیم به پایین آمدن صورتحساب برق و کاهش ردپای کربن ترجمه می شود.

کمیت شکاف: بهبود کارآیی از IE2 به IE3 به طور معمول برای اندازه های استاندارد موتور (به عنوان مثال ، 0.75 کیلو وات تا 375 کیلو وات) بین 0.5 ٪ و 1.5 ٪ متغیر است. در حالی که این درصد ممکن است اندک به نظر برسد ، صرفه جویی در مصرف انرژی مطلق در طول عمر عملیاتی موتور (اغلب 15-20 سال) ، به ویژه برای موتورهایی که به طور مداوم یا تحت بار زیاد کار می کنند ، قابل توجه است.

مثال: یک موتور استاندارد 15 کیلو وات و 4 قطبی استاندارد 6000 ساعت در سال را با بار کامل در نظر بگیرید. در موتور IE2 ممکن است کارایی 90.2 ٪ داشته باشد ، در حالی که یک موتور معادل IE3 ممکن است 91.7 ٪ به دست آورد. موتور IE3 در این شرایط تقریباً 800-1000 کیلووات ساعت برق سالانه کمتر مصرف می کند. با نرخ برق صنعتی ، این نشان دهنده جلوگیری از هزینه قابل توجه است.

عوامل اصلی مؤثر بر سود کارآیی

کاهش تلفات: موتور IE3 در درجه اول از طریق پیشرفت های طراحی که باعث کاهش تلفات ذاتی می شود ، به راندمان بالاتر می رسند:

تلفات مس پایین: با استفاده از مس بیشتر در سیم پیچ ها ، کاهش مقاومت حاصل می شود.

تلفات آهن پایین: با استفاده از لمینیت های فلزی برقی با کیفیت بالاتر ، در استاتور و هسته روتور حاصل می شود.

کاهش اصطکاک و تلفات بادگیر: فناوری بلبرینگ بهبود یافته و طرح های فن خنک کننده بهینه.

تلفات بار ولگرد پایین: پیشرفته سازی دقیق و بهینه سازی طراحی.

اندازه و سرعت موتور: شکاف کارآیی بین IE2 و IE3 به طور کلی در موتورهای بزرگتر (به عنوان مثال ، بالاتر از 75 کیلو وات) و در موتورهای 2 قطبی (سرعت بالاتر) در مقایسه با موتورهای 4 قطبی یا 6 قطبی برجسته تر است.

مشخصات بار: موتورهایی که به بار امتیاز خود نزدیکتر می شوند ، از سطح کارایی طراحی شده خود به طور کامل سود بیشتری کسب می کنند. موتورهایی که اغلب با بار جزئی کار می کنند ، ممکن است تفاوت نسبی کوچکتر را مشاهده کنند ، اگرچه پس انداز مطلق هنوز هم جمع می شود.

فراتر از کارآیی خالص: ملاحظات

در حالی که کارآیی مهم است ، سایر عوامل در انتخاب موتور نقش دارند:

هزینه اولیه: IE2 Motors از نظر تاریخی قیمت خرید کمتری نسبت به موتور IE3 داشت. با این حال ، حق بیمه قیمت برای IE3 به میزان قابل توجهی کاهش یافته است ، و پس انداز انرژی اغلب سرمایه گذاری اولیه بالاتر را به سرعت توجیه می کند (به بازپرداخت زیر مراجعه کنید).

چشم انداز نظارتی: موتورسواران IE2 دیگر برای نصب های جدید در بازارهای اصلی مانند اتحادیه اروپا ، آمریکای شمالی (تحت قانون استقلال و امنیت انرژی ایالات متحده - EISA) و بسیاری دیگر ، و بسیاری دیگر ، جایی که IE3 (یا IE4 برای دامنه های خاص) در حال حاضر حداقل نیاز است ، مجاز نیست. مقررات دائماً به سمت راندمان بالاتر در حال تحول هستند. موتورهای IE2 هنوز هم ممکن است در مناطقی با مقررات کمتر سختگیرانه ، در برنامه های خاص معاف از قانون ، یا به عنوان جایگزینی در سیستم های موجود که مقررات اجازه می دهد ، یافت شود.

دوره بازپرداخت: تصمیم به جایگزینی موتور IE2 موجود با موتور IE3 در محاسبه بازپرداخت. این در نظر گرفته می شود:

صرفه جویی در هزینه انرژی در سال.

ساعات کار سالانه و مشخصات بار.

هزینه محلی برق.

تفاوت هزینه خرید و نصب بین جایگزینی IE2 و IE3.

برای نصب های جدید در بازارهای تنظیم شده ، IE3 نیاز پایه است.

کیفیت قدرت: موتورهای با راندمان بالاتر ممکن است گاهی اوقات در مورد شروع اعوجاج جریان یا هارمونیک از ویژگی های متفاوتی برخوردار باشند ، اگرچه طرح های مدرن به طور کلی این نگرانی ها را به طور مؤثر کاهش می دهند.

در دسترس بودن: IE3 Motors اکنون پیشنهاد استاندارد تولید کنندگان اصلی در سطح جهان است. موتورهای IE2 ممکن است در بازارهای تنظیم شده به طور فزاینده ای دشوار شود.

داده های کارآیی واضح است: موتور IE3 نسبت به موتورهای IE2 کارآمدتر است و در نتیجه مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی در طول عمر موتور انجام می شود. چارچوب های نظارتی در اکثر کشورهای صنعتی اکنون IE3 را به عنوان حداقل سطح کارآیی برای تاسیسات جدید صادر می کنند ، و به طور موثر موتورهای IE2 را برای این برنامه ها جدا می کنند. در حالی که موتورهای IE2 ممکن است هنوز در زمینه های غیر تنظیم شده یا سیستم های میراث خاص ، مورد فنی و اقتصادی قریب به اتفاق ، که با تحول در مقررات پشتیبانی می شود ، خدمت کند ، از موتورهای IE3 برای خرید و به روزرسانی های جدید در صورت امکان استفاده می کند. ارزیابی زمینه عملیاتی خاص (ساعت ، بار ، هزینه برق) برای توجیه جایگزینی ها ضروری است ، اما برای طرح های جدید ، IE3 نشان دهنده استاندارد کارآیی تعیین شده است. این روند به سمت کارآیی حتی بالاتر با موتور IE4 و IE5 ادامه دارد. $ $