Двигатель ie3 что это
Чем важен класс энергоэффективности электромоторов и почему отходят от класса IE1?
C 1 июля 2021 вступили в силу новые правила экологического проектирования электродвигателей и частотно-регулируемых приводов.
Регламент 2019/1781 (ЕС) определяет требования экодизайна электродвигателей и приводов широкой сферы применения, от бытовых до промышленных. Охватывает односкоростные, 50 Гц, 60 Гц или 50/60 Гц асинхронные двигатели, однофазные и трехфазные, мощностью от 0,12 кВт до 1000 кВт.
Согласно действующих норм, производители должны выводить на рынок электродвигатели уровня эффективности от IE2 до IE5.
Энергоэффективность электродвигателя рассчитывается как отношение механической выходной мощности к входной электрической мощности.
Показатели энергоэффективности при разных значениях мощности
В таблице приведены технические характеристики электромоторов различных классов энергоэффективности.
Дополнительная информация о режимах работы электродвигателей S1-S9 представлена в таблице.
Экономия электроэнергии при использовании энергоэффективного оборудования
Электродвигатели с классом эффективности IE2 и выше потребляют меньше электроэнергии по сравнению с моторами класса IE1 при тех же показателях нагрузочной мощности. Помимо экономии электроэнергии, переход на энергоэффективные электродвигатели:
Расчет энергоэффективности от Gamak для двигателей класса IE1, IE2, IE3
Турецкий производитель электромоторов малой и средней мощности IE2, IE3 и IE4 классов. На сайте GAMAK представлен калькулятор энергосбережения, для расчета показателей эффективности моторов различных классов и мощностей, а также затратной части на эксплуатацию двигателей.
Высокопроизводительный двигатель экономит от нескольких тысяч до десятков тысяч евро за весь срок службы. Стоимость нового энергоэффективного мотора окупается за 2,5-4 года в зависимости от его мощности и схемы использования. И только за счет экономии электроэнергии в течение 5-8 лет можно купить еще один энергоэффективный электродвигатель.
В ассортименте Gamak представлены высокоэффективные моторы IE2, IE3, IE4, а двигатели стандартного применения с классом IE1 только под заказ.
Почему стоит отказаться от электродвигателей IE1?
Даже простая арифметика говорит о целесообразности приобретения энергоэффективного электромотора. Для наглядности рассмотрим эффективность применения электродвигателей разных классов в Украине. В качестве примера возьмем двигатель 15кВт с характеристиками: 1500 об/мин, режим работы 20 часов/день, 5020 часов/год (251 рабочий день в 2020 г).
Стоимость кВт/час примем 3,20 грн (средняя цена по Украине в 1-м квартале 2021 г).
Класс двигателя | КПД | Стоимость электроэнергии в год |
---|---|---|
IE1 | 88,7 % | 271,7 тыс |
IE2 | 90,6 % | 265,9 тыс |
IE3 | 92,1 % | 261,6 тыс |
Электродвигатели IE3 WEG W22 купить по выгодной цене в каталоге
Купить электродвигатель IE3 WEG W22 можно в каталоге продукции
Энергоэффективные электродвигатели IE3 WEG подключаются к трехфазной сети 380В в зависимости от габарита или высоты вращения оси на 220/380В или 380/660В по схеме треугольник или звезда. Двигатели IE3 WEG 22 серии по стандарту DIN и нормам CENELEC изготавливаются в чугунном корпусе, это обеспечивает им устойчивость к высоким вибрациям. Высота до центра вала двигателя IE3 WEG из этой категории от 80 до 355 мм.
Двигатель IE3 WEG W22 DIN/CENELEC характеристики
Стандартная степень защиты двигателя IP55, климатическое исполнение У1 (умеренный климат на открытом воздухе). Класс энергоэффективности IE3. Вентилятор в штатном узле вентиляции обеспечивает охлаждение мотора. Режим работы постоянный S1, класс изоляции F до 155 °C.
Покупайте энергоэффективные электродвигатели IE3 WEG W22 со склада по выгодной цене
Артикул: 237090
Артикул: 237112
Артикул: 237113
Артикул: 237134
Артикул: 237159
Артикул: 237160
Артикул: 237161
Артикул: 237091
Артикул: 237114
Артикул: 237135
Артикул: 237094
Артикул: 237116
Устройство трехфазного электродвигателя IE3 WEG W22
Двигатели имеют привязку своей мощности к установочным размерам по DIN и нормам CENELEC, что делает их взаимозаменяемыми. В карточке товара указаны аналоги электродвигателя, которые подойдут по своим установочным размерам и мощности. Электродвигатели IE3 WEG 22 серии изготавливаются в Бразилии по немецкой технологии и имеют класс энергоэффективности IE3.
Премущества трехфазного электродвигателя IE3 WEG W22
Основными преимуществами асинхронного эл двигателя является относительно небольшая стоимость и высокая производительность при небольшой массе. Электродвигатели применяются во всех отраслях промышленности и пользуются большим спросом из-за своей универсальной конструкции и высокого КПД. Достаточно один раз купить асинхронный трехфазный электродвигатель 380В IE3 WEG W22, во время производить техническое обслуживание агрегата и использовать его по назначению порядка 7-10 лет без сбоя в работе.
Энергоэффективность электродвигателей
Классы энергоэффективности электродвигателей
Понятие энергоэффективность означает оптимальное использование энергии, благодаря которому достигается снижение ее потребления при идентичной мощности нагрузки. Еще со школы мы знаем, что двигатель при работе теряет долю энергии в виде тепла. Главным знаком энергоэффективности электродвигателей является КПД. КПД – это отношение полезно использованной к суммарной энергии, полученной системой. Основные потери можно условно разделяют на:
Классы энергоэффективности IEC
Для того чтобы классифицировать эл.двигатели была разработана особая классификация, утвержденная организацией IEC. Так действующим евростандартом IEC60034-30-1 выделяют вот такие классы энергоэффективности электродвигателей:
Благодаря наличию данного разграничения определяют нижние уровни эффективности электрических систем. Так же система рангов по понятным причинам подстегивает здравую конкуренцию, не давая уйти рынку в стагнацию.
На графике, представленном выше, наглядно можно увидеть вышеупомянутое разделение на категории. Чем большее КПД выдает эл двигатель при данной нагрузке – тем выше будет ранг энергоэффективности электродвигателя.
Сравним данные классы энергоэффективности на примере асинхронных электродвигателей: сопоставим их цены, актуальность установки под те или иные задачи. Для начала стоит сразу расставить все точки над i. Стоит четко понимать: чем выше КПД электромотора, тем дольше он прослужит. Почему? Все очень просто. Чем выше коэффициент полезного действия, тем меньше тепловых потерь, значит, эл.двигатель меньше греется и, следовательно, дольше живет. От сюда следует:
Электродвигатели IE1 чаще всего применяются там, где наиважнейшим критерием служит дешевизна, простота конструкции (как следствие – простота ремонта) и доступность готового оборудования.
Электродвигатели IE2 применяют, когда необходима более тонкая настройка оборудования для работы его в оптимальном режиме. Данный класс электродвигателей более эффективен, по сравнению с предыдущим даже при частичной нагрузке. Так же, безусловно, стоит отметить, что в них используются менее мощные и как следствие менее шумные вентиляторы (охлаждающие мотор). На представленной ниже диаграмме наглядно видны преимущества данного класса по сравнению с IE1
Электродвигатели IE3 получили признание не так давно, а именно в 2017 году. Именно тогда вступил в силу Регламент ЕС указывающий, что двигатели мощностью от 0,75 до 375кВт должны соответствовать типу IE3 или же типу IE2 с применением преобразователя частоты. Они способны работать даже при длительных перегрузках в диапазоне 10-15%. Следовательно, применяют данные моторы, например, на станках, где трудно заметить перегрузку, ведь мощность на валу рабочей машины постоянно изменяется.
Электродвигатели IE4 – это двигатели премиум сегмента. В них используются уникальные системы аэродинамики, теплообмена, конструкции и так далее. Внимание заслуживает повышенное содержание активных материалов и максимальное уменьшение воздушного зазора, благодаря сверхточной соосности всех центров агрегата. Априори, внедрение двигателей класса IE4 незамедлительно снизит энергозатраты производства.
Двигатель ie3 что это
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ
Классы энергоэффективности односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (код IE)
Rotating electrical machines. Part 30. Efficiency classes of single-speed, three-phase, cage-induction motors (IE-code)
Дата введения 2012-06-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский энергетический институт (технический университет)» (ГОУВПО «МЭИ (ТУ)»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 «Вращающиеся электрические машины»
4 Настоящий стандарт включает в себя модифицированные основные нормативные положения (и приложения) следующих международного стандарта и международного документа:
При этом особенности российской национальной стандартизации учтены в таблице 2,пункте 5.4.5, которые выделены двойной вертикальной линией. Ссылки, включенные в текст стандарта для учета потребностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом*.
Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА
Введение
В настоящее время используют много систем стандартов по энергоэффективности (NEMA, ЕРАСТ, CSA, СЕМЕР, COPANT, AS/NZS, JIS, GB и др.), совершенствующих систему уровней энергоэффективности. Это разнообразие национальных стандартов создает трудности для производителей и коммерсантов, ориентирующихся на мировой рынок.
Потенциал энергосбережения наиболее распространенных в промышленности двигателей от 0,75 до 355 кВт, на которые распространяется настоящий стандарт, характеризуется гистограммой, представленной на рисунке 1 (по информации СЕМЕР). Потенциал энергосбережения определен как произведение установленной мощности двигателей на среднее увеличение их КПД.
В некоторых странах двигатели малой мощности включены в область, регламентируемую стандартами энергоэффективности. Как правило, они не являются трехфазными двигателями с короткозамкнутым ротором, не работают в длительном режиме, поэтому обладают ограниченным потенциалом энергосбережения.
В ряде стран в область регламентации включены 8-полюсные двигатели. Однако их доля мирового рынка мала (1% и менее). В связи с широким распространением регулируемого электропривода, а также с более приемлемой ценой 4- и 6-полюсных двигателей прогнозируют постепенное исчезновение 8-полюсных двигателей с мирового рынка, поэтому настоящий стандарт их не охватывает.
При заданных выходной мощности и габаритных размерах двигателя обычно проще добиться более высокой энергоэффективности, если двигатель спроектирован и работает на частоте 60 Гц, нежели на частоте 50 Гц.
Потери в обмотках доминируют преимущественно в асинхронных двигателях малой и средней мощности. Они практически не меняются на частотах 50 и 60 Гц при постоянном моменте. Несмотря на то что потери на трение, вентиляционные и в стали возрастают с частотой, это не оказывает решающего влияния на суммарные потери в двигателях. В результате суммарные потери при частоте 60 Гц возрастают менее чем на 20%, что приводит к увеличению КПД по сравнению с частотой 50 Гц.
На практике как для частоты 60 Гц, так и для частоты 50 Гц маркировка мощности должна соответствовать уровням, регламентируемым [1]. Поэтому увеличение мощности на 20% не всегда возможно. Однако общее преимущество частоты 60 Гц остается, если конструкция двигателя оптимизирована для соответствующей частоты питания.
Разница в КПД при частотах 50 и 60 Гц зависит от числа полюсов и габарита двигателя. Как правило, можно считать, что КПД трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором мощностью от 0,75 до 355 кВт при 60 Гц выше в сравнении с 50 Гц на величину от 2,5% до 0,5%. Исключение составляют мощные 2-полюсные двигатели, у которых при 60 Гц КПД может быть ниже из-за высоких потерь на трение, вентиляционных и в стали.
Требования настоящего стандарта для двигателей с питанием от сети переменного тока частотой 50 Гц для классов энергоэффективности нормального (IE1) и повышенного (IE2) основаны на требованиях СЕМЕР-EU для классов EFF2 и EFF1 соответственно. Однако они были скорректированы в части методов испытаний (согласно СЕМЕР добавочные потери под нагрузкой составляют 0,5% потребляемой мощности при номинальной нагрузке, а настоящий стандарт предписывает определять их в ходе испытаний).
Требования к двигателям на 50 Гц класса премиум (IE3) устанавливают из расчета уменьшенных на 15%-20% потерь по сравнению с повышенным классом энергоэффективности.
Требования к двигателям класса супер-премиум IE4 опубликованы в [2], а настоящий стандарт дополнен сведениями из этого стандарта в таблице 2 и разделе 5 (5.4.5).
Настоящий стандарт не предполагает, что все производители будут выпускать двигатели всех классов или со всеми номинальными параметрами конкретного класса.
Целесообразно выбирать класс энергоэффективности в соответствии с областью применения двигателей и в зависимости от времени их работы. В частности, для двигателей, работающих кратковременно, может оказаться нерациональным использование двигателей классов повышенного и премиум.
Для успешного продвижения на рынок двигатели повышенного класса энергоэффективности должны удовлетворять национальными региональным стандартам в части соотношения полезной мощности и размеров (габаритов, фланца и т.п.). Существует целый ряд подобных рамочных стандартов ([3], [4], [5], [6], [7] и др.), которые не являются стандартами МЭК. Поскольку настоящий стандарт определяет классы энергоэффективности независимо от ограничений по габаритным размерам, не представляется возможным производить для всех рынков двигатели высоких классов энергоэффективности при сохранении габаритных размеров, определяемых национальными и региональными стандартами.
Назначая минимальные характеристики по стандартам энергоэффективности, необходимо рассматривать указанные ограничения наряду с областью применения, как описано в разделе 4.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на односкоростные трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором с питанием от сети переменного тока частотой 50 и 60 Гц, напряжением до 1000 В (допустимы два и более уровня номинального напряжения и частоты), мощностью от 0,75 до 355 кВт, имеющие 2, 4 или 6 полюсов, рассчитанные на продолжительный S1 или повторно-кратковременный S3 режим работы с продолжительностью включения (ПВ) 80% и выше, допускающие прямое включение и работающие в условиях согласно МЭК 60034-1 (раздел 6).
Стандарт устанавливает классы энергоэффективности (энергетических показателей).
Стандарт распространяется также на двигатели с фланцем, лапами и валами, отличающимися размерами от предписанных в [1], а также мотор-редукторы и двигатели со встроенным тормозом, фланцы и валы которых могут иметь специальное исполнение.
Стандарт не распространяется на двигатели, специально предназначенные для работы с преобразователями частоты в соответствии с [8], а также двигатели, конструктивно объединенные с механизмом (насосы, вентиляторы, компрессоры), которые нельзя испытать отдельно от механизма.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1:2004) Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики
ГОСТ Р МЭК 60034-2-1-2009 Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава)
ГОСТ Р МЭК/ТС 60034-17-2009 Машины электрические вращающиеся. Часть 17. Руководство по применению асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при питании от преобразователей
ГОСТ Р МЭК 60079-0-2007 Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования
ГОСТ 20459-87 Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения
ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения
3 Термины, определения и обозначения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены основные термины и определения, установленные в ГОСТ 27471, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 двигатель со встроенным тормозом (brake motor): Двигатель, укомплектованный электромеханическим тормозным механизмом, воздействующим непосредственно на вал без муфты.
3.1.2 мотор-редуктор (geared motor): Двигатель, напрямую соединенный с редуктором (входной элемент редуктора установлен непосредственно на валу двигателя).
3.1.3 мотор-насос (pump motor): Двигатель, напрямую соединенный с насосом без муфты (рабочее колесо насоса установлено непосредственно на валу двигателя).
3.1.4 средний КПД (average efficiency): Средняя величина КПД семейства двигателей, имеющих одинаковую конструкцию и номинальные данные.
3.1.5 нормативный КПД (nominal efficiency): Величина КПД, соответствующая определенному классу энергоэффективности, выбранная по таблицам настоящего стандарта.
3.1.6 номинальный (паспортный) КПД (rated efficiency): Величина КПД, заявленная производителем и равная номинальному КПД или превышающая его.
Международные стандарты энергоэффективности электродвигателей
В недавнем прошлом в разных странах мира действовали собственные стандарты энергоэффективности. Например, в Европе руководствовались нормами СЕМЕР, Россия ориентировалась на ГОСТ Р 5167 2000, США — на стандарт EPAct.
В целях гармонизации требований к энергоэффективности электродвигателей Международной энергетической комиссией (МЭК) и Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят единый стандарт IEC 60034-30. Данный стандарт классифицирует низковольтные асинхронные электродвигатели и унифицирует требования к их энергетической эффективности.
Классы энергоэффективности
Стандарт IEC 60034-30 2008 определяет три международных класса энергоэффективности:
Стандарт распространяется почти на все промышленные трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Исключение составляют двигатели:
Соотношение единого международного стандарта с нормами различных стран мира.
Распределение мощностей по различным стандартам
Стандарт IEC 60034-30 охватывает электродвигатели мощностью от 0,75 до 375 кВт с числом пар полюсов 2р = 2, 4, 6.
Показатели СЕМЕР распределялись по КПД для электродвигателей мощностью до 90 кВт и полюсностью 2р = 2, 4.
Нормы Epact – величина мощности от 0,75 до 150 кВт с парным числом полюсов 2р = 2, 4, 6.
Особенности стандартизации
Благодаря единому стандарту IEC заказчики электродвигателей во всем мире могут легко распознать оборудование с необходимыми параметрами.
Классы энергетической эффективности IE, описываемые стандартом IEC/EN 60034-30, основываются на результатах испытаний, проводимых в соответствии с международным стандартом IEC/EN 60034-2-1-2007. Этот стандарт определяет энергоэффективность, основываясь на показателях потерь мощности и КПД.
Отметим, что у российского рынка электродвигателей есть свои особенности. Отечественных производителей условно можно разбить на две группы. Одна группа указывает в качестве главного показателя КПД, другая не указывает ничего. Таким образом формируется недоверие к электрооборудованию, что служит барьером к приобретению российской продукции.
Методы определения энергоэффективности
Существует два метода определения КПД: прямой и косвенный. Прямой метод основан на экспериментальном измерении мощности и отличается некоторой неточностью. Новый стандарт предполагает использование косвенного метода, который опирается на следующие параметры:
Показатели КПД сопоставимы только при одинаковом методе определения значений. Косвенный метод подразумевает:
1. Измерение потерь мощности, рассчитанных по результатам нагрузочных испытаний.
2. Оценка потерь подводимой мощности при номинальной нагрузке до 1000 кВт.
3. Математический расчет: используется альтернативный косвенный метод с расчетом потерь Р (мощности). Определяется по следующей формуле:
Более высокое значение КПД уменьшает потери и потребление электроэнергии электродвигателя и повышает его энергоэффективность.
Ряд российских стандартов, например, ГОСТ Р 54413-2011, можно соотнести с международными стандартами.
Соответствие российских ГОСТ международным стандартам.
Отличия российских стандартов от международных заключаются:
В России приняты те же классы энергоэффективности, что и в Европе. Информация о классах содержится в паспортных данных, технической документации, маркировке и на шильдиках.