IEC60034-30單速三相籠型感應(yīng)電動機(jī)能效分級ppt課件

1、IEC60034-30單速三相籠型感應(yīng)電動機(jī)能效分級IE代碼規(guī)范宣貫李秀英上海電器科學(xué)研討所(集團(tuán))2021年9月24日.一、制定IEC60034-30的背景世界各國的工業(yè)電動機(jī)耗費(fèi)了其發(fā)電量的3040的電能。因此提高整個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)的效率如電動機(jī)和調(diào)速驅(qū)動包括運(yùn)用或過程是節(jié)能領(lǐng)域主要關(guān)懷的問題。經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化其節(jié)能潛力約在3060的范圍內(nèi)。 根據(jù)國際能源署電動機(jī)任務(wù)組2006年7月的報(bào)告，電動機(jī)經(jīng)過改善效率結(jié)合變頻調(diào)速可以節(jié)約世界范圍內(nèi)的總7的電能。粗略統(tǒng)計(jì)其中1/41/3的節(jié)約來自于改善電動機(jī)的效率。剩余的部分來自新系統(tǒng)的改善。 目前有許多不同的籠型感應(yīng)電動機(jī)的能效規(guī)范在運(yùn)用NEMA，EPACT

2、，CSA，CEMEP，COPANT，AS/NZS，JIS，GB等等，新的規(guī)范也還在制定。這對于一個(gè)全球化的市場來說，不同的國家不同的規(guī)范勢必添加了制造商的設(shè)計(jì)和制造難度。 在此背景下，國際電工技術(shù)委員會提出制定一個(gè)電動機(jī)能效規(guī)范，以 協(xié)調(diào)全球電動機(jī)的能效分級規(guī)范。. 在IEC 60034-30規(guī)范制定任務(wù)組成立之際，全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)規(guī)范化技術(shù)委員會秘書處派出上海電器科學(xué)研討所集團(tuán)2名專家參與該國際規(guī)范制定任務(wù)組，以協(xié)調(diào)和反映我國電機(jī)行業(yè)的實(shí)踐情況，在國際規(guī)范的制定過程中掌握了話語權(quán)。同時(shí)也了解了許多國外先進(jìn)公司的相關(guān)信息，加強(qiáng)和建立了協(xié)作和溝通的渠道。參與IEC60034-30規(guī)范制定任務(wù)組.第一

3、次任務(wù)組會議：2006年10月在德國法蘭克福第二次任務(wù)組會議：2007年5月在美國華盛頓第三次任務(wù)組會議：2021年3月在南非第四次任務(wù)組會議：2021年2月在中國上虞2021年10月，IEC同意發(fā)布了該規(guī)范2021年7月23日歐盟已經(jīng)過決議： 到2021年6月16日將IE2能效等級作為電機(jī)強(qiáng)迫性最低能效規(guī)范 到2021年1月1日7.5kW375kW電機(jī)將以IE3能效等級作為強(qiáng)迫性最低能效規(guī)范 到2021年1月1日將IE3能效等級作為電機(jī)強(qiáng)迫性最低能效規(guī)范參與IEC60034-30規(guī)范制定任務(wù)組.該規(guī)范限定為低壓、單速、三相、籠型感應(yīng)電動機(jī)根據(jù)電動機(jī)的運(yùn)用和裝機(jī)情況，確定為普通用途電機(jī)，并確定

4、其功率范圍，極數(shù)范圍等思索國際市場上已有的電動機(jī)能效規(guī)范規(guī)范包含50Hz，60Hz運(yùn)用一致的效率測試方法 IEC60034-30規(guī)范制定根本原那么.規(guī)范內(nèi)容 前言 第1章：范圍 第2章：援用規(guī)范 第3章：術(shù)語和定義 第4章：運(yùn)用領(lǐng)域 第5章：效率 .第1章：范圍 功率范圍：0.75kW370kW 極數(shù)：2P、4P、6P 頻率：50Hz，60Hz 額定電壓1000 V及以下 注：規(guī)范也適用于電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在雙電壓 或多電壓和/或頻率下 .第1章：范圍任務(wù)制： S1 延續(xù)任務(wù)制或S3斷續(xù)周期任務(wù)制任務(wù)制但負(fù)載繼續(xù)率80或更高； 能直接啟動 電機(jī)額定運(yùn)轉(zhuǎn)條件：滿足IEC60034-1第6章的要求。 電動

5、機(jī)的法蘭、底腳和/或軸伸機(jī)械尺寸與IEC60072-1不同時(shí)，也適用于本規(guī)范。 齒輪電機(jī)和制動電機(jī)也包含在本規(guī)范中，雖然這類電機(jī)能夠運(yùn)用不同的軸伸和法蘭。.第1章：范圍本規(guī)范不包括的電機(jī)：根據(jù)IEC60034-25(GB/T 21209-2007)設(shè)計(jì)的變頻公用電機(jī)。 電動機(jī)與其他設(shè)備設(shè)計(jì)為一個(gè)整體如泵、風(fēng)機(jī)和緊縮機(jī)而不能單獨(dú)進(jìn)展測試時(shí)。. 本規(guī)范涵蓋的電動機(jī)也可以運(yùn)用于變速驅(qū)動的場所見IEC60034-17/GB/T 20211-2021。在這種運(yùn)用場所下，由于供電電源的電壓諧波分量呵斥損耗添加，不能假定電動機(jī)的額定效率還能適用。電動機(jī)的冷卻方式不是IC0Ax，IC1Ax，IC2Ax，IC3

6、Ax或IC4Ax見IEC60034-6時(shí)也能夠達(dá)不到所要求的高效率值。在某些國家，電機(jī)構(gòu)造受空間約束高輸出設(shè)計(jì)，如比通常國家規(guī)范更小的機(jī)座尺寸。這類電機(jī)也涵蓋在本規(guī)范中，但是，由于機(jī)座尺寸更小，它們能夠達(dá)不到所要求的更高效率等級。 根據(jù)IEC 60079-0設(shè)計(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)在爆炸性環(huán)境下的電機(jī)也涵蓋在本規(guī)范中，但是，由于思索到平安的要求，電機(jī)構(gòu)造設(shè)計(jì)上采取了防爆的措施如添加氣隙，減小起動電流，添加密封等，它們也能夠達(dá)不到高效率等級。第4章：運(yùn)用場所信息性 . 某些專門設(shè)計(jì)的電動機(jī)也能夠達(dá)不到較高的效率等級，這類電機(jī)是 ： 被驅(qū)動機(jī)械有特殊要求例如重載起動、特殊的轉(zhuǎn)矩強(qiáng)度/或最大轉(zhuǎn)矩特性、起動/停機(jī)次

7、數(shù)多、轉(zhuǎn)子慣量小 特殊的供電電源特性例如限制起動電流，電壓和/或頻率容差大； 特殊的環(huán)境條件例如很高或很低的環(huán)境溫度、排煙電動機(jī)、安裝在高海拔地域 因此，在制定國內(nèi)的強(qiáng)迫性最低能效規(guī)范時(shí)，應(yīng)思索上述情況。 四、運(yùn)用領(lǐng)域.5.1 測定5.2 定額5.3 分級和標(biāo)注5.4 名義效率限值第5章：效率.效率應(yīng)該在額定輸出功率、額定電壓和額定頻率時(shí)測定效率和損耗的測試應(yīng)該根據(jù)IEC60034-2-1規(guī)范對IE1規(guī)范效率及以下效率等級，測試方法可選擇中和低不確定度的方法。所選擇的實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)在電動機(jī)所附文件中闡明對其他高效率等級，只能選擇低不確定度的實(shí)驗(yàn)方法效率的測試. 本規(guī)范涵蓋的電動機(jī)能夠會有些輔助設(shè)備

8、如軸封，外風(fēng)扇，機(jī)械制動器，倒轉(zhuǎn)停機(jī)安裝，速度傳感器，轉(zhuǎn)速器發(fā)生器等各種組合。測試這種情況電動機(jī)的效率應(yīng)該是沒有輔助設(shè)備時(shí)的。齒輪電機(jī)和水泵電機(jī)經(jīng)常有軸封以阻止齒輪油或水進(jìn)入電機(jī)。測試效率時(shí)應(yīng)該不思索這些軸封。 輔助設(shè)備.電動機(jī)的定額對應(yīng)一個(gè)較寬的電壓范圍如400V10時(shí)應(yīng)指定一個(gè)額定效率和額定效率等級IE代碼，電壓動搖對效率帶來的影響將不思索。對具有一種以上額定電壓/頻率/輸出功率組合的電動機(jī)，應(yīng)對每一種額定電壓/頻率/輸出功率組合規(guī)定額定效率和額定效率等級(IE代碼)。然而，作為最低效率的最小值及其相應(yīng)的IE代碼一切電壓/頻率/輸出功率的組合應(yīng)該標(biāo)注在銘牌上。 一切效率值和相應(yīng)的IE代碼應(yīng)

9、在產(chǎn)品的文件中提供目錄或運(yùn)用闡明書。 注：如在日本能夠用于這樣的組合“220V/50Hz200V/60Hz220V/60Hz，在歐洲能夠有這樣的組合“380V/50Hz400V/50Hz-460V/60Hz。對這些例子，能夠會有3或4個(gè)效率額定值有幾個(gè)不同的IE分級。在一樣磁通和輸出功率下的額定電壓/頻率組合，如230V/400V(/Y接法)或230V/460V2Y/Y接法，只需一個(gè)額定效率和效率分級IE代碼。 多電壓/頻率組合時(shí).一樣設(shè)計(jì)的電機(jī)由于資料，加工工藝的變化，測試的電動機(jī)效率會有不同。對同一設(shè)計(jì)的一批電動機(jī)其滿載效率不是獨(dú)一值而是在一定范圍內(nèi)。因此，本規(guī)范給出額定輸出效率限值是名義

10、值。制造商標(biāo)注在銘牌上的效率值額定效率應(yīng)該大于或等于本規(guī)范定義的名義效率根據(jù)銘牌上的能效分級IE代碼。任何單一電動機(jī)的滿載效率，當(dāng)在額定電壓和額定頻率下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該不低于額定效率減效率的容差，根據(jù)IEC60034-1計(jì)及容差。 注：引薦在產(chǎn)品闡明書中闡明50，75和額定負(fù)載時(shí)的效率。本規(guī)范的效率只適用于額定輸出功率。定額. 能效分級由字母“IE組成“國際能效分級的縮寫，根據(jù)下表1用數(shù)字表示分級。 IE1規(guī)范效率 IE2高效率 IE3超高效率 IE4超超高效率 有些電動機(jī)額定效率低于IE1的限值。這類電動機(jī)將不標(biāo)注IE代碼。分級.額定效率和IE代碼都要標(biāo)注在銘 牌上，如：“IE2-84.0%

11、效率值應(yīng)圓整保管小數(shù)一位，如：XX.X。 標(biāo)注. 50Hz時(shí)規(guī)范效率名義限值IE1和高效率名義限值(IE2)是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于實(shí)驗(yàn)方法不同，效率值略有調(diào)整。CEPEP：附加損耗是按輸入功率的0.5，本規(guī)范附加損耗按實(shí)測值。50Hz時(shí)超高效率名義限值IE3的設(shè)定是基于其損耗比高效率名義限值IE2減少1520。 60Hz時(shí)規(guī)范效率名義限值IE1采用巴西規(guī)范。高效率名義限值(IE2)和超高效率名義限值IE3是采用美國的EPAct規(guī)范。新的超超高效率等級IE4由本規(guī)范的未來的版本思索。注：IE4效率等級將在本規(guī)范的下一版中合并到規(guī)范文本中。其目的是在IE3的根底上將損

12、耗減少15得到。期望技術(shù)的提高或其他的電動機(jī)能到達(dá)IE4的程度。本規(guī)范的范圍也將根據(jù)這進(jìn)展修正。效率限值.50Hz時(shí)IE1效率名義限值表360Hz時(shí)IE1效率名義限值表450Hz時(shí)IE2效率名義限值表560Hz時(shí)IE2效率名義限值表650Hz時(shí)IE3效率名義限值表760Hz時(shí)IE3效率名義限值表8 效率限值表.對于給定的機(jī)座號和輸出功率，普通來說電動機(jī)設(shè)計(jì)成60Hz時(shí)比設(shè)計(jì)成50Hz更容易到達(dá)高效率。由于電動機(jī)的尺寸和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系不像實(shí)際上輸出與速度的關(guān)系的線性添加，如從50Hz到60Hz添加了20%.在中小型感應(yīng)電動機(jī)中，繞組損耗I2R是主要損耗。當(dāng)轉(zhuǎn)矩堅(jiān)持不變時(shí)，從50Hz到60Hz他們根本

13、上堅(jiān)持不變。雖然風(fēng)摩耗，鐵耗會隨著頻率的添加而添加，但他們在這類電動機(jī)中只占有很小的部分。因此，60Hz時(shí)損耗添加小于20%而輸出功率添加了20%，因此，相比50Hz時(shí)，效率得到改善。實(shí)踐上，無論50Hz還是60Hz電機(jī)輸出功率的設(shè)計(jì)是按照規(guī)范的功率等級進(jìn)展的，如IEC60072-1和地方規(guī)范例如EN50374。因此，電動機(jī)額定功率的添加并不總是滿足20%的原那么。因此，假設(shè)電動機(jī)在各自的頻率下都是優(yōu)化設(shè)計(jì)的，那么60Hz時(shí)的優(yōu)勢還是適用的。50Hz和60Hz之間的效率差隨著極數(shù)和電機(jī)尺寸而變化。普通來說，三相籠型感應(yīng)電動機(jī)功率從0.75kW到370kW，60Hz時(shí)的效率比50Hz時(shí)的效率高2.50.5。僅僅大功率2P電機(jī)，由于鐵耗和風(fēng)摩耗比例較高在60Hz時(shí)效率有所減少。 50Hz效率與60Hz效率.4P電機(jī)的曲線0.75 kW to 375 kW10%2%IEC 60034-30 (Ed. 1.0) 2021.50Hz時(shí)用計(jì)算公式處置60Hz時(shí)那么按如下原那么處置：輸出功率在兩個(gè)延續(xù)的額定功率中間或以上時(shí)效率取功率大的一點(diǎn)為額定值。輸出功率在低于兩個(gè)延續(xù)的額定功率中間值時(shí)效率取功率小的一點(diǎn)為額定值。 非額定功率時(shí)效率的插值.