Быстро найдите нужный вам товар.
Conclusion first: Двигатель IE4 не является автоматически правильным выбором только потому, что на его паспортной табличке написано «супер-премиум». Это правильный выбор, когда двигатель работает много часов, нагрузка достаточно стабильна, а рама, пусковой момент и привод соответствуют машине. Для 4-полюсного блока мощностью 11 кВт при полной нагрузке и 6000 часов в год разница входных мощностей IE3 и IE4 составляет около 0,16 кВт — на бумаге это немного, но примерно 936 кВтч в год. Эта экономия может оправдать надбавку к цене при непрерывной работе, однако она может исчезнуть при кратковременных или слишком больших установках.
В этом руководстве объясняется, что означает IE4 согласно IEC 60034-30-1, куда идут потери и как выбрать между IE4 и IE3 для насосов, вентиляторов, конвейеров и других промышленных приводов.
IE4 — это класс эффективности, а не технология двигателя. IEC 60034-30-1 определяет стандартную эффективность IE1, высокую эффективность IE2, повышенную эффективность IE3, суперпремиальную эффективность IE4 и сверхпремиальную эффективность IE5 для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с питанием от сети. Стандарт устанавливает минимальную эффективность полной нагрузки при указанной мощности, количестве полюсов и частоте. Он не обещает конкретной кривой частичной нагрузки, пускового крутящего момента или характеристик ЧРП.
Для типичного 4-полюсного двигателя мощностью 11 кВт, 50 Гц переход от IE3 к IE4 увеличивает минимальный КПД примерно с 91,4% до 92,6%. Звучит немного, но разница входной мощности при полной нагрузке составляет около 0,16 кВт. Более 6000 часов работы, это примерно 936 кВтч. Более полное сравнение классов см. здесь. Сравнение IE3 и IE4 .
| Класс эффективности | Минимальная эффективность (%) | Входная мощность при полной нагрузке (кВт) | Потребление энергии при 6000 ч/год (кВтч) |
|---|---|---|---|
| IE1 | 87.6 | 12.56 | 75 342 |
| IE2 | 89.8 | 12.25 | 73 494 |
| IE3 | 91.4 | 12.04 | 72 210 |
| IE4 | 92.6 | 11.88 | 71 274 |
Используйте таблицу в качестве контрольной проверки. Всегда сравнивайте точную эффективность при номинальной мощности, частоте, количестве полюсов и методе испытаний, указанных в таблице данных. Маркировки «высокоэффективный» без ссылки на таблицу МЭК недостаточно для тендера или решения о замене.
Конструкции IE4 снижают потери главным образом в обмотке статора, пластинах статора и ротора, воздушном зазоре и системе охлаждения. Обычно это означает более активный материал: более длинные сердечники, больше меди, более тонкую или более качественную электротехническую сталь, более жесткие производственные допуски, а иногда и более эффективный вентилятор. В результате получается двигатель, который может быть тяжелее или на один типоразмер больше, чем блок IE3, который он заменяет. Это имеет значение для расстояния между отверстиями для ног, высоты вала, зазора клеммной коробки и выравнивания муфты.
При той же мощности двигатель IE4 может потреблять меньший ток при полной нагрузке, но он также может иметь другой пусковой ток, скольжение и повышение температуры. При модернизации проверьте настройки защиты, размер кабеля и диапазон перегрузки стартера, а не предполагайте замену на аналогичный.
На диаграмме показано, почему IE4 легче всего оправдать при непрерывной работе. Абсолютное снижение потерь скромное, но оно повторяется каждый час. На заводе с высокими ценами на электроэнергию или большим количеством двигателей эти повторяющиеся часы становятся статьей бюджета.
При 11 кВт, полной нагрузке, 6000 часов в год и 0,12 долларов США/кВтч расчетная экономия при переходе от IE3 к IE4 составляет около 936 кВтч × 0,12 = 112 долларов США в год. Если надбавка к цене IE4 составляет 300 долларов США, простая окупаемость составит около 2,7 лет до вычета каких-либо скидок на коммунальные услуги. Это разумный случай для насоса или вентилятора, который работает большую часть года.
При нагрузке 70 % и наработке 4000 часов мощность составляет 7,7 кВт. Разница в потребляемой мощности между IE3 и IE4 падает примерно до 0,10 кВт, или примерно 400 кВтч в год. При той же цене на электроэнергию экономия составляет около 48 долларов США в год, а окупаемость премии в 300 долларов США растягивается примерно до 6 лет. Мотор по-прежнему экономит энергию, но финансовое обоснование слабее.
4-полюсный блок общего назначения IE4 является обычной отправной точкой для вентиляторов, насосов и компрессоров, работающих в течение длительного времени:
YE4/IE4 4-полюсный асинхронный двигатель общего назначения Прежде чем одобрить этот двигатель IE4 со скоростью 1500 об/мин, сравните его эффективность при частичной нагрузке и запас по размеру с вашим годовым профилем нагрузки. Посмотреть продукт → Используйте собственный профиль нагрузки, тариф и надбавку к цене. Двигатель, который работает 2000 часов в год при нагрузке 40%, не следует покупать только ради эффективности при полной нагрузке. Прежде чем утверждать IE4, проверьте эффективность частичной нагрузки и фактический запас по превышению размера.
IE4 наиболее эффективен в непрерывной и стабильной работе: центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры, системы отопления, вентиляции и кондиционирования и технологические линии, которые работают более 4000 часов в год. Также легче обосновать, где электричество дорогое, где двигатель является частью тендера, требующего IE4, или где важны отходящее тепло и нагрузка на панель. Правила экодизайна ЕС также установили IE4 в определенные диапазоны мощности, поэтому проверьте текущую область применения, прежде чем предполагать, что IE3 является приемлемым.
| Фактор выбора | IE4 обычно легче оправдать | IE3 может быть лучшей покупкой |
|---|---|---|
| Годовые часы работы | Более 4000 ч. | Ниже примерно 2000 ч |
| Профиль нагрузки | Стабильно, нагрузка 60–100 %. | Частая легкая нагрузка или сильно переменная нагрузка |
| Стартовый долг | Плавный пуск или VFD, низкая инерция | Прямой режим, высокая инерция, частые запуски |
| Модернизированное пространство | Рама и основание позволяют использовать двигатель большего размера. | Существующая рама, вал и отверстия для ног ограничивают изменения. |
| Цена энергии | Высокий или нестабильный тариф | Низкий тариф и короткие часы работы |
Шестиполюсные агрегаты с высоким крутящим моментом, такие как конвейеры, дробилки и объемные насосы, требуют более пристального внимания к пусковому крутящему моменту и термическому запасу. Более высокий класс эффективности не означает автоматически больший пусковой момент. Для этих задач рассмотрите вариант 6-полюсного варианта IE4 с высоким крутящим моментом в зависимости от приводимой нагрузки:
6-полюсный асинхронный двигатель с высоким крутящим моментом YE4/IE4 Проверьте пусковой крутящий момент и температурный запас конвейеров, дробилок или поршневых насосов; этот вариант IE4 со скоростью 1000 об/мин меняет скорость на крутящий момент. Посмотреть продукт → Прежде чем оформить заказ на поставку, сравните двигатель с машиной и местом эксплуатации, а не только с паспортной табличкой IE3. Следующие проверки выявляют большинство сюрпризов при модернизации:
Для низкоскоростных машин с прямым приводом рама и подшипниковый узел часто имеют большее значение, чем просто маркировка эффективности. Ознакомьтесь с низкоскоростным 8-полюсным вариантом IE4 для тяжелого режима работы, когда режим работы медленный, продолжительный и с высокой нагрузкой:
YE4/IE4 Низкоскоростной 8-полюсный двигатель для тяжелых условий эксплуатации Для медленных непрерывных прямых приводов с высокой нагрузкой этот двигатель IE4 со скоростью 750 об/мин обеспечивает высокий крутящий момент и самый большой запас по перегрузке в этой серии. Посмотреть продукт → Компания Kuayue Motor, базирующаяся в Тайчжоу, провинция Чжэцзян, заявляет, что имеет 34-летний опыт работы в области двигателей для малых и средних промышленных предприятий и производит двигатели в соответствии с ISO 9001, с сертификацией CCC и CE. Производственный профиль компании включает в себя штамповку, намотку, механическую обработку, сборку и испытания. Для покупателей, сравнивающих рамки, Модельный ряд сверхвысокоэффективных двигателей YE4/IE4 включает 2-, 4-, 6- и 8-полюсные варианты для насосов, вентиляторов, горнодобывающей, химической, текстильной, подъемной и портовой техники.
IE4 — это класс эффективности высшего класса в соответствии со стандартом IEC 60034-30-1 для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с питанием от сети. Это минимальный показатель эффективности, а не конкретная конструкция ротора или статора.
IE4 имеет меньшие потери и обычно более низкие эксплуатационные расходы, но он также имеет тенденцию стоить дороже. Лучший выбор зависит от количества часов в год, профиля нагрузки, надбавки к цене и соответствия рамы существующей установке.
Для 4-полюсного двигателя мощностью 11 кВт при полной нагрузке и 6000 часов в год расчетная экономия при переходе от IE3 к IE4 составляет около 936 кВтч. Реальная экономия снижается при частичной нагрузке, коротком рабочем дне или плохом качестве электроэнергии.
Многие двигатели IE4 могут работать на частотно-регулируемых приводах, но не все из них подходят автоматически. Проверьте изоляцию, повышение температуры обмотки, снижение тока подшипника, диапазон скоростей и снижение номинальных характеристик для обеспечения постоянного крутящего момента ниже базовой скорости.
Двигатели IE4 широко используются в насосах, вентиляторах, компрессорах, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, конвейерах, горнодобывающей, химической, текстильной, подъемной и портовой технике. Они наиболее привлекательны там, где продолжительность работы высока, а нагрузка стабильна.
Соответствуйте высоте вала, отверстиям для ног, фланцу, зазору клеммной коробки, муфте и пусковому моменту. Двигатель IE4 может быть больше, чем двигатель IE3 при той же мощности, поэтому перед заказом сравните чертежи.
