根据美国能源部,电动机的能源消耗占美国制造业能源消耗的一半国际能源机构(IEA)估计电动马达驱动系统占全球电力消耗的40%以上。
为了促进节能、提高效率和降低制造作业的运行成本,世界上许多国家和地区已经建立了用于工业、商业和住宅应用的电机最低效率性能标准(MEPS)。然而,建立和实施MEPS的能力依赖于电机效率的标准化测试和分类系统。
美国,1992年开始调节电动机效率,“能源效率”的能源政策法(盖章),1997年,美国是第一个为电动汽车建立MEPS的国家。然而,这些规定仅适用于由世界各地的许多国家在其自身的效率评级系统和电动机的MEP上运行的销售或销往美国市场的电机。
国际电工委员会(IEC)在全球市场中制造和销售的电机效率分类,推出了2014年更新的标准IEC 60034-30:2008,现在已提交IEC 60034-30-1:2014,“旋转电机 - 第30-1部分:效率等级的线路操作AC电机。”
除了定义电机的效率等级,IEC还制定了一个标准,规定了如何根据已建立的测试方法确定电机效率和损耗。这个标准,IEC 60034-1:2014,为定义IEC 60034-30-1中的效率等级提供基础。
两项标准都与国家电气制造商协会(NEMA),日本电气制造商协会(JEMA)以及电机和电力电子制造商(CEMEP)的欧洲委员会开发。
落在IEC 60034-30-1下的电机
IEC标准60034-30-1:2014适用于符合以下标准的电机:
- 单速感应或永磁型电动机(单级和三相)在正弦电源供应上操作
- 频率为50或60赫兹
- 2、4、6或8个极点
- 额定输出功率从0.12 kW到1000 kW
- 额定电压为50 V至1000 V
- 能够在额定功率下连续操作而不超过指定的绝缘类(S1,连续,责任)
- 环境工作温度在-20°C和+60°C之间
- 操作高度可达海拔4000米以上
IEC分类效率
对于这些电机,IEC 60034-30-1标准定义了四个效率等级:
IE1:标准效率
IE2:效率高
IE3:优质效率
它的:超级优质效率
满足每个类(IE1,IE2等)所需的实际效率值取决于电机的工作频率,极数和额定输出,如下例所示。
图像信用:ABB
虽然独立选举委员会已经做了很多工作来建立一个单一、协调的标准,但一些国家和地区仍然使用当地的效率标准。但在许多情况下,IEC的效率水平与当地标准重叠。举个例子:在美国,NEMA电机的效率标准仍然被广泛使用,但是对于超过95%的评级,NEMANEMA溢价分类与IEC分类相同IE3。
对于额定功率从0.75 kW到357 kW的大多数异步电机,美国MEPS是NEMA优质产品,而欧盟MEPS是IE3,这使得两个地区所需的效率基本相同。
无论由IEC、NEMA、JEMA或其他机构定义,效率标准允许电机制造商和购买者量化效率,消除了制造商之间评级的不确定性和差异。它还允许用户满足其地区或国家的MEPS要求,无论电机的产地。
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