Все о классах энергоэффективности двигателей. Классы IE1, IE2, IE3

Зачем нужна стандартизация энергоэффективности двигателей?

Классы энергоэффективности IEC

Благодаря единому стандарту IEC заказчики электродвигателей во всем мире могут легко распознать оборудование с необходимыми параметрами.

В недавнем прошлом в разных странах мира действовали собственные стандарты энергоэффективности односкоростных трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. 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.

Что такое энергеэффективность электродвигателя?

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:

  • механические потери (возникают от трения, возникшего в динамических частях двигателя);
  • магнитные потери (например, из-за токов Фуко);
  • электрические потери (потери при протекании тока).

Совокупный КПД электродвигателей составляет около 70 %, поэтому уровень их энергоэффективности играет значительную роль в решении задачи энергосбережения предприятия. Стоимость энергоэффективных электродвигателей в 1,2-2 раза больше стоимости электродвигателя стандартной энергоэффективности, поэтому срок окупаемости дополнительных затрат составляет 2-3 года в зависимости от среднегодовой наработки.

Классы энергоэффективности IEC

Классы энергоэффективности IEC

  • IE1 = стандартный класс энергоэффективности (стандартный класс КПД (аналог EFF2))
  • IE2 = высокий класс энергоэффективности (повышенный класс КПД (аналог EFF1))
  • IE3 = высший класс энергоэффективности (премиум класс КПД)

В России 01.06.2012 г. введен в действие национальный стандарт ГОСТ Р 54413-2011. Отечественные производители электродвигателей не всегда указывают значения КПД своей продукции, что, кстати, не мешает ей лидировать на рынке электромоторов в России.

В асинхронных двигателях повышение энергоэффективности достигается за счет:

  • Применения более современных марок электротехнической стали с меньшими удельными потерями и меньшей толщиной листов сердечников
  • Очевидно, чем выше КПД (и ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания той же самой мощности. С ростом энергоэффективности увеличивается и срок службы двигателя.
  • Уменьшения воздушного зазора между статором и ротором и обеспечением его равномерности 
  • Снижения электромагнитных нагрузок, т.е. увеличения массы активных материалов при уменьшении количества витков и увеличения сечения проводника обмотки (приводит к снижению сопротивлений обмоток и электрических потерь)
  • Оптимизацией геометрии зубцовой зоны, применением современной изоляции и пропиточного лака, новых марок обмоточного провода