Löydä tarvitsemasi tuote nopeasti.
Tehdasinsinööreille ja ostoryhmille, jotka vertaavat IE3- ja IE4-moottoreita, vastaus on suoraviivainen. IE4-moottori on yhden täyden hyötysuhdetason IE3-moottorin yläpuolella IEC 60034-30-1 -luokitusjärjestelmän mukaisesti, ja hyötysuhde on suurin pienemmillä runkokooilla, kun taas se kapenee asteittain moottorin tehon kasvaessa. A YE4/IE4 erittäin tehokas moottori on yleensä vahvempi ottelu aina, kun laitteet, kuten jatkuvatoimiset tuulettimet, puhaltimet, pumput ja kompressorit, käyvät pitkiä päivittäisiä tunteja tasaisella kuormituksella. A YE3/IE3 tehokas moottori on edelleen käytännöllinen ja laajalti käytetty vaihtoehto koneille, jotka käyvät jaksoittain, vaihtelevalla kuormituksella tai lyhyemmillä vuoroilla.
Alla olevissa osioissa käydään läpi suosituksen taustalla olevat tehokkuustiedot, näytetään, miten IE3:n ja IE4:n energiankulutus verrataan todellisiin käyttötunteihin, ja selitetään, kuinka napakokoonpano ja käyttötapa sovitetaan tiettyyn sovellukseen.
Kansainvälisen tehokkuusluokitusstandardin IEC 60034-30-1 mukaan kolmivaiheiset asynkroniset moottorit ryhmitellään määriteltyihin hyötysuhdeluokkiin sen mukaan, kuinka paljon sähkönsyöttöenergiaa häviää lämpönä nimelliskuormituksella. Yhden luokkaasteen nostaminen tarkoittaa, että moottori muuntaa suuremman osan syöttötehosta käyttökelpoiseksi akselitehoksi samalla nimellisteholla ja nopeudella. Kehys on teknologianeutraali, joten an IE4 sähkömoottori ja saman runkokoon IE3-moottorilla voi olla hyvin samanlaiset asennusmitat, kun se toimii eri häviötasoilla.
YE4/IE4 erittäin tehokkaat moottorit kattavat tehoalueen 0,75 kW - 375 kW ja 2-napaiset, 4-napaiset, 6-napaiset ja 8-napaiset kokoonpanot 750-3000 rpm. Tämä asettaa YE4/IE4-linjan askeleen YE3/IE3-sarjan korkeammalle, joka kattaa 0,75 kW - 315 kW samoissa napakokoonpanoissa ja heijastaa GB18613-2020 tason 3 tehokkuusstandardia, johon teollisuusostajat viittaavat laajalti. Laitteessa, joka jo seuraa IE3 IE4 -tehokkuustietoja laiteluettelosta, pylväskokoonpano ja runkosarjat siirtyvät yleensä suoraan, mikä yksinkertaistaa päivityspolun suunnittelua.
| Tehokkuusluokka | IEC-nimitys | Tyypillinen markkina-asema |
|---|---|---|
| IE1 | Normaali tehokkuus | Suurin osa käytöstä uusissa teollisuuslaitoksissa |
| IE3 | Ensiluokkainen tehokkuus | Yleisten teollisuusmoottoreiden yhteinen lähtökohta |
| IE4 | Super Premium -tehokkuus | Erittäin tehokas moottoritaso, YE4/IE4-sarja |
| IE5 | Ultra Premium -tehokkuus | Nouseva taso, rajoitettu tiettyihin moottoritekniikoihin |
Standardin IEC 60034-30-1 mukaiset nelinapaisille 50 Hz moottoreille julkaistut täyden kuorman hyötysuhdearvot antavat selkeän kuvan siitä, kuinka Tehokas IE4 moottori verrattuna IE3-moottoriin samalla teholla. Alla olevassa taulukossa on neljä yleistä teollisuusteholuokitusta vierekkäin.
Kuva 1. Vertailutehokkuus täydellä teholla, nelinapainen 50 Hz, IE3- ja IE4-moottoreiden vertailu valituilla teholuokilla IEC 60034-30-1 julkaistujen luokkaarvojen perusteella.
| Teholuokitus | IE3 tehokkuus | IE4 tehokkuus | Tehokkuuden lisäys |
|---|---|---|---|
| 7,5 kW | 90,1 % | 90,4 % | 0,3 s |
| 22 kW | 92,7 % | 93,0 % | 0,3 s |
| 55 kW | 94,3 % | 94,6 % | 0,3 s |
| 110 kW | 95,2 % | 95,4 % | 0,2 s |
Ero IE3:n ja IE4:n tehokkuudessa näyttää pieneltä prosenttiyksikköinä, mutta jatkuvalla täydellä kuormalla tuhansien käyttötuntien ajan vuodessa jopa prosenttiyksikön murto-osa merkitsee mitattavissa olevaa eroa saman mekaanisen tehon edellyttämässä sähkönsyötössä.
Moottorin syöttöteho on yhtä kuin lähtöteho jaettuna hyötysuhteella, ja tulo- ja lähtötehon välinen ero häviää häviönä. Kun tätä suhdetta sovelletaan 55 kW:n moottoriin, joka käy täydellä kuormituksella 8 000 tuntia vuodessa, mikä on yleinen käyttöjakso jatkuvatoimisille puhaltimille ja pumppuille, näyttää, kuinka IE3:n ja IE4:n energiankulutus vaihtelee ajan myötä.
Kuva 2. Havainnollinen kumulatiivinen energiahäviö viiden vuoden ajalta 55 kW:n moottorille täydellä kuormituksella, 8000 käyttötuntia vuodessa, IE3:a ja IE4:ää verrattaessa.
Viiden vuoden jatkuvan käytön aikana tässä esimerkissä kuvan 2 kahden linjan välinen ero on noin 7,2 MWh kertynyttä energiahäviötä, jonka IE4-moottori välttää, havainnollistaen IE4-moottorin energiansäästöpotentiaalia korkean käyttöajan sovelluksissa. Tämä esimerkki on havainnollistava, ja todelliset tulokset vaihtelevat kuormituksen, ympäristöolosuhteiden ja paikan sähköisten ominaisuuksien mukaan.
Pienemmillä moottoreilla on suhteellisesti suurempi hajakuormitus ja kitkahäviö suhteessa niiden nimellistehoon, mikä jättää enemmän parantamisen varaa siirryttäessä IE3:sta IE4:ään. Suuremmat runkomoottorit toimivat jo lähellä IE3:n käytännöllistä hyötysuhdekattoa, joten IE4:ssä saatavilla oleva prosenttiyksikön lisävahvistus pienenee tehon kasvaessa. Tämä kuvio näkyy alla olevissa julkaistuissa IEC 60034-30-1 -viitearvoissa.
Kuva 3. IE4:n tehokkuuden lisäys IE3:een verrattuna, prosenttiyksikköinä valituilla pienemmillä teholuokilla.
| Teholuokitus | Tehokkuuden lisäys, IE3 to IE4 |
|---|---|
| 0,75 kW | 1,8 s |
| 2,2 kW | 0,8 s |
| 5,5 kW | 0,4 s |
| 15 kW ja enemmän | 0,2 s |
Tämä ei tarkoita, että pienen moottorin päivittäminen säästää enemmän absoluuttista IE4-moottorin energiaa kuin suuren moottorin päivittäminen. Pieni moottori, jolla on suurempi prosenttiyksikön vahvistus, kuluttaa silti paljon vähemmän kokonaisenergiaa kuin suuri moottori, joten käytännöllinen säästetty energiamäärä suosii yleensä silti tehokkaampia, korkean käyntiajan asennuksia, vaikka prosenttiero on siellä pienempi.
Nopeus, jolla IE4-moottorin energiansäästö kertyy lyhyemmäksi IE4-moottorin takaisinmaksuaikaksi, riippuu siitä, kuinka moottoria tosiasiallisesti käytetään päivittäin, ei pelkästään hyötysuhdeluokasta. Alla olevilla tekijöillä on suurin vaikutus siihen, kuinka nopeasti IE3- ja IE4-moottorien välinen tehokkuusero tulee käytännössä merkitykselliseksi.
Yleisesti ottaen sovelluksissa, joissa on korkeat vuosikäyttötunnit ja vakaa kuormituskerroin lähellä nimellistehoa, IE4-sähkömoottori kerää energiansäästönsä nopeimmin, kun taas sovelluksissa, joissa on lyhyt käyttöaika tai erittäin vaihteleva kuorma, on pidempi kiitorata ennen kuin ero tulee merkittäväksi.
Tehokkuus on vain yksi ulottuvuus IE3:n ja IE4:n moottoreiden vertailussa päivittäisessä käytössä. Alla olevassa tutkakaaviossa on kuusi yleisesti keskusteltua suorituskykymittaa vierekkäin suhteellisena esimerkkinä. Se perustuu yleisiin suunnitteluominaisuuksiin, jotka liittyvät IEC 60034-30-1 -standardin mukaisiin premium- ja superpremium-tehokkuusluokan moottoreihin, eikä yhden yksittäisen yksikön sertifioituihin lukuihin.
Kuva 4. Havainnollistava suhteellinen vertailu IE3- ja IE4-moottorin suorituskykymitoista.
YE4/IE4-huipputehokkaat moottorit on rakennettu erittäin lujan valurautakotelon ympärille, johon on yhdistetty jäähdytys- ja eristysjärjestelmä, joka on suunniteltu vakaaseen pitkäaikaiseen toimintaan. Alla on kuvattu yksinkertaistetussa muodossa.
Kuva 5. Yksinkertaistettu rakennekuva erittäin tehokkaasta YE4/IE4-moottorikotelosta ja jäähdytysreitistä.
IE3- ja IE4-moottorin välillä valitseminen edellyttää myös napakokoonpanon sovittamista todelliseen kuormaan. Alla olevassa taulukossa esitetään yleiset ohjeet YE4/IE4-sarjan 2-napaisista 8-napaisista alueista.
| Napojen konfigurointi | Synkroninen nopeus | Soveltuu parhaiten |
|---|---|---|
| 2-napainen | 3000 RPM | Nopeat, kevyet laitteet, kuten tuulettimet ja tuulettimet |
| 4-napainen | 1500 RPM | Yleiskäyttöiset teollisuuskoneet kohtuullisilla nopeuden ja vääntömomentin tarpeilla |
| 6-napainen | 1000 RPM | Sovellukset, jotka vaativat tasaisemman vääntömomentin pienemmällä nopeudella |
| 8-napainen | 750 RPM | Suuren vääntömomentin ja raskaan kuorman laitteet, kuten sekoituslaitteet, kaivos- ja metallurgiakoneet |
Nopeat 2-napaiset kokoonpanot sopivat hyvin puhaltimiin ja muihin nopeisiin, kevyeen kuormitukseen, kun taas alhaiset 8-napaiset kokoonpanot tarjoavat suuremman vääntömomentin sekoituslaitteisiin, kaivos- ja metallurgiasovelluksiin. Tilat, jotka ovat herkkiä sähkönkulutukselle, käyttävät laitteita jatkuvasti ja suunnittelevat energiatehokasta laitepäivitystä, sopivat tyypillisesti parhaiten YE4/IE4 erittäin tehokas moottori riviä.
Sekä YE4/IE4- että YE3/IE3-linjat pysyvät aktiivisina nykyaikaisissa tiloissa, usein rinnakkain samassa tuotantokerroksessa. Alla olevista luetteloista käy ilmi, missä kukin vaihtoehto on yleensä määritetty.
Zhejiang Kuayue Motor Co., Ltd. on vientiin suuntautunut valmistaja, jonka kotipaikka on Luqiao District, Taizhou City, Zhejiangin maakunta ja joka yhdistää tutkimuksen ja kehityksen, tuotannon, myynnin ja viennin. Yritys on toiminut autoteollisuudessa 34 vuotta, tuotantokanta kattaa 29 MU:ta ja yli 30 työntekijän tiimi. YE4/IE4 ultrakorkeatehoisten moottoreiden ja YE3/IE3 korkeatehoisten moottoreiden valmistajana Zhejiang Kuayue toimittaa kolmivaiheisia asynkronimoottoreita ja teollisuuspumppuratkaisuja asiakkaille yli 20:ssä Kiinan maakunnassa sekä vientimarkkinoilla Euroopassa, Amerikassa, Kaakkois-Aasiassa ja kemianteollisuudessa sekä Lähi-idän kemianteollisuuden järjestelmissä tekstiilit, nostolaitteet, työstökoneet ja satamarakennuskoneet. Vakiotuotelinjojen lisäksi yritys tukee myös ODM- ja OEM-räätälöintiä ostajille, joilla on erityisiä runko-, liitäntärasia- tai asennusvaatimuksia.
IE4-moottori on kolmivaiheinen asynkroninen moottori, joka on rakennettu saavuttamaan IEC 60034-30-1:n määrittelemän Super Premium Efficiency -luokan, joka on yksi taso korkeampi kuin IE3 Premium Efficiency -luokka samalla teholla ja nopeudella.
IE4-merkintä osoittaa, että moottori on suunniteltu saavuttamaan IEC 60034-30-1 -luokituskehyksen mukaiseen Super Premium Efficiency -luokkaan liittyvät tehokkuustasot sen sijaan, että se viittaa merkki- tai mallinimeen.
Suurin ero on täyden kuorman hyötysuhde samalla runko- ja teholuokituksella, sillä IE4-moottorit toimivat tyypillisesti pienemmällä energiahäviöllä kuin IE3-moottorit, erityisesti pienemmillä runkokooilla. Rakenteelliset yksityiskohdat, kuten eristysluokka ja suojausluokka, voivat olla samankaltaisia molemmilla linjoilla, ja tehokkuusluokka on ensisijainen erottava tekijä.
Ultratehokkaalla moottorilla tarkoitetaan yleensä IE4 Super Premium Efficiency -luokan tai sitä korkeamman luokan moottoria, joka on suunniteltu vähentämään sähköhäviöitä jatkuvan käytön aikana verrattuna standardi- tai premium-tehokkuusluokan moottoreihin.
Nykyisen IEC 60034-30-1 -kehyksen mukaan IE5 Ultra Premium Efficiency on IE4:n yläpuolella, vaikka IE5:n saatavuus on tällä hetkellä rajoitetumpi teholuokituksen ja moottoriteknologioiden välillä verrattuna yleisesti saatavilla oleviin IE3- ja IE4-linjoihin.
Julkaistujen IEC 60034-30-1 -viitearvojen perusteella hyötysuhteen lisäys IE3:sta IE4:ään vaihtelee tyypillisesti noin 0,2–0,3 prosenttiyksikön välillä keskisuurilla ja suurilla teholuokilla, ja suurempi, noin 1–2 prosenttiyksikön lisäys pienemmillä, alle muutaman kilowatin teholuokilla.
IE5 on yhden luokitustason IE4:n yläpuolella IEC 60034-30-1:n mukaan, mikä vähentää energiahäviötä entisestään, vaikka IE5-moottoreita on vähemmän saatavilla IE3- ja IE4-moottorien tällä hetkellä kattavalla teho- ja napa-alueella.
Oikea valinta riippuu siitä, miten moottoria käytetään ja mitä on saatavilla vaaditulle teholle ja napakokoonpanolle. Sovelluksissa, joissa on korkeat vuotuiset käyttötunnit ja vakiorunkovaatimukset, IE4-moottori on tällä hetkellä laajemmin saatavilla oleva erittäin tehokas vaihtoehto, kun taas IE5 on tällä hetkellä suppeampi, erikoistuneempi luokka.
