Nhanh chóng tìm thấy sản phẩm bạn cần.
Đối với các kỹ sư nhà máy và nhóm mua hàng so sánh động cơ IE3 và IE4, câu trả lời trực tiếp rất đơn giản. Động cơ IE4 có mức hiệu suất tối đa cao hơn động cơ IE3 theo hệ thống phân loại IEC 60034-30-1 và lợi thế về hiệu suất là lớn nhất ở kích thước khung nhỏ hơn trong khi nó thu hẹp dần khi công suất động cơ tăng. A Động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4 Nói chung là phù hợp hơn khi thiết bị chạy nhiều giờ hàng ngày với tải ổn định, chẳng hạn như quạt, máy thổi, máy bơm và máy nén hoạt động liên tục. A Động cơ hiệu suất cao YE3/IE3 vẫn là một lựa chọn thiết thực và được sử dụng rộng rãi cho các máy chạy không liên tục, dưới tải thay đổi hoặc theo ca ngắn hơn.
Các phần bên dưới sẽ trình bày dữ liệu hiệu quả đằng sau khuyến nghị đó, cho thấy mức tiêu thụ năng lượng của IE3 và IE4 so sánh theo số giờ hoạt động thực tế và giải thích cách kết hợp cấu hình cực và loại nhiệm vụ với một ứng dụng nhất định.
Theo tiêu chuẩn phân loại hiệu suất quốc tế IEC 60034-30-1, động cơ không đồng bộ ba pha được nhóm thành các loại hiệu suất xác định dựa trên lượng năng lượng điện đầu vào bị thất thoát dưới dạng nhiệt ở tải định mức. Tăng lên một bậc cấp có nghĩa là động cơ chuyển đổi phần lớn công suất đầu vào thành đầu ra trục có thể sử dụng được ở cùng công suất và tốc độ định mức. Khung này trung lập về công nghệ, vì vậy Động cơ điện IE4 và một động cơ IE3 có cùng kích thước khung có thể có các kích thước lắp đặt rất giống nhau trong khi vận hành ở các mức tổn hao khác nhau.
Động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4 có dải công suất từ 0,75kW đến 375kW, với các cấu hình 2 cực, 4 cực, 6 cực và 8 cực có tốc độ từ 750 đến 3000 vòng/phút. Điều này đặt dòng YE4/IE4 cao hơn một bậc so với dòng hiệu suất cao YE3/IE3, bao gồm 0,75kW đến 315kW trên cùng một cấu hình cực và phản ánh tiêu chuẩn hiệu suất cấp 3 GB18613-2020 được người mua công nghiệp tham khảo rộng rãi. Đối với cơ sở đã theo dõi dữ liệu hiệu suất IE3 IE4 trên danh sách thiết bị, cấu hình cực và chuỗi khung thường được chuyển trực tiếp, giúp đơn giản hóa việc lập kế hoạch nâng cấp.
| Lớp hiệu quả | Chỉ định IEC | Vị thế thị trường điển hình |
|---|---|---|
| IE1 | Hiệu suất tiêu chuẩn | Phần lớn bị loại bỏ trong các cơ sở công nghiệp mới |
| IE3 | Hiệu quả cao cấp | Đường cơ sở chung cho động cơ công nghiệp nói chung |
| IE4 | Hiệu quả siêu cao cấp | Cấp động cơ hiệu suất cực cao, dòng YE4/IE4 |
| IE5 | Hiệu quả cực cao | Cấp độ mới nổi, giới hạn ở một số công nghệ động cơ được chọn |
Các giá trị hiệu suất đầy tải tham khảo được công bố cho động cơ bốn cực, 50Hz theo IEC 60034-30-1 đưa ra một bức tranh rõ ràng về cách thức hoạt động của động cơ. Động cơ hiệu suất cao IE4 so sánh với động cơ IE3 ở cùng mức công suất. Biểu đồ dưới đây trình bày bốn mức xếp hạng công suất công nghiệp phổ biến cạnh nhau.
Hình 1. Hiệu suất đầy tải tham chiếu, 50Hz bốn cực, so sánh động cơ IE3 và IE4 trên các mức công suất đã chọn, dựa trên các giá trị cấp được công bố của IEC 60034-30-1.
| Đánh giá sức mạnh | Hiệu quả của IE3 | Hiệu quả của IE4 | Đạt được hiệu quả |
|---|---|---|---|
| 7,5 kW | 90,1% | 90,4% | 0,3 trang |
| 22 kW | 92,7% | 93,0% | 0,3 trang |
| 55 kW | 94,3% | 94,6% | 0,3 trang |
| 110 kW | 95,2% | 95,4% | 0,2 trang |
Khoảng cách về hiệu suất của IE3 và IE4 có vẻ nhỏ tính theo điểm phần trăm, nhưng ở mức tải tối đa liên tục trong hàng nghìn giờ hoạt động mỗi năm, ngay cả một phần nhỏ của điểm phần trăm cũng có thể chuyển thành sự khác biệt có thể đo lường được về đầu vào điện cần thiết cho cùng một đầu ra cơ học.
Công suất đầu vào của động cơ bằng công suất đầu ra chia cho hiệu suất và sự chênh lệch giữa công suất đầu vào và đầu ra sẽ bị tiêu hao dưới dạng tổn thất. Áp dụng mối quan hệ đó cho động cơ 55kW chạy hết tải trong 8000 giờ một năm, chu kỳ hoạt động chung của quạt và máy bơm hoạt động liên tục, cho thấy mức tiêu thụ năng lượng của IE3 và IE4 khác nhau như thế nào theo thời gian.
Hình 2. Minh họa tổn thất năng lượng tích lũy trong 5 năm đối với động cơ 55kW ở chế độ đầy tải, 8000 giờ vận hành mỗi năm, so sánh IE3 và IE4.
Trong năm năm hoạt động liên tục trong ví dụ này, khoảng cách giữa hai đường trong Hình 2 tính ra khoảng 7,2 MWh tổn thất năng lượng tích lũy mà động cơ IE4 tránh được, minh họa tiềm năng tiết kiệm năng lượng của động cơ IE4 cho các ứng dụng có thời gian chạy cao. Ví dụ này mang tính minh họa và kết quả thực tế sẽ khác nhau tùy theo tải trọng, điều kiện môi trường xung quanh và đặc tính điện của địa điểm.
Động cơ nhỏ hơn mang lại tổn thất ma sát và tải tiêu tán cao hơn tương ứng so với công suất định mức của chúng, điều này mang lại nhiều cơ hội cải tiến hơn khi chuyển từ IE3 sang IE4. Động cơ khung lớn hơn đã hoạt động gần với mức trần hiệu suất thực tế của chúng theo IE3, do đó mức tăng điểm phần trăm bổ sung có sẵn ở IE4 trở nên nhỏ hơn khi định mức công suất tăng. Mẫu này hiển thị trong các giá trị tham chiếu IEC 60034-30-1 được công bố dưới đây.
Hình 3. Mức tăng hiệu quả của IE4 so với IE3, tính bằng điểm phần trăm, trên các mức công suất nhỏ hơn được chọn.
| Đánh giá sức mạnh | Đạt được hiệu quả, IE3 to IE4 |
|---|---|
| 0,75 kW | 1,8 trang |
| 2,2 kW | 0,8 trang |
| 5,5 kW | 0,4 trang |
| 15 kW trở lên | 0,2 trang |
Điều này không có nghĩa là việc nâng cấp một động cơ nhỏ sẽ tiết kiệm năng lượng cho động cơ IE4 tuyệt đối hơn so với việc nâng cấp một động cơ lớn. Một động cơ nhỏ có mức tăng điểm phần trăm lớn hơn vẫn tiêu thụ tổng năng lượng ít hơn nhiều so với động cơ lớn, do đó lượng năng lượng thực tế được tiết kiệm thường vẫn ưu tiên cho việc lắp đặt công suất cao hơn, thời gian chạy cao mặc dù khoảng cách phần trăm ở đó hẹp hơn.
Tốc độ tích lũy năng lượng tiết kiệm được của động cơ IE4 thành thời gian hoàn vốn ngắn hơn của động cơ IE4 phụ thuộc vào cách động cơ được sử dụng thực sự hàng ngày chứ không chỉ phụ thuộc vào mức hiệu suất. Các yếu tố dưới đây có ảnh hưởng lớn nhất đến việc khoảng cách hiệu suất giữa động cơ IE3 và IE4 trở nên có ý nghĩa nhanh chóng như thế nào trong thực tế.
Theo mô hình chung, các ứng dụng có số giờ hoạt động hàng năm cao và hệ số tải ổn định gần với công suất định mức là nơi động cơ điện IE4 tích lũy mức tiết kiệm năng lượng nhanh nhất, trong khi các ứng dụng có thời gian chạy ngắn hoặc tải biến đổi cao sẽ có đường băng dài hơn trước khi sự khác biệt trở nên đáng kể.
Hiệu quả chỉ là một khía cạnh trong cách so sánh động cơ IE3 và IE4 trong hoạt động hàng ngày. Biểu đồ radar bên dưới đặt sáu kích thước hiệu suất thường được thảo luận cạnh nhau như một minh họa tương đối, dựa trên các đặc điểm thiết kế chung liên quan đến động cơ cấp hiệu suất cao cấp và siêu cao cấp theo tiêu chuẩn IEC 60034-30-1, thay vì các số liệu được chứng nhận cho một đơn vị cụ thể.
Hình 4. Minh họa so sánh tương đối về kích thước hiệu suất động cơ IE3 và IE4.
Động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4 được chế tạo xung quanh vỏ bằng gang có độ bền cao kết hợp với hệ thống làm mát và cách nhiệt được thiết kế để vận hành ổn định lâu dài, được minh họa ở dạng đơn giản bên dưới.
Hình 5. Minh họa cấu trúc đơn giản của đường dẫn làm mát và vỏ động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4.
Việc lựa chọn giữa động cơ IE3 và động cơ IE4 cũng liên quan đến việc kết hợp cấu hình cực với tải thực tế. Bảng bên dưới phác thảo hướng dẫn chung về phạm vi 2 cực đến 8 cực có sẵn trong dòng YE4/IE4.
| Cấu hình cực | Tốc độ đồng bộ | Phù hợp nhất cho |
|---|---|---|
| 2 cực | 3000 vòng/phút | Các thiết bị tải nhẹ, tốc độ cao như quạt và máy thổi thông gió |
| 4 cực | 1500 vòng/phút | Máy móc công nghiệp đa năng có nhu cầu tốc độ và mô-men xoắn vừa phải |
| 6 cực | 1000 vòng/phút | Các ứng dụng cần mô-men xoắn ổn định hơn ở tốc độ giảm |
| 8 cực | 750 vòng/phút | Thiết bị tải nặng, mô-men xoắn cao như thiết bị trộn, máy khai thác mỏ và luyện kim |
Cấu hình 2 cực tốc độ cao rất phù hợp với quạt và các nhiệm vụ tải nhẹ, tốc độ cao khác, trong khi cấu hình 8 cực tốc độ thấp mang lại công suất mô-men xoắn lớn hơn cho các ứng dụng thiết bị trộn, khai thác mỏ và luyện kim. Các cơ sở nhạy cảm với mức tiêu thụ điện, vận hành thiết bị liên tục và đang có kế hoạch nâng cấp thiết bị tiết kiệm năng lượng thường là những cơ sở phù hợp nhất cho Động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4 dòng.
Cả hai dây chuyền YE4/IE4 và YE3/IE3 vẫn hoạt động trong cơ sở hiện đại, thường nằm cạnh nhau trên cùng một sàn sản xuất. Các danh sách bên dưới phác thảo nơi mỗi tùy chọn thường được chỉ định.
Chiết Giang Kuayue Motor Co., Ltd. là nhà sản xuất định hướng xuất khẩu có trụ sở tại quận Lu Kiều, thành phố Thái Châu, tỉnh Chiết Giang, tích hợp nghiên cứu và phát triển, sản xuất, bán hàng và xuất khẩu. Công ty đã hoạt động trong ngành công nghiệp ô tô được 34 năm, với cơ sở sản xuất rộng 29 mu và đội ngũ hơn 30 nhân viên. Là nhà sản xuất động cơ hiệu suất cực cao YE4/IE4 và động cơ hiệu suất cao YE3/IE3, Chiết Giang Kuayue cung cấp động cơ không đồng bộ ba pha và giải pháp bơm công nghiệp cho khách hàng trên hơn 20 tỉnh của Trung Quốc cũng như các thị trường xuất khẩu trên khắp Châu Âu, Châu Mỹ, Đông Nam Á và Trung Đông, phục vụ các ngành công nghiệp bao gồm khai thác mỏ, xử lý hóa chất, hệ thống bơm và HVAC, dệt may, thiết bị nâng hạ, máy công cụ và máy móc xây dựng cảng. Bên cạnh các dòng sản phẩm tiêu chuẩn, công ty còn hỗ trợ tùy chỉnh ODM và OEM cho người mua có yêu cầu về khung, hộp đầu cuối hoặc lắp đặt cụ thể.
Động cơ IE4 là động cơ không đồng bộ ba pha được chế tạo để đạt đến cấp Hiệu suất Siêu cao cấp được xác định bởi IEC 60034-30-1, cao hơn một bậc so với cấp Hiệu suất Cao cấp của IE3 ở cùng mức công suất và tốc độ.
Dấu IE4 cho biết động cơ được thiết kế để đạt được mức hiệu suất liên quan đến loại Hiệu suất Siêu cao cấp trong khung phân loại IEC 60034-30-1, thay vì đề cập đến tên thương hiệu hoặc kiểu máy.
Sự khác biệt chính là hiệu suất đầy tải ở cùng kích thước khung và mức công suất, với động cơ IE4 thường hoạt động với mức tổn thất năng lượng thấp hơn động cơ IE3, đặc biệt là trên các kích thước khung nhỏ hơn. Các chi tiết kết cấu như cấp cách điện và mức bảo vệ có thể giống nhau trên cả hai dòng, với cấp hiệu suất là yếu tố phân biệt chính.
Động cơ hiệu suất cực cao thường đề cập đến động cơ được chế tạo theo cấp hiệu suất siêu cao cấp IE4 hoặc cao hơn, được thiết kế để giảm tổn thất điện trong quá trình hoạt động liên tục so với động cơ cấp hiệu suất tiêu chuẩn hoặc cao cấp.
Theo khuôn khổ IEC 60034-30-1 hiện tại, IE5 Ultra Premium Efficiency cao hơn IE4, mặc dù tính khả dụng của IE5 hiện bị hạn chế hơn về mức công suất và công nghệ động cơ so với các dòng IE3 và IE4 hiện có rộng rãi.
Dựa trên các giá trị tham chiếu IEC 60034-30-1 đã công bố, mức tăng hiệu suất từ IE3 đến IE4 thường dao động từ khoảng 0,2 đến 0,3 điểm phần trăm ở mức công suất từ trung bình đến lớn, với mức tăng lớn hơn khoảng 1 đến 2 điểm phần trăm ở mức công suất nhỏ hơn dưới vài kilowatt.
IE5 xếp trên IE4 một bậc phân loại theo IEC 60034-30-1, thể hiện sự giảm tổn thất năng lượng hơn nữa, mặc dù động cơ IE5 ít được cung cấp rộng rãi hơn trên toàn bộ công suất và phạm vi cực mà động cơ IE3 và IE4 hiện đang cung cấp.
Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào cách sử dụng động cơ và những gì có sẵn cho mức công suất yêu cầu và cấu hình cực. Đối với các ứng dụng có số giờ hoạt động hàng năm cao và yêu cầu khung tiêu chuẩn, động cơ IE4 hiện là tùy chọn hiệu suất cực cao được sử dụng rộng rãi hơn, trong khi IE5 vẫn là một danh mục hẹp hơn, chuyên dụng hơn tại thời điểm này.
