why-ie4/ie5-efficiency-motor-can-keep-highefficiency-output-under-variableload-conditions, why-ie4/ie5-efficiency-motor-can-keep-highefficiency-output-under-variableload-conditions, /blog
EN
2026/09/10
Viens pašvaldības ūdensapgādes uzņēmums savus aerācijas dzesētājus darbināja ar IE2 motoriem, kurus vadīja mainīgās frekvences piedziņas. Plūsmas ātrums dienas laikā svārstījās no 40 % līdz 100 % atkarībā no baseina slodzes maiņām. Uzņēmuma inženieris izmērīja dzesētāju patērēto jaudu un konstatēja, ka vecie motori zemākajā slodzes līmenī saglabāja tikai apmēram 80 % no vērtības, kas norādīta to tehniskajā pasē; tāpēc lielāko dienas daļu vienības darbojās savā visvājākajā režīmā. Pēc IE4/IE5 efektivitātes motoru uzstādīšanas uz tām pašām piedziņām daļējās slodzēs efektivitātes līkne palika vienmērīga, un mēneša kWh patēriņš samazinājās redzamā apmērā, ko rādīja skaitītājs un apstiprināja rēķins.
Sūknis vai ventilators reti darbojas pie sava nominālā punkta, un standarta motors, kas pielāgots tikai šim vienam punktam, zaudē efektivitāti visur citur. IE4/IE5 efektivitātes motors ir izstrādāts tā, ka zudumi paliek zemi visā darba diapazonā, kas ir īpaši svarīgi, ja slodze nekad nepaliek nemainīga. Rūpnīca, kas mēra tikai uz etiķetes norādīto jaudu, izlaiž patieso ietaupījumu, jo tieši darba punktā katrā maiņā tiek patiešām iztērēti līdzekļi.
Parasts indukcijas motors rada nemainīgus magnetizācijas zudumus neatkarīgi no tā, vai tas pārvieto gaisu vai darbojas tukšgaitā, tāpēc, kad slodze samazinās, šie zudumi kļūst lielāka daļa no mazākās izvades. IE4/IE5 efektivitātes motors izmanto pastāvīgos magnētus vai pretestības konstrukciju, kas novērš lielāko daļu šo nemainīgo zudumu, tāpēc efektivitātes līkne paliek augsta no pusiesslodzes un vairāk. Starpība ir vislielākā tieši tur, kur vairums rūpnīcu faktiski ekspluatē savas mašīnas.
Plaknā līkne ir galvenais mērķis, un tā rodas no mašīnas konstrukcijas, nevis tikai no piedziņas. IE4/IE5 efektivitātes motors, kas kombinēts ar mainīgās frekvences piedziņu (VFD), sasniedz labāko rezultātu tad, kad abi tiek vērtēti kā viena sistēma, nevis kā atsevišķi vienības tehniskajā specifikācijā.
IEC 60034-30-1 standarta IE4/IE5 efektivitātes motora klases tiek sasniegtas, izmantojot zemu zudumu laminācijas, uzlabotu dzesēšanu un magnētiskus vai pretestības rotorus, kas samazina rotora zudumus gandrīz līdz nullei. Šādā veidā izgatavots IE4/IE5 efektivitātes motors saglabā savu efektivitāti, jo ātruma maiņas laikā paliek ļoti mazi iekšējie zudumi, kas var pieaugt. Konstrukcija aizvieto vara daļu ar magnētu, un magnēts daļējas slodzes režīmā neizšķiež enerģiju.
VFD pielāgo ātrumu pieprasījumam, taču, ja aiz tā esošais motors zaudē jaudu daļējas slodzes režīmā, sistēma joprojām izšķiež enerģiju. IE4/IE5 efektivitātes motors saglabā savu efektivitāti visā ātrumu diapazonā, tāpēc kopā ar vadības ierīci tas nodrošina to energoefektivitātes ietaupījumu, ko norāda uz etiķetes. Abu komponentu – vada un motora – noteikšana kā vienotas sistēmas standarts novērš dārga motora iegādi un ietaupījumu zaudēšanu, ko izraisa vāja vadības ierīce, kura zaudē jaudu slodzes apstākļos.
IE4/IE5 efektivitātes motoru jāvērtē, izmantojot tās pašas efektivitātes klasifikācijas kā jebkuru citu motoru, bet apkārtējo sistēmu – saskaņā ar vadības ierīču standartiem. Tehniskās raksturlielumu lapas un sistēmas klase ir tie dokumenti, kas paliek pārbaudes laikā rūpnīcā un atbilst iepirkumu dokumentācijai.
IEC 60034-30-1 definē IE1 līdz IE5 klases pēc zudumu līmeņa, un IE4/IE5 efektivitātes motors atrodas šīs skalas augšgalā. Klasi mēra vairākos slodzes punktos, tāpēc daļējas slodzes uzvedība tiek dokumentēta, nevis pieņemta kā dots no piegādātāja puses. Rūpnīca izmanto šo klasi, lai salīdzinātu vienības vienlīdzīgos nosacījumos visā darbības diapazonā, kurā tās faktiski darbojas.
IEC 61800-9-2 novērtē motoru un piedziņu kā vienu sistēmu, un tieši šis skaitlis ir būtisks mainīgas slodzes gadījumā. IE4/IE5 efektivitātes motors, kas kombinēts ar atbilstošu piedziņu, iegūst sistēmas efektivitātes klasi, kuru viens pats motors nevar pretendēt. Šis standarts novērš situāciju, kad rūpnīca pieskaita enerģijas taupījumu motoram, bet piedziņa to atkal zaudē kā zudumus ekspluatācijas laikā.
Izvēle sākas ar slodzes profilu, nevis katalogu, jo darbības režīma forma nosaka rentabilitāti. IE4/IE5 efektivitātes motors atmaksājas visātrāk tur, kur slodze svārstās un darba stundu skaits līnijā ir ilgs.
Ieraksti slodzi laika gaitā vienā nedēļā, pēc tam izvēlies IE4/IE5 efektivitātes dzinēju pēc tās reālās slodzes diapazona, nevis pēc maksimālās slodzes, kuru tas sasniedz reti. Pārāk liela dzinēja izvēle liek tai darboties zemas efektivitātes režīmā, kamēr pareizi izvēlētais dzinējs darbojas efektivitātes līknes plakanajā daļā. Rūpnīca atlīdzina augstāko ieguldījumu, jo dzinējs katru dienu ilgu laiku strādā ārpus pilnas slodzes.
Noregulē piedziņu atbilstoši dzinēja nominālvērtībai, pēc tam novēro jaudu darbības punktos un salīdzini ar pamatvērtību. IE4/IE5 efektivitātes dzinējam jāsaglabā savas efektivitātes vērtības mērierīcē, ne tikai ražotāja dokumentos. Enneng Motor nodrošina zudumu datus daļējas slodzes apstākļos, lai rūpnīca pirms nodošanas ekspluatācijā apstiprinātu efektivitātes līkni un pēc nodošanas ekspluatācijā to uzraudzītu ražošanas telpās.
Pirms norādīšanas rūpnīcai arī jāizvērtē piedziņas iestatījumi, jo nepareizi nokonfigurēts VFD var iznīcināt IE4/IE5 efektivitātes motora priekšrocības papildu harmonisko zudumu dēļ. Piedziņas nodošana ekspluatācijā saskaņā ar motoru norādīto magnētiskās plūsmas vērtību un pārslēgšanās frekvenci nodrošina rotoru dzesēšanu un vienmērīgu efektivitātes līkni visā ātruma diapazonā. IE4/IE5 efektivitātes motors arī gūst labumu no reģistrējoša skaitītāja paneļa līmenī, lai daļējas slodzes taupījumi būtu redzami mēnesī no mēneša, nevis tikai deklarēti vienreiz iegādes brīdī. Rūpnīca, kas noslēdz ciklu starp mērījumiem un iestatījumiem, visātrāk atgūst augstāko cenу tur, kur slodze nekad nepaliek nemainīga.

IE4/IE5 efektivitātes motors novērš lielāko daļu pastāvīgo magnetizācijas zudumu, izmantojot pastāvīgo magnētu vai reluktances rotorus, tāpēc efektivitāte paliek augsta arī samazinoties slodzei. Standarta motors pastāvīgi zaudē daļu enerģijas tukšgaitas strāvai, kuras relatīvais lielums pieaug zemākās jaudas izvades apstākļos. Viengabala līkne ir iemesls, kāpēc augstākās klases motori atmaksājas tur, kur slodze bieži svārstās.
VFD nav stingri nepieciešams, taču IE4/IE5 efektivitātes motors sasniedz savu pilno potenciālu tikai tad, ja ātrums atbilst patēriņam. Bez vadības ierīces motors joprojām pārsniedz IE2 vienību nominālajā punktā, tomēr daļējās slodzes priekšrocības paliek neizmantotas. Abu komponentu kombinācija saskaņā ar IEC 61800-9-2 standartu nodrošina sistēmas ietaupījumus, kuri ir norādīti uz tehniskās raksturojuma plāksnītes.
IEC 60034-30-1 standarts nosaka IE klases, pamatojoties uz izmērītajām zudumu vērtībām vairākos slodzes punktos, tāpēc daļējās slodzes rādītājs tiek testēts, nevis novērtēts. IE4/IE5 efektivitātes motora tehniskajā raksturojumā norādītā klase ir auditējama rūpnīcā. Neatkarīgi testu dati aizsargā pircēju no marķējuma, kas izskatās labi tikai pilnas slodzes režīmā.
Pārāk liels izmērs parasti kaitē. Motoram, kas ir lielāks nekā nepieciešams darba režīmā, darbojoties zemas efektivitātes apgabalā, IE4/IE5 efektivitātes motora priekšrocības tiek zaudētas. Pareizais izmērs atbilstoši darba profilam ļauj vienībai darboties tās stabilā efektivitātes apgabalā, kur rodas enerģijas taupījums. Vispirms izmēriet slodzi, pēc tam izvēlieties korpusu.
Visvairāk iegūst slodzes, kas dienas laikā mainās un darbojas ilgi, piemēram, ventilatori, sūkņi un kompresori ar mainīgu pieprasījumu. IE4/IE5 efektivitātes motors saglabā augstu efektivitāti šajās svārstībās, tāpēc kWh samazinājums redzams mēneša rēķinā. Pastāvīga pilnas slodzes darbība nodrošina mazāku daļējas slodzes priekšrocību, tomēr joprojām iegūst no zemākajām zudumu vērtībām.
Atmaksašanas laiks ir atkarīgs no slodzes koeficienta un elektroenerģijas tarifa, bieži vien daži gadi vietās, kur darba stundu skaits ir augsts un darba režīms mainās. IE4/IE5 efektivitātes motora kombinācija ar mainīgās frekvences piedziņu (VFD) to vēl vairāk saīsina, uzlabojot vispārējo sistēmas efektivitāti. Rūpnīcai vajadzētu kandidātus novērtēt pēc izmērītā enerģijas taupījuma saskaņā ar IEC 60034-30-1 standartu, nevis tikai pēc efektivitātes klases.