IEC60034-30单速三相笼型感应电动机能效分级(IE代码)
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电动机的定额对应一个较宽的电压范围(如400V±10%)
时应指定一个额定效率和额定效率等级(IE代码),电压 波动对效率带来的影响将不考虑。 对具有一种以上额定电压/频率/输出功率组合的电动机, 应对每一种额定电压/频率/输出功率组合规定额定效率和 额定效率等级(IE代码)。然而,作为最低效率的最小值及 其相应的IE代码(所有电压/频率/输出功率的组合)应该 标注在铭牌上。 所有效率值和相应的IE代码应在产品的文件中提供 (目录或使用说明书)。
标注
●额定效率和IE代码都要标注在 铭 牌上,如:“IE2-84.0%” ●效率值应圆整保留小数一位, 如:XX.X%。
效率限值
● 50Hz时标准效率名义限值(IE1)和高效率名义限值(IE2) 是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于试验方法不同, 效率值略有调整。(CEPEP:附加损耗是按输入功率的0.5 %,本标准附加损耗按实测值)。 ●50Hz时超高效率名义限值(IE3)的设定是基于其损耗比 高效率名义限值(IE2)减少15%~20%。 ●60Hz时标准效率名义限值(IE1)采用巴西标准。高效率 名义限值(IE2)和超高效率名义限值(IE3)是采用美国的 EPAct标准。 ●新的超超高效率等级(IE4)由本标准的将来的版本考虑。
注:推荐在产品说明书中表明50%,75% 和额定负载时的效率。本标准的效率只适 用于额定输出功率。
分级
能效分级由字母“IE”组成(“国 际能效分级”的缩写),根据下表1用 数字表示分级。 IE1---标准效率 IE2---高效率 IE3---超高效率 IE4---超超高效率 有些电动机额定效率低于IE1的限 值。这类电动机将不标注IE代码。
第5章:效率
5.1 测定 5.2 定额 5.3 分级和标注 5.4 名义效率限值
效率的测试
效率应该在额定输出功率、额定电压和额定频率
时测定 效率和损耗的测试应该根据IEC60034-2-1标准 对IE1(标准效率)及以下效率等级,测试方法可 选择中和低不确定度的方法。所选择的试验方法 应在电动机所附文件中说明 对其他高效率等级,只能选择低不确定度的试验 方法
非额定功率时效率的插值
●50Hz时用计算公式处理 ●60Hz时则按如下原则处理: ●输出功率在两个连续的额定功率中间 或以上时效率取功率大的一点为额定 值。 ●输出功率在低于两个连续的额定功率 中间值时效率取功率小的一点为额定 值。
我国目前现状
● 对应IE1等级的电机
目前我国的Y、Y2、Y3系列电机的效率水平相当于该等 级,由于杂散损耗试验方法不同,效率数值上略有不同, 略作调整可以达到。
4P电机的曲线
Electric motors 4-pole 50 Hz 100
0.75 kW to 375 kW
2%
95
Nominal efficiency (%)
90
85
IE3 IE2 IE1
80
10%
75
IEC 60034-30 (Ed. 1.0) 2008
70 0,1 1 10 Motor output (kW) 100 1000
到2015年1月1日7.5kW~375kW电机将以IE3能效等级 作为强制性最低能效标准 到2017年1月1日将IE3能效等级作为电机强制性最低 能效标准
IEC60034-30标准制定基本原则
该标准限定为低压、单速、三相、笼型感
应电动机 根据电动机的使用和装机情况,确定为一 般用途电机,并确定其功率范围,极数范 围等 考虑国际市场上已有的电动机能效标准 标准包含50Hz,60Hz 使用统一的效率测试方法
参加IEC60034-30标准制定工作组
• 第一次工作组会议:2006年10月在德国法兰克福 • 第二次工作组会议:2007年5月在美国华盛顿 第三次工作组会议:2008年3月在南非 第四次工作组会议:2009年2月在中国上虞 2008年10月,IEC批准发布了该标准 2009年7月23日欧盟已通过决议: 到2011年6月16日将IE2能效等级作为电机强制性最低 能效标准
标准内容
●前言 ●第1章:范围 ●第2章:引用标准 ●第3章:术语和定义 ●第4章:应用领域 ●第5章:效率
第1章:范围
●功率范围:0.75kW~370kW ●极数:2P、4P、6P ●频率:50Hz,60Hz ●额定电压1000 V及以下
(注:标准也适用于电动机运行在双电压 或多电压和/或频率下 )
四、应用领域
某些专门设计的电动机也可能达不到较高的 效率等级,这类电机是 : 被驱动机械有特殊要求(例如重载起动、特殊的 转矩强度/或最大转矩特性、起动/停机次数多、 转子惯量小) 特殊的供电电源特性(例如限制起动电流,电压 和/或频率容差大); 特殊的环境条件(例如很高或很低的环境温度、 排烟电动机、安装在高海拔地区) 因此,在制订国内的强制性最低能效标准时, 应考虑上述情况。
第1章:范围
●工作制: S1 (连续工作制)或S3(断续周 期工作制)工作制但负载持续率80%或更高; ●能直接启动 ●电机额定运行条件:满足IEC60034-1第6章 的要求。 电动机的法兰、底脚和/或轴伸机械尺寸 与IEC60072-1不同时,也适用于本标准。 齿轮电机和制动电机也包含在本标准中, 虽然这类电机可能使用不同的轴伸和法兰。
注:如在日本可能用于这样的组合“220V/50Hz-200V/60Hz-220V/60Hz”, 在欧洲可能有这样的组合“380V/50Hz-400V/50Hz-460V/60Hz”。对这些例子, 可能会有3或4个效率额定值有几个不同的IE分级。
在相同磁通和输出功率下的额定电压/频率组合,如
230V/400V(△/Y接法)或230V/460V(2Y/Y接法),只有一 个额定效率和效率分级(IE代码)。
注:IE4效率等级将在本标准的下一版中合并到标准文本中。其目标是 在IE3的基础上将损耗减少15%得到。期望技术的进步或其他的电动 机能达到IE4的水平。本标准的范围也将根据这进行修改。
效率限值表
●50Hz时IE1效率名义限值--表3 ●百度文库0Hz时IE1效率名义限值--表4 ●50Hz时IE2效率名义限值--表5 ●60Hz时IE2效率名义限值--表6 ●50Hz时IE3效率名义限值--表7 ●60Hz时IE3效率名义限值--表8
参加IEC60034-30标准制定工作组
在IEC 60034-30标准制定工作组成 立之际,全国旋转电机标准化技术委 员会秘书处派出上海电器科学研究所 (集团)有限公司2名专家参加该国 际标准制定工作组,以协调和反映我 国电机行业的实际情况,在国际标准 的制订过程中掌握了话语权。同时也 了解了许多国外先进公司的相关信息 ,加强和建立了合作和沟通的渠道。
● 对应IE2等级的电机
目前我国的YX3系列电机的效率水平相当于该等级,由 于杂散损耗试验方法不同,效率数值上略有不同,略作调 整可以达到。
● 对应IE3等级的电机 目前行业正在组织力量进行开发中,并且将是 完全采用新的试验方法,指标也完全符合IE3等级。
IEC60034-30单速三相笼型感应 电动机能效分级(IE代码)标准宣贯
李秀英
上海电器科学研究所(集团)有限公司 2009年9月24日
一、制订IEC60034-30的背景
●世界各国的工业电动机消耗了其发电量的30%~40%的电能。因此提 高整个驱动系统的效率(如电动机和调速驱动)包括应用(或过程)是 节能领域主要关心的问题。通过系统优化其节能潜力约在30%~60%的 范围内。 ●根据国际能源署电动机工作组2006年7月的报告,电动机通过改善效率 结合变频调速可以节约世界范围内的总7%的电能。粗略统计其中1/4~ 1/3的节约来自于改善电动机的效率。剩余的部分来自新系统的改善。 ●目前有许多不同的笼型感应电动机的能效标准在使用(NEMA,EPACT, CSA,CEMEP,COPANT,AS/NZS,JIS,GB等等),新的标准也还在制定。 这对于一个全球化的市场来说,不同的国家不同的标准势必增加了制造 商的设计和制造难度。 ●在此背景下,国际电工技术委员会提出制订一个电动机能效标准,以 协调全球电动机的能效分级标准。
50Hz效率与60Hz效率
●对于给定的机座号和输出功率,一般来说电动机设计成60Hz时比设计 成50Hz更容易达到高效率。因为电动机的尺寸和转矩的关系不像理论 上输出与速度的关系的线性增加,如从50Hz到60Hz增加了20%. ●在中小型感应电动机中,绕组损耗I2R是主要损耗。当转矩保持不变时, 从50Hz到60Hz他们基本上保持不变。虽然风摩耗,铁耗会随着频率的 增加而增加,但他们在这类电动机中只占有很小的部分。因此,60Hz 时损耗增加小于20%而输出功率增加了20%,因此,相比50Hz时,效率 得到改善。 ●实际上,无论50Hz还是60Hz电机输出功率的设计是按照标准的功率等 级进行的,如IEC60072-1和地方标准例如EN50374。因此,电动机额 定功率的增加并不总是满足20%的原则。因此,如果电动机在各自的 频率下都是优化设计的,那么60Hz时的优势还是适用的。 ●50Hz和60Hz之间的效率差随着极数和电机尺寸而变化。一般来说,三 相笼型感应电动机功率从0.75kW到370kW,60Hz时的效率比50Hz时 的效率高2.5%~0.5%。仅仅大功率2P电机,由于铁耗和风摩耗比例 较高在60Hz时效率有所减少。
第1章:范围
本标准不包括的电机:
●根据IEC60034-25(GB/T 21209-2007)设 计的变频专用电机。
●电动机与其他设备设计为一个整体(如 泵、风机和压缩机)而不能单独进行测试 时。
第4章:应用场合(信息性)
●本标准涵盖的电动机也可以应用于变速驱动的场合(见
IEC60034-17/GB/T 20161-2008)。在这种应用场合下,由于供 电电源的电压谐波分量造成损耗增加,不能假定电动机的额定 效率还能适用。 ● 电 动 机 的 冷 却 方 式 不 是 IC0Ax,IC1Ax,IC2Ax,IC3Ax 或 IC4Ax(见IEC60034-6)时也可能达不到所要求的高效率值。 ● 在某些国家,电机结构受空间约束(高输出设计,如比通常 国家标准更小的机座尺寸)。这类电机也涵盖在本标准中,但 是,由于机座尺寸更小,它们可能达不到所要求的更高效率等 级。 ●根据IEC 60079-0设计的运行在爆炸性环境下的电机也涵盖在 本标准中,但是,由于考虑到安全的要求,电机结构设计上采 取了防爆的措施(如增加气隙,减小起动电流,增加密封等), 它们也可能达不到高效率等级。
定额
相同设计的电机由于材料,加工工艺的变化,测
试的电动机效率会有不同。对同一设计的一批电 动机其满载效率不是唯一值而是在一定范围内。 因此,本标准给出额定输出效率限值是名义值。 制造商标注在铭牌上的效率值(额定效率)应该 大于或等于本标准定义的名义效率(根据铭牌上 的能效分级(IE代码))。 任何单一电动机的满载效率,当在额定电压和额 定频率下进行试验时,应该不低于额定效率减效 率的容差,根据IEC60034-1计及容差。
辅助设备
本标准涵盖的电动机可能会有些辅 助设备如轴封,外风扇,机械制动器, 倒转停机装置,速度传感器,转速器 发生器等各种组合。 测试这种情况电动机的效率应该是没 有辅助设备时的。 齿轮电机和水泵电机常常有轴封以阻 止齿轮油或水进入电机。测试效率时 应该不考虑这些轴封。
多电压/频率组合时
时应指定一个额定效率和额定效率等级(IE代码),电压 波动对效率带来的影响将不考虑。 对具有一种以上额定电压/频率/输出功率组合的电动机, 应对每一种额定电压/频率/输出功率组合规定额定效率和 额定效率等级(IE代码)。然而,作为最低效率的最小值及 其相应的IE代码(所有电压/频率/输出功率的组合)应该 标注在铭牌上。 所有效率值和相应的IE代码应在产品的文件中提供 (目录或使用说明书)。
标注
●额定效率和IE代码都要标注在 铭 牌上,如:“IE2-84.0%” ●效率值应圆整保留小数一位, 如:XX.X%。
效率限值
● 50Hz时标准效率名义限值(IE1)和高效率名义限值(IE2) 是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于试验方法不同, 效率值略有调整。(CEPEP:附加损耗是按输入功率的0.5 %,本标准附加损耗按实测值)。 ●50Hz时超高效率名义限值(IE3)的设定是基于其损耗比 高效率名义限值(IE2)减少15%~20%。 ●60Hz时标准效率名义限值(IE1)采用巴西标准。高效率 名义限值(IE2)和超高效率名义限值(IE3)是采用美国的 EPAct标准。 ●新的超超高效率等级(IE4)由本标准的将来的版本考虑。
注:推荐在产品说明书中表明50%,75% 和额定负载时的效率。本标准的效率只适 用于额定输出功率。
分级
能效分级由字母“IE”组成(“国 际能效分级”的缩写),根据下表1用 数字表示分级。 IE1---标准效率 IE2---高效率 IE3---超高效率 IE4---超超高效率 有些电动机额定效率低于IE1的限 值。这类电动机将不标注IE代码。
第5章:效率
5.1 测定 5.2 定额 5.3 分级和标注 5.4 名义效率限值
效率的测试
效率应该在额定输出功率、额定电压和额定频率
时测定 效率和损耗的测试应该根据IEC60034-2-1标准 对IE1(标准效率)及以下效率等级,测试方法可 选择中和低不确定度的方法。所选择的试验方法 应在电动机所附文件中说明 对其他高效率等级,只能选择低不确定度的试验 方法
非额定功率时效率的插值
●50Hz时用计算公式处理 ●60Hz时则按如下原则处理: ●输出功率在两个连续的额定功率中间 或以上时效率取功率大的一点为额定 值。 ●输出功率在低于两个连续的额定功率 中间值时效率取功率小的一点为额定 值。
我国目前现状
● 对应IE1等级的电机
目前我国的Y、Y2、Y3系列电机的效率水平相当于该等 级,由于杂散损耗试验方法不同,效率数值上略有不同, 略作调整可以达到。
4P电机的曲线
Electric motors 4-pole 50 Hz 100
0.75 kW to 375 kW
2%
95
Nominal efficiency (%)
90
85
IE3 IE2 IE1
80
10%
75
IEC 60034-30 (Ed. 1.0) 2008
70 0,1 1 10 Motor output (kW) 100 1000
到2015年1月1日7.5kW~375kW电机将以IE3能效等级 作为强制性最低能效标准 到2017年1月1日将IE3能效等级作为电机强制性最低 能效标准
IEC60034-30标准制定基本原则
该标准限定为低压、单速、三相、笼型感
应电动机 根据电动机的使用和装机情况,确定为一 般用途电机,并确定其功率范围,极数范 围等 考虑国际市场上已有的电动机能效标准 标准包含50Hz,60Hz 使用统一的效率测试方法
参加IEC60034-30标准制定工作组
• 第一次工作组会议:2006年10月在德国法兰克福 • 第二次工作组会议:2007年5月在美国华盛顿 第三次工作组会议:2008年3月在南非 第四次工作组会议:2009年2月在中国上虞 2008年10月,IEC批准发布了该标准 2009年7月23日欧盟已通过决议: 到2011年6月16日将IE2能效等级作为电机强制性最低 能效标准
标准内容
●前言 ●第1章:范围 ●第2章:引用标准 ●第3章:术语和定义 ●第4章:应用领域 ●第5章:效率
第1章:范围
●功率范围:0.75kW~370kW ●极数:2P、4P、6P ●频率:50Hz,60Hz ●额定电压1000 V及以下
(注:标准也适用于电动机运行在双电压 或多电压和/或频率下 )
四、应用领域
某些专门设计的电动机也可能达不到较高的 效率等级,这类电机是 : 被驱动机械有特殊要求(例如重载起动、特殊的 转矩强度/或最大转矩特性、起动/停机次数多、 转子惯量小) 特殊的供电电源特性(例如限制起动电流,电压 和/或频率容差大); 特殊的环境条件(例如很高或很低的环境温度、 排烟电动机、安装在高海拔地区) 因此,在制订国内的强制性最低能效标准时, 应考虑上述情况。
第1章:范围
●工作制: S1 (连续工作制)或S3(断续周 期工作制)工作制但负载持续率80%或更高; ●能直接启动 ●电机额定运行条件:满足IEC60034-1第6章 的要求。 电动机的法兰、底脚和/或轴伸机械尺寸 与IEC60072-1不同时,也适用于本标准。 齿轮电机和制动电机也包含在本标准中, 虽然这类电机可能使用不同的轴伸和法兰。
注:如在日本可能用于这样的组合“220V/50Hz-200V/60Hz-220V/60Hz”, 在欧洲可能有这样的组合“380V/50Hz-400V/50Hz-460V/60Hz”。对这些例子, 可能会有3或4个效率额定值有几个不同的IE分级。
在相同磁通和输出功率下的额定电压/频率组合,如
230V/400V(△/Y接法)或230V/460V(2Y/Y接法),只有一 个额定效率和效率分级(IE代码)。
注:IE4效率等级将在本标准的下一版中合并到标准文本中。其目标是 在IE3的基础上将损耗减少15%得到。期望技术的进步或其他的电动 机能达到IE4的水平。本标准的范围也将根据这进行修改。
效率限值表
●50Hz时IE1效率名义限值--表3 ●百度文库0Hz时IE1效率名义限值--表4 ●50Hz时IE2效率名义限值--表5 ●60Hz时IE2效率名义限值--表6 ●50Hz时IE3效率名义限值--表7 ●60Hz时IE3效率名义限值--表8
参加IEC60034-30标准制定工作组
在IEC 60034-30标准制定工作组成 立之际,全国旋转电机标准化技术委 员会秘书处派出上海电器科学研究所 (集团)有限公司2名专家参加该国 际标准制定工作组,以协调和反映我 国电机行业的实际情况,在国际标准 的制订过程中掌握了话语权。同时也 了解了许多国外先进公司的相关信息 ,加强和建立了合作和沟通的渠道。
● 对应IE2等级的电机
目前我国的YX3系列电机的效率水平相当于该等级,由 于杂散损耗试验方法不同,效率数值上略有不同,略作调 整可以达到。
● 对应IE3等级的电机 目前行业正在组织力量进行开发中,并且将是 完全采用新的试验方法,指标也完全符合IE3等级。
IEC60034-30单速三相笼型感应 电动机能效分级(IE代码)标准宣贯
李秀英
上海电器科学研究所(集团)有限公司 2009年9月24日
一、制订IEC60034-30的背景
●世界各国的工业电动机消耗了其发电量的30%~40%的电能。因此提 高整个驱动系统的效率(如电动机和调速驱动)包括应用(或过程)是 节能领域主要关心的问题。通过系统优化其节能潜力约在30%~60%的 范围内。 ●根据国际能源署电动机工作组2006年7月的报告,电动机通过改善效率 结合变频调速可以节约世界范围内的总7%的电能。粗略统计其中1/4~ 1/3的节约来自于改善电动机的效率。剩余的部分来自新系统的改善。 ●目前有许多不同的笼型感应电动机的能效标准在使用(NEMA,EPACT, CSA,CEMEP,COPANT,AS/NZS,JIS,GB等等),新的标准也还在制定。 这对于一个全球化的市场来说,不同的国家不同的标准势必增加了制造 商的设计和制造难度。 ●在此背景下,国际电工技术委员会提出制订一个电动机能效标准,以 协调全球电动机的能效分级标准。
50Hz效率与60Hz效率
●对于给定的机座号和输出功率,一般来说电动机设计成60Hz时比设计 成50Hz更容易达到高效率。因为电动机的尺寸和转矩的关系不像理论 上输出与速度的关系的线性增加,如从50Hz到60Hz增加了20%. ●在中小型感应电动机中,绕组损耗I2R是主要损耗。当转矩保持不变时, 从50Hz到60Hz他们基本上保持不变。虽然风摩耗,铁耗会随着频率的 增加而增加,但他们在这类电动机中只占有很小的部分。因此,60Hz 时损耗增加小于20%而输出功率增加了20%,因此,相比50Hz时,效率 得到改善。 ●实际上,无论50Hz还是60Hz电机输出功率的设计是按照标准的功率等 级进行的,如IEC60072-1和地方标准例如EN50374。因此,电动机额 定功率的增加并不总是满足20%的原则。因此,如果电动机在各自的 频率下都是优化设计的,那么60Hz时的优势还是适用的。 ●50Hz和60Hz之间的效率差随着极数和电机尺寸而变化。一般来说,三 相笼型感应电动机功率从0.75kW到370kW,60Hz时的效率比50Hz时 的效率高2.5%~0.5%。仅仅大功率2P电机,由于铁耗和风摩耗比例 较高在60Hz时效率有所减少。
第1章:范围
本标准不包括的电机:
●根据IEC60034-25(GB/T 21209-2007)设 计的变频专用电机。
●电动机与其他设备设计为一个整体(如 泵、风机和压缩机)而不能单独进行测试 时。
第4章:应用场合(信息性)
●本标准涵盖的电动机也可以应用于变速驱动的场合(见
IEC60034-17/GB/T 20161-2008)。在这种应用场合下,由于供 电电源的电压谐波分量造成损耗增加,不能假定电动机的额定 效率还能适用。 ● 电 动 机 的 冷 却 方 式 不 是 IC0Ax,IC1Ax,IC2Ax,IC3Ax 或 IC4Ax(见IEC60034-6)时也可能达不到所要求的高效率值。 ● 在某些国家,电机结构受空间约束(高输出设计,如比通常 国家标准更小的机座尺寸)。这类电机也涵盖在本标准中,但 是,由于机座尺寸更小,它们可能达不到所要求的更高效率等 级。 ●根据IEC 60079-0设计的运行在爆炸性环境下的电机也涵盖在 本标准中,但是,由于考虑到安全的要求,电机结构设计上采 取了防爆的措施(如增加气隙,减小起动电流,增加密封等), 它们也可能达不到高效率等级。
定额
相同设计的电机由于材料,加工工艺的变化,测
试的电动机效率会有不同。对同一设计的一批电 动机其满载效率不是唯一值而是在一定范围内。 因此,本标准给出额定输出效率限值是名义值。 制造商标注在铭牌上的效率值(额定效率)应该 大于或等于本标准定义的名义效率(根据铭牌上 的能效分级(IE代码))。 任何单一电动机的满载效率,当在额定电压和额 定频率下进行试验时,应该不低于额定效率减效 率的容差,根据IEC60034-1计及容差。
辅助设备
本标准涵盖的电动机可能会有些辅 助设备如轴封,外风扇,机械制动器, 倒转停机装置,速度传感器,转速器 发生器等各种组合。 测试这种情况电动机的效率应该是没 有辅助设备时的。 齿轮电机和水泵电机常常有轴封以阻 止齿轮油或水进入电机。测试效率时 应该不考虑这些轴封。
多电压/频率组合时