Motoarele electrice sunt eficiente din punct de vedere energetic. Eficiența energetică a motoarelor electrice pentru aplicații industriale generale Motoarele de economisire a energiei Siemens sunt disponibile în clasele de eficiență „EFF1” și „EFF2” conform CEMEP

Motoarele moderne de economisire a energiei trifazate pot reduce semnificativ costurile energetice datorită unei eficiențe mai mari. Cu alte cuvinte, astfel de motoare sunt capabile să genereze mai multă energie mecanică din fiecare kilowatt de energie electrică cheltuită. Un consum mai eficient de energie este realizat prin compensarea individuală a puterii reactive. În același timp, proiectarea motoarelor electrice cu economie de energie se caracterizează prin fiabilitate ridicată și durată lungă de viață.

Motor electric universal trifazat de economisire a energiei Vesel 2SIE 80-2B versiunea IMB14

Aplicarea motoarelor trifazate cu economie de energie

Motoarele trifazate care economisesc energie pot fi utilizate în aproape toate industriile. Se deosebesc de motoarele trifazate convenționale doar prin consumul redus de energie. Cu prețurile la energie în continuă creștere, motoarele electrice care economisesc energie pot deveni o opțiune cu adevărat profitabilă atât pentru micii producători de bunuri și servicii, cât și pentru marile întreprinderi industriale.

Banii cheltuiți pentru achiziționarea unui motor trifazat de economisire a energiei se vor întoarce rapid la dvs. sub formă de economii la achiziționarea de energie electrică. Magazinul nostru vă invită să obțineți beneficii suplimentare prin achiziționarea unui motor trifazat de calitate, cu economie de energie, la un preț foarte mic. Înlocuirea motoarelor electrice învechite din punct de vedere moral și fizic cu cele mai recente modele de înaltă tehnologie de economisire a energiei este următorul pas către un nou nivel de profitabilitate a afacerii.

De aproximativ cinci ani, NPO St. Petersburg Electrotechnical Company (SPBEK) colectează în mod constant propuneri de raționalizare implementate, inovații și dezvoltări de la întreprinderi, institute, centre de cercetare din fosta Uniune Sovietică.

O altă inovație aplicabilă în realitățile rusești este asociată cu numele lui Dmitri Alexandrovich Duyunov, care este angajat în problema cresterii eficienta energetica a motoarelor asincrone:

„În Rusia, conform diverselor estimări, motoarele asincrone reprezintă de la 47 la 53% din consumul întregii energie electrică generată. În industrie, în medie, 60%, în sistemele de apă rece până la 80%. Acestea realizează aproape toate tehnologiile tehnologice. procesele asociate cu mișcarea și acoperă toate sferele vieții umane. În fiecare apartament există mai multe motoare asincrone decât rezidenți. Mai devreme, deoarece nu exista nicio sarcină de economisire a resurselor energetice, atunci când proiectau echipamente, au încercat să "l mențină în siguranță" și au folosit motoare cu o putere care o depășește pe cea calculată.Economia de energie în proiectare a dispărut în fundal, iar un astfel de concept precum eficiența energetică nu a fost atât de relevant. Industria Rusiei nu a proiectat și a produs motoare eficiente din punct de vedere energetic. Tranziția la o economie de piață a schimbat dramatic situația.Astăzi, economisirea unei unități de resurse energetice, de exemplu, 1 tonă de combustibil în termeni convenționali, este jumătate din prețul extragerii acestuia.

Motoarele eficiente din punct de vedere energetic (EM) sunt EM asincrone cu rotor cu colivie, în care, datorită creșterii masei materialelor active, a calității acestora, precum și datorită tehnicilor speciale de proiectare, a fost posibilă creșterea cu 1. -2% (motoare puternice) sau cu 4-5% (motoare mici) randament nominal cu o oarecare creștere a prețului motorului. Această abordare poate fi utilă dacă sarcina se modifică puțin, controlul vitezei nu este necesar și motorul este selectat corespunzător. Odată cu apariția motoarelor cu înfășurări combinate „Slavyanka”, este posibil să-și îmbunătățească semnificativ parametrii fără a le crește prețul. Datorită caracteristicilor mecanice îmbunătățite și performanței energetice mai mari, a devenit posibil nu numai să economisiți de la 30 până la 50% din consumul de energie pentru aceeași muncă utilă, ci și să creați o unitate reglabilă cu caracteristici unice care nu are analogi în lume.

Spre deosebire de motoarele standard cu înfășurări combinate, acestea au un raport de cuplu mai mare, au un randament și un factor de putere apropiat de valoarea nominală într-o gamă largă de sarcini. Acest lucru vă permite să creșteți sarcina medie a motorului cu până la 0,8 și să îmbunătățiți performanța echipamentului deservit de unitate.

În comparație cu metodele cunoscute de îmbunătățire a eficienței energetice a unui drive asincron, noutatea abordării noastre constă în schimbarea principiului fundamental de proiectare al înfășurărilor clasice de motor. Noutatea științifică constă în faptul că au fost formulate noi principii pentru proiectarea înfășurărilor motorului, precum și pentru alegerea raporturilor optime ale numărului de fante pentru rotor și stator. Pe baza acestora, au fost dezvoltate desene industriale și scheme de înfășurări combinate cu un singur strat și cu două straturi, atât pentru așezarea manuală, cât și automată a înfășurărilor pe echipamente standard. Au fost obținute o serie de brevete RF pentru soluții tehnice.

Esența dezvoltării rezultă din faptul că, în funcție de schema de conectare a unei sarcini trifazate la o rețea trifazată (stea sau triunghi), se pot obține două sisteme de curenți, formând un unghi de 30 de grade electrice între vectorii. În consecință, este posibil să se conecteze un motor electric la o rețea trifazată care nu are o înfășurare trifazată, ci una cu șase faze. În acest caz, o parte din înfășurare trebuie să fie inclusă în stea, iar o parte în triunghi și vectorii rezultați ai polilor acelorași faze ale stelei și triunghiul trebuie să formeze un unghi de 30 de grade electrice unul cu celălalt. Combinația a două circuite într-o singură înfășurare face posibilă îmbunătățirea formei câmpului în spațiul de lucru al motorului și, ca urmare, îmbunătățirea semnificativă a principalelor caracteristici ale motorului.

Fata de cele cunoscute, se poate realiza o actionare controlata in frecventa pe baza de noi motoare cu infasurari combinate cu o frecventa crescuta a tensiunii de alimentare. Acest lucru se realizează datorită pierderilor mai mici în oțelul circuitului magnetic al motorului. Drept urmare, costul unei astfel de acționări este semnificativ mai mic decât atunci când se utilizează motoare standard, în special, zgomotul și vibrațiile sunt reduse semnificativ.”

Motoarele electrice sunt printre principalii consumatori de resurse energetice. Una dintre modalitățile de creștere a eficienței motoarelor electrice este înlocuirea vechiului parc de mașini electrice cu noi modificări cu caracteristici îmbunătățite de economisire a energiei. Acestea sunt așa-numitele motoare de înaltă performanță sau eficiente energetic.

Un motor eficient din punct de vedere energetic este unul în care eficiența, factorul de putere și fiabilitatea sunt crescute folosind o abordare sistematică în proiectare, fabricare și exploatare.

Motoarele IE2 eficiente din punct de vedere energetic sunt motoare care sunt mai eficiente decât motoarele standard IE1, ceea ce înseamnă un consum mai mic de energie la același nivel de putere de sarcină.

Alături de economiile de energie, trecerea la motoarele IE2 permite:

• crește durata de viață a motorului și a echipamentelor aferente;
• creșterea eficienței motorului cu 2-5%;
• îmbunătățirea factorului de putere;
• îmbunătățirea capacității de suprasarcină;
• reduceți costurile de întreținere și reduceți timpul de nefuncționare;
• crește rezistența motorului la sarcini termice și la încălcări ale condițiilor de funcționare;
• pentru a reduce volumul de muncă pentru personalul de întreținere datorită funcționării aproape silențioase.

Motoarele electrice asincrone cu rotor cu colivie reprezintă în prezent o parte semnificativă a tuturor mașinilor electrice, peste 50% din energia electrică consumată cade asupra lor. Este aproape imposibil să găsești o sferă în care sunt utilizate: acționări electrice ale echipamentelor industriale, pompe, echipamente de ventilație și multe altele. Mai mult, atât volumul parcului tehnologic, cât și puterea motorului sunt în continuă creștere.

Motoarele ENERAL eficiente din punct de vedere energetic din seria AIR…E sunt proiectate ca motoare asincrone trifazate cu o singură viteză cu un rotor cu colivie și respectă GOST R51689-2000.

Motorul eficient din punct de vedere energetic al seriei AIR…E a crescut eficiența datorită următoarelor îmbunătățiri ale sistemului:

1. Masa materialelor active a fost crescută (înfășurarea statorului din cupru și oțelul laminat la rece în pachetele de stator și rotor);
2. Se folosesc oteluri electrice cu proprietati magnetice imbunatatite si pierderi magnetice reduse;
3. Zona cu caneluri dentare a circuitului magnetic și designul înfășurărilor sunt optimizate;
4. Izolație folosită cu conductivitate termică și rezistență electrică ridicată;
5. Interfer redus între rotor și stator cu echipamente de înaltă tehnologie;
6. Un design special de ventilator este utilizat pentru a reduce pierderile de ventilație;
7. Se folosesc rulmenți și lubrifianți de calitate superioară.

Noile proprietăți de consum ale motorului eficient din punct de vedere energetic al seriei AIR…E se bazează pe îmbunătățiri ale designului, unde un loc special este acordat protecției împotriva condițiilor nefavorabile și etanșării sporite.

Astfel, caracteristicile de proiectare ale seriei AIR…E fac posibilă reducerea la minimum a pierderilor în înfășurările statorului. Datorită temperaturii scăzute a înfășurării motorului, durata de viață a izolației este de asemenea prelungită.

Un efect suplimentar este reducerea frecării și vibrațiilor și, prin urmare, supraîncălzirea, prin utilizarea lubrifianților și rulmenților de înaltă calitate, inclusiv a unui blocaj mai dens al rulmentului.

Un alt aspect asociat cu o temperatură mai scăzută a motorului în funcțiune este capacitatea de a funcționa la o temperatură ambientală mai ridicată sau capacitatea de a reduce costurile asociate cu răcirea externă a unui motor în funcțiune. Acest lucru duce, de asemenea, la costuri mai mici cu energia.

Unul dintre avantajele importante ale noului motor eficient din punct de vedere energetic este nivelul redus de zgomot. Motoarele din clasa IE2 folosesc ventilatoare mai puțin puternice și mai silențioase, care joacă, de asemenea, un rol în îmbunătățirea proprietăților aerodinamice și reducerea pierderilor de ventilație.

Minimizarea costurilor de capital și de exploatare sunt cerințe cheie pentru motoarele industriale eficiente din punct de vedere energetic. După cum arată practica, perioada de compensare din cauza diferenței de preț la achiziționarea de motoare electrice asincrone mai avansate din clasa IE2 este de până la 6 luni doar datorită costurilor de exploatare mai mici și a consumului mai mic de energie electrică.

Consum de energie: P1=P2/eficienta
Caracteristică de încărcare: 16 ore pe zi = 5840 de ore pe an

Economii anuale de energie: 1400 kWh

La trecerea la noi motoare eficiente din punct de vedere energetic, se iau în considerare următoarele:

• solicitări crescute privind aspectele de mediu
• cerințe privind nivelul de eficiență energetică și performanța produsului
• Clasa de eficiență energetică IE2 acționează ca un „marcă de calitate” unificată pentru consumator împreună cu posibilitățile de economisire
• stimulent financiar: oportunitate de reducere a consumului de energie și a costurilor de operare soluții integrate: motor eficient din punct de vedere energetic + sistem de control eficient (acționare variabilă) + sistem de protecție eficient = cel mai bun rezultat.

Prin urmare, motoare eficiente energeticsunt motoare de fiabilitate sporită pentru întreprinderile axate pe tehnologii de economisire a energiei.

Indicatorii de eficiență energetică ai motoarelor electrice AIR…E fabricate de ENERAL respectă GOST R51677-2000 și standardul internațional IEC 60034-30 în ceea ce privește clasa de eficiență energetică IE2.

În trecutul recent, diferite țări din lume au avut propriile standarde de eficiență energetică. De exemplu, în Europa au fost ghidați de standardele CEMER, Rusia a fost ghidată de GOST R 5167 2000, SUA - de standardul EPAct.

Pentru a armoniza cerințele privind eficiența energetică a motoarelor electrice, Comisia Internațională pentru Energie (IEC) și Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) au adoptat un singur standard IEC 60034-30. Acest standard clasifică motoarele electrice asincrone de joasă tensiune și unifică cerințele pentru eficiența energetică a acestora.

Clase de eficienta energetica

Standardul IEC 60034-30 2008 definește trei clase internaționale de eficiență energetică:

• IE1– clasa standard (Standard Efficiency). Aproximativ echivalent cu clasa europeană EFF2.
• IE2– clasa înaltă (Eficiență ridicată). Aproximativ echivalent cu clasa US EFF1 și clasa US EPAct la 60 Hz.
• IE3– premium. Identic cu NEMA Premium pentru 60 Hz.

Standardul se aplică la aproape toate motoarele industriale trifazate asincrone cu colivie. Excepțiile sunt motoarele:

• funcționarea de la un convertor de frecvență;
• încorporat în structura echipamentului (de exemplu, unitate de pompare sau ventilator) atunci când nu este posibilă testarea independentă.

Raportul dintre un singur standard internațional cu normele diferitelor țări ale lumii.

Distribuția puterii conform diferitelor standarde

Standardul IEC 60034-30 acoperă motoarele de la 0,75 la 375 kW cu 2p = 2, 4, 6 perechi de poli.

Indicatorii SEMER au fost repartizați în funcție de randament pentru motoarele electrice cu o putere de până la 90 kW și o polaritate de 2p = 2, 4.

Standarde Epact - valoarea puterii de la 0,75 la 150 kW cu un număr de perechi de poli 2p = 2, 4, 6.

Caracteristicile standardizării

Datorită standardului unic IEC, clienții de motoare din întreaga lume pot recunoaște cu ușurință echipamentele cu parametrii necesari.

Clasele de eficiență energetică IE descrise de standardul IEC/EN 60034-30 se bazează pe rezultatele testelor efectuate în conformitate cu standardul internațional IEC/EN 60034-2-1-2007. Acest standard definește eficiența energetică pe baza pierderii de putere și a eficienței.

Rețineți că piața rusă a motoarelor electrice are propriile sale caracteristici. Producătorii autohtoni pot fi împărțiți condiționat în două grupuri. Un grup indică eficiența ca indicator principal, celălalt nu indică nimic. Astfel, se formează neîncrederea în echipamentele electrice, care servește ca o barieră în calea achiziționării de produse rusești.

Metode de determinare a eficienței energetice

Există două metode de determinare a eficienței: directă și indirectă. Metoda directă se bazează pe măsurători experimentale de putere și este oarecum inexactă. Noul standard presupune utilizarea unei metode indirecte, care se bazează pe următorii parametri:

• temperatura initiala
• pierderile de sarcină, care sunt determinate prin măsurători, evaluare și calcul matematic

Indicatorii de eficiență sunt comparabili doar cu aceeași metodă de determinare a valorilor. Metoda indirectă înseamnă:

1. Măsurarea pierderilor de putere calculate din rezultatele testelor de sarcină.
2. Estimarea pierderilor de putere de intrare la sarcina nominală de până la 1000 kW.
3. Calcul matematic: se utilizează o metodă indirectă alternativă cu calculul pierderilor P (putere). Determinată prin următoarea formulă:

η \u003d P2 / P1 \u003d 1-ΔP / P1

unde: P2 - puterea utila pe arborele motorului; P1 - puterea activa din retea; ΔР - pierderi totale la motoarele electrice.

O valoare mai mare a randamentului reduce pierderile si consumul de energie al motorului si imbunatateste eficienta energetica a acestuia.

O serie de standarde rusești, de exemplu, GOST R 54413-2011, pot fi corelate cu standardele internaționale.

Diferențele dintre standardele rusești și cele internaționale sunt:

• în unele caracteristici ale calculelor matematice pentru a determina parametrii echipamentelor;
• în diferențele de unități de măsură;
• în procesele de testare;
• în parametrii echipamentului de testare;
• în condiții de testare;
• în ceea ce privește funcționarea.

În Rusia, se adoptă aceleași clase de eficiență energetică ca și în Europa. Informațiile despre clase sunt conținute în datele pașapoartelor, documentația tehnică, marcajele și plăcuțele de identificare.

Alte resurse utile:

O excursie în istorie. Originea problemei economisirii energiei

Problema economisirii resurselor energetice ale planetei a fost identificată în a doua jumătate a secolului XX. Așadar, în anii 70 ai secolului trecut, în întreaga lume a izbucnit o criză energetică. Prețul petrolului a crescut de 14,5 ori din 1972 până în 1981. Și deși majoritatea momentelor dificile ale acelei vremuri au fost depășite, problema economisirii complexului global de combustibil și energie a primit statutul de problemă globală deosebit de semnificativă, iar în fiecare an se acordă din ce în ce mai multă atenție acestei probleme.

Economie de energie astăzi

Datorită dezvoltării tehnologice, există o creștere rapidă a consumului de energie în întreaga lume. Pentru ca resursele planetei să fie suficiente pentru umanitate în viitor, oamenii caută diverse căi și soluții: se folosesc surse alternative de energie naturală (vânt, apă, panouri solare), tehnologii ecologice pentru generarea de energie prin prelucrarea gunoiului și diverse s-au inventat deseurile menajere, echipamentele tehnologice sunt modernizate de la an la an pentru a reduce consumul de energie al acestor echipamente.

Eficiența energetică a echipamentelor este o preocupare privată pentru fiecare dintre noi. La urma urmei, suma din factura lunară de energie electrică depinde direct de aceasta. În Europa, electricitatea este mult mai scumpă decât în ​​Rusia, așa că fiecare european încearcă să aleagă echipamente de înaltă tehnologie care consumă cât mai puțină energie. În țara noastră, un număr mult mai mic de oameni se gândește la asta, dar la noi, utilizarea tehnologiilor de economisire a energiei poate avea un efect benefic și asupra „grosimii portofelului tău”. Plătind facturile lunare de energie electrică, nu credem că costurile anuale de exploatare sunt o sumă impresionantă care ar putea fi cheltuită în alte scopuri.

Eficienta energetica in ventilatie

Principala sursă de consum de energie electrică în instalațiile de ventilație, după cum ați putea ghici, este ventilatorul, și mai precis motorul electric (sau motorul), datorită căruia rotorul ventilatorului se rotește.

Clasa de eficienta energetica IE

Standardele europene pentru motoare DIN se bazează pe standardul de clasificare a eficienței energetice a echipamentelor IEC (Comisia Electrotehnică Internațională).

Conform standardelor internaționale, până în prezent au fost dezvoltate patru clase de eficiență energetică de motoare IE1, IE2, IE3 și IE4. IE înseamnă „International Energy Efficiency Class” - o clasă internațională de eficiență energetică

• Clasa de eficienta energetica standard IE1.
• Clasa de eficienta energetica ridicata IE2.
• Clasa de eficiență energetică ultra-înaltă IE3.
• IE4 este cea mai înaltă clasă de eficiență energetică.

Mai jos sunt curbele de eficiență ale motorului corespunzătoare clasei de eficiență energetică față de puterea nominală.

Începând cu 1 ianuarie 2017, toți producătorii europeni de motoare, în conformitate cu directiva adoptată, vor produce motoare electrice cu o clasă de eficiență energetică de cel puțin IE3.

Selectarea eficienței energetice a motoarelor la selectarea instalațiilor în programul QC Ventilazione

TM QuattroClima oferă unități de ventilație cu motoare asincrone din clasele IE2 și IE3, precum și motoare premium EC IE4.

Tipul de ventilator este selectat prin apăsarea butonului stâng al mouse-ului din fila „Ventilator”.

Ventilator centrifugal cu acționare directă - motor asincron (standard IE2).

Ventilatorul centrifugal cu acționare directă cu motor EC respectă clasa IE4.

Puteți alege clasa de eficiență energetică dorită a unui motor asincron aici, chiar mai jos.

De la teorie la practică

Pentru claritate, să ne uităm la un exemplu. Calculăm o unitate de tratare a aerului standard cu un debit de 20.000 m3/h și o presiune liberă de 500 Pa în trei variante:

1) Cu motor asincron clasa IE2

2) Cu motor asincron IE3

3) Cu motor EC clasa IE4

Și apoi comparăm rezultatele.

Instalare cu motor asincron IE2

Instalare cu motor asincron IE3

Instalare cu motor EC clasa IE4

În acest caz, programul a selectat o secțiune de două ventilatoare EC.

Acum să comparăm rezultatele.

Consumul de putere al unui motor IE3 este cu 0,18 kW mai mic decât cel al unui motor IE2. Iar diferența de putere dintre două motoare EC și un motor IE2 este deja de 1,16 kW.

În cazul unor calcule similare pentru unitățile de ventilație cu debit mare de ventilație de alimentare și evacuare, diferența de putere consumată a motoarelor IE2 și IE3 poate ajunge la 25-30%. Și dacă la instalație sunt utilizate zeci de instalații, atunci consumul de energie al ventilației poate fi redus cu un ordin de mărime și, datorită acestui lucru, economisiți sute de mii sau chiar milioane de ruble.

În articolele următoare, vom vorbi despre alte modalități de reducere a consumului de energie al motoarelor electrice la selectarea unităților de ventilație în programul QC Ventilazione. Mai devreme, am vorbit despre îmbunătățirea eficienței energetice a unităților de ventilație cu debit redus cu schimbătoare de căldură rotative. Puteți citi articolul.