به گفته وزارت انرژی ایالات متحده (DOE)، موتورهای الکتریکی مسئول نیمی از مصرف انرژی در بخش تولید ایالات متحده هستند و آژانس بین المللی انرژی (IEA) تخمین می زند که سیستم موتور الکتریکی بیش از 40 درصد از برق جهانی را تشکیل می دهد. مصرف.
برای ارتقای صرفه جویی در انرژی، افزایش راندمان و کاهش هزینه های عملیاتی برای عملیات تولید، بسیاری از کشورها و مناطق در سراسر جهان استانداردهای عملکرد حداقل بازده (MEPS) را برای موتورهای مورد استفاده در کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی ایجاد کرده اند. با این حال، توانایی ایجاد و اجرای MEPS به یک سیستم تست استاندارد و طبقه‌بندی برای کارایی موتور بستگی دارد.
ایالات متحده تنظیم راندمان موتورهای الکتریکی را در سال 1992 با “تدارک کارایی انرژی” قانون سیاست انرژی (EPAct) آغاز کرد و در سال 1997، ایالات متحده اولین کشوری بود که MEPS را برای موتورهای الکتریکی ایجاد کرد. با این حال، این مقررات فقط در مورد موتورهای تولید شده یا فروخته شده در بازارهای ایالات متحده اعمال می شود، زیرا بسیاری از کشورها در سراسر جهان تحت سیستم های رتبه بندی کارایی خود و MEPS برای موتورهای الکتریکی کار می کنند.
کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) برای هماهنگ کردن طبقه بندی بازده موتورهای تولید شده و فروخته شده در بازار جهانی، استاندارد IEC 60034-30: 2008 را معرفی کرد که در سال 2014 به روز شد و اکنون به عنوان IEC 60034-30-1 نامیده می شود: 2014، “ماشین های الکتریکی دوار – قسمت 30-1: کلاس های راندمان موتورهای AC خطی.”
علاوه بر تعریف کلاس‌های بازده برای موتورهای الکتریکی، IEC استانداردی را نیز ایجاد کرده است که نحوه تعیین راندمان و تلفات موتور را بر اساس روش‌های تست تعیین شده مشخص می‌کند. این استاندارد، IEC 60034-2-1: 2014 ، مبنایی را برای تعریف کلاس های کارایی در IEC 60034-30-1 فراهم می کند.
هر دو استاندارد در ارتباط با انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA)، انجمن تولیدکنندگان برق ژاپن (JEMA) و کمیته اروپایی سازندگان ماشین‌های الکتریکی و الکترونیک قدرت (CEMEP) توسعه یافته‌اند.
موتورهایی که تحت استاندارد IEC 60034-30-1 قرار دارند
استاندارد IEC 60034-30-1 : 2014 برای موتورهایی اعمال می شود که معیارهای زیر را دارند:
- موتورهای القایی تک سرعته یا آهنربای دائم (تک فاز و سه فاز) که بر روی منبع تغذیه سینوسی کار می کنند.
- فرکانس های 50 یا 60 هرتز
- 2، 4، 6 یا 8 قطب
- توان خروجی از 0.12 کیلووات تا 1000 کیلووات
- ولتاژ نامی از 50 ولت تا 1000 ولت
- قادر به کار مداوم با توان نامی بدون تجاوز از کلاس عایق مشخص شده ( S1، پیوسته، وظیفه )
- دمای کاری محیط بین 20- تا 60+ درجه سانتی گراد
- ارتفاع عملیاتی تا 4000 متر از سطح دریا
ABB-process-performance-motors
طبقه بندی کارایی IEC
برای این موتورها، استاندارد IEC 60034-30-1 چهار کلاس بازده را تعریف می کند:
IE1: کارایی استاندارد
IE2: راندمان بالا
IE3 : راندمان برتر
IE4 : راندمان فوق العاده عالی
مقادیر واقعی راندمان مورد نیاز برای برآورده کردن هر کلاس (IE1، IE2، و غیره) به فرکانس کاری موتور، تعداد قطب ها و خروجی نامی بستگی دارد، همانطور که در مثال زیر نشان داده شده است.
اگرچه کار زیادی توسط IEC برای ایجاد یک استاندارد واحد و هماهنگ انجام شده است، برخی کشورها و مناطق هنوز از استانداردهای کارایی محلی استفاده می کنند. اما در بسیاری از موارد، سطوح کارایی IEC با استانداردهای محلی همپوشانی دارند. مورد مثال: در ایالات متحده، استانداردهای بازده NEMA برای موتورهای الکتریکی هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما برای بیش از 95 درصد رتبه‌بندی‌ها، طبقه‌بندی برتر NEMA با طبقه‌بندی IEC IE3 یکسان است.
استانداردهای بهره وری چه توسط IEC، NEMA، JEMA یا آژانس های دیگر تعریف شده باشد، به سازندگان و خریداران موتورهای الکتریکی اجازه می دهد تا راندمان را کمی تعیین کنند، ابهامات و اختلافات در رتبه بندی بین سازندگان را برطرف کنند. همچنین به کاربران اجازه می دهد تا MEPS مورد نیاز در منطقه یا کشور خود را بدون توجه به مبدا موتور برآورده کنند.