класс энергоэффективности eff1

Что такое энергеэффективность электродвигателя?

Понятие энергоэффективность означает оптимальное использование энергии, благодаря которому достигается снижение ее потребления при идентичной мощности нагрузки. Еще со школы мы знаем, что двигатель при работе теряет долю энергии в виде тепла. Главным знаком энергоэффективности электродвигателей является КПД. КПД – это отношение полезно использованной к суммарной энергии, полученной системой.

Основные потери можно условно разделяют на

• механические потери (возникают от трения, возникшего в динамических частях двигателя);
• магнитные потери (например, из-за токов Фуко);
• электрические потери (потери при протекании тока).

Совокупный КПД электродвигателей составляет около 70 %, поэтому уровень их энергоэффективности играет значительную роль в решении задачи энергосбережения предприятия. Стоимость энергоэффективных электродвигателей в 1,2-2 раза больше стоимости электродвигателя стандартной энергоэффективности, поэтому срок окупаемости дополнительных затрат составляет 2-3 года в зависимости от среднегодовой наработки.

Международные стандарты энергоэффективности электродвигателейВ недавнем прошлом в разных странах мира действовали собственные стандарты энергоэффективности. Например, в Европе руководствовались нормами СЕМЕР, Россия ориентировалась на ГОСТ Р 5167 2000, США — на стандарт EPAct. В целях гармонизации требований к энергоэффективности электродвигателей Международной энергетической комиссией (МЭК) и Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят единый стандарт IEC 60034-30. Данный стандарт классифицирует низковольтные асинхронные электродвигатели и унифицирует требования к их энергетической эффективности. Классы энергоэффективностиСтандарт IEC 60034-30 2008 определяет три международных класса энергоэффективности:

• IE1 – стандартный класс (Standard Efficiency). Примерно эквивалентен европейскому классу EFF2.
• IE2 – высокий класс (High Efficiency). Примерно эквивалентен классу EFF1 и классу EPAct в США для 60 Гц.
• IE3 – премиум. Идентичен классу NEMA Premium для 60 Гц.

Стандарт распространяется почти на все промышленные трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Исключение составляют двигатели:

• работающие от частотного преобразователя;
• встроенные в конструкцию оборудования (например, в насосный агрегат или вентилятор), когда невозможно провести независимое испытание.

Соотношение единого международного стандарта с нормами различных стран мира. Распределение мощностей по различным стандартамСтандарт IEC 60034-30 охватывает электродвигатели мощностью от 0,75 до 375 кВт с числом пар полюсов 2р = 2, 4, 6. Показатели СЕМЕР распределялись по КПД для электродвигателей мощностью до 90 кВт и полюсностью 2р = 2, 4. Нормы Epact – величина мощности от 0,75 до 150 кВт с парным числом полюсов 2р = 2, 4, 6. Особенности стандартизацииБлагодаря единому стандарту IEC заказчики электродвигателей во всем мире могут легко распознать оборудование с необходимыми параметрами. Классы энергетической эффективности IE, описываемые стандартом IEC/EN 60034-30, основываются на результатах испытаний, проводимых в соответствии с международным стандартом IEC/EN 60034-2-1-2007. Этот стандарт определяет энергоэффективность, основываясь на показателях потерь мощности и КПД. Отметим, что у российского рынка электродвигателей есть свои особенности. Отечественных производителей условно можно разбить на две группы. Одна группа указывает в качестве главного показателя КПД, другая не указывает ничего. Таким образом формируется недоверие к электрооборудованию, что служит барьером к приобретению российской продукции. Методы определения энергоэффективностиСуществует два метода определения КПД: прямой и косвенный. Прямой метод основан на экспериментальном измерении мощности и отличается некоторой неточностью. Новый стандарт предполагает использование косвенного метода, который опирается на следующие параметры:

• исходная температура
• нагрузочные потери, которые определяются с помощью измерений, оценки и математического расчета

Показатели КПД сопоставимы только при одинаковом методе определения значений. Косвенный метод подразумевает:1. Измерение потерь мощности, рассчитанных по результатам нагрузочных испытаний. Оценка потерь подводимой мощности при номинальной нагрузке до 1000 кВт. Математический расчет: используется альтернативный косвенный метод с расчетом потерь Р (мощности). Определяется по следующей формуле:где: Р2 — полезная мощность на валу двигателя; Р1 – активная мощность из сети; ΔР – суммарные потери в электродвигателях. Более высокое значение КПД уменьшает потери и потребление электроэнергии электродвигателя и повышает его энергоэффективность. Ряд российских стандартов, например, ГОСТ Р 54413-2011, можно соотнести с международными стандартами.

Соответствие российских ГОСТ международным стандартам. Отличия российских стандартов от международных заключаются:

• в некоторых особенностях математических расчетов для определения параметров оборудования;
• в различиях в единицах измерения;
• в процессах испытаний;
• в параметрах испытательного оборудования;
• в условиях выполнения испытаний;
• в особенностях эксплуатации.

В России приняты те же классы энергоэффективности, что и в Европе. Информация о классах содержится в паспортных данных, технической документации, маркировке и на шильдиках. Все о классах энергоэффективности двигателей. Классы IE1, IE2, IE3 и IE4. Благодаря единому стандарту IEC заказчики электродвигателей во всем мире могут легко распознать оборудование с необходимыми параметрами. Классы энергетической эффективности IE,описываемые стандартом IEC/EN 60034-30, основываются на результатах испытаний, проводимых в соответствии с международным стандартом IEC/EN 60034-2-1-2007. Этот стандарт определяет энергоэффективность, основываясь на показателях потерь мощности и КПД. В целях гармонизации требований к энергоэффективности Международной энергетической комиссией (МЭК) и Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят единый стандарт IEC 60034-30. Данный стандарт классифицирует низковольтные асинхронные электродвигатели и унифицирует требования к их энергетической эффективности. Согласно международным стандартам на сегодняшний день разработаны 4 класса энергоэффективности двигателей IE1, IE2, IE3 и IE4. IE означает «International Energy Efficiency Class» — международный класс энергоэффективности:• IE1 стандартный класс;• IE2 высокий класс;• IE3 сверхвысокий класс;• IE4 максимально высокий класс. На фото приведены кривые зависимости КПД двигателя, соответствующего класса энергетической эффективности, от номинальной мощности. Под энергоэффективностью понимается рациональное использование энергетических ресурсов, с помощью которого достигается уменьшение потребления энергии при том же уровне нагрузочной мощности. В процессе преобразования энергии, часть ее теряется в виде тепла. Величина потерянной энергии определяется энергетическими показателями двигателя. Применение энергоэффективных электродвигателей позволяет существенно снизить потребление энергии и уменьшить содержание углекислого газа в окружающей среде. Основным показателем энергоэффективности электродвигателя, является его КПД: η=P2/P1=1 – ΔP/P1, где Р2 – полезная мощность на валу электродвигателя, Р1 – активная мощность потребляемая электродвигателем из сети, ΔP – суммарные потери возникающие в электродвигателе. Очевидно, чем выше КПД (и ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания той же самой мощности P2. С ростом энергоэффективности увеличивается и срок службы двигателя. Чтобы видеть наши публикации не забывайте подписываться на канал и ставить лайки!Электродвигатели энергоэффективные

Энергоэффективные электродвигатели АИР общепромышленного назначения предназначены для работы в режиме S1 от сети переменного тока 50Гц, напряжением 380V (220, 660V). Стандартная степень защиты – IP54, IP55, климатическое исполнение и категория размещения – У3, У2. Класс энергоэффективности – IE2 (в соответствии с ГОСТ Р51677-2000 и международным стандартом IEC 60034-30). Применение энергоэффективных двигателей позволяет:

• снизить потребление электроэнергии;
• увеличить срок жизни двигателя и смежного с ним оборудования;
• повысить коэффициент мощности;
• улучшить перегрузочную способность;
• повысить устойчивость двигателя к тепловым нагрузкам и к изменениям условий эксплуатации.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры энергоэффективных двигателей соответствуют габаритным, установочным и присоединительным размерам двигателей основного исполнения. Энергоэффективные электродвигатели EFF1/IE2 производства ЭНЕРАЛЭнергоэффективные электродвигатели EFF1 — трехфазные асинхронные односкоростные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Энергоэффективные электродвигатели — это электродвигатели общепромышленного назначения, у которых суммарные потери мощности не менее, чем на 20% меньше суммарных потерь мощности двигателей с нормальным КПД той же мощности и частоты вращения. Основные характеристики:Класс энергоэффективности Eff 1 отвечает стандарту IE2 Технические характеристики энергоэффективных двигателей производства ЭНЕРАЛ представлены в таблице:

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором составляют в настоящее время значительную часть среди всех электрических машин, более 50% потребляемой электроэнергии приходится именно на них. Почти невозможно найти сферу, где бы они ни использовались: электроприводы промышленного оборудования, насосы, вентиляционная техника и многое другое. Причем и объем технологического парка, и мощности двигателей постоянно растут. Увеличена масса активных материалов (медной обмотки статора и холоднокатаной стали в пакетах статора и ротора);2. Применяются электротехнические стали с улучшенными магнитными свойствами и уменьшенными магнитными потерями;3. Оптимизированы зубцово-пазовая зона магнитопровода и конструкция обмоток;4. Использована изоляция с повышенной теплопроводностью и электрической прочностью;5. Уменьшен воздушный зазор между ротором и статором с помощью высокотехнологичного оборудования;6. Использована специальная конструкция вентилятора для снижения вентиляционных потерь;7. Применяются подшипники и смазки более высокого качества.

Дополнительный эффект дает уменьшение трения и вибрации, а значит и перегрева, за счет применения высококачественной смазки и подшипников, в том числе более плотного подшипникового замка.

Ещё один аспект, связанный с более низкой температурой работающего двигателя, это возможность эксплуатации при более высокой температуре окружающей среды или возможностью снижения расходов, связанных с внешним охлаждением работающего двигателя. Это также ведет к снижению затрат на электроэнергию. Одно из важных преимуществ нового энергоэффективного двигателя – сниженный уровень шума. В электродвигателях класса IE2 использованы не столь мощные и более тихие вентиляторы, что также играет роль в улучшении аэродинамических свойств и снижении вентиляционных потерь.

Минимизация капитальных и эксплуатационных затрат являются ключевыми требованиями к промышленным энергоэффективным электродвигателям. Как показывает практика, срок компенсации из-за разницы цен при приобретении более совершенных асинхронных электродвигателей класса IE2 составляет до 6 месяцев только за счет снижения эксплуатационных расходов и потребления меньшего количества электроэнергии. Снижение расходов при замене двигателя на энергоэффективный:АИР 132М6Э ( IE2) Р2=7,5кВт; КПД=88,5%; Iн=16,3А; cosφ=0,78АИР132М6 ( IE1) Р2=7,5кВт; КПД=86,1%; Iн=17,0А; cosφ=0,77Потребляемая мощность: P1=Р2/КПДНагрузочная характеристика: 16 часов в день = 5840 часов в годЕжегодная экономия расходов на электроэнергию: 1400 кВт/часПри переходе на новые энергоэффективные двигатели учитываются:

• возросшие требования к экологическим аспектам;
• требования к уровню энергоэффективности и эксплуатационным характеристикам продукции;
• класс энергоэффективности IE2 наряду с возможностями экономии действует как унифицированный «знак качества» для потребителя;
• финансовый стимул: возможность снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы комплексные решения: энергоэффективный двигатель + эффективная система управления (регулируемый привод) + эффективная система защиты = наилучший результат.

Преимущества:— Обеспечивают снижение суммарных потерь мощности не менее чем на 20% по отношению к двигателям с нормальным КПД той же мощности и частоты вращения;— Повышенный КПД в режиме частичной нагрузки (на 1,8 — 2,4%);— Имеют улучшенные эксплуатационные характеристики:

• более устойчивы к колебаниям в сети;
• меньше перегрев, меньше энергопотери;
• работают с пониженным уровнем шума;
• Повышенная надежность и увеличенный срок службы;
• При более высокой закупочной стоимости (на 15-20% по сравнению со стандартным), ЭЭД окупают доп.затраты за счет снижения энергопотребления уже за 500-600 часов эксплуатации;
• Снижение общих эксплуатационных расходов.

Таким образом, энергоэффективные двигатели – это двигатели повышенной надежности для предприятий, ориентированных на энергосберегающие технологии. IE4 или IE5: будущее все ближе

В «Справочном сценарии ЕС до 2050 г. », опубликованном в прошлом году Еврокомиссией, отмечается, что европейские требования по энергоэффективности будут ужесточаться. Связано это с несколькими факторами. В о-первых, ожидается падение общего уровня энергопроизводства. При этом сильно возрастет доля возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе: с 21% в 2020 году до 24% – в 2030 году и 31% – в 2050-м. Это в свою очередь потребует снижения числа энергоемких потребителей, особенно не связанных с промышленностью (то есть в основном речь идет о ЖКХ и аграрном секторе). Во-вторых, планируется рост издержек в энергетической отрасли, связанных с прогнозируемым в ближайшей перспективе повышением цен на ископаемое топливо. Они стабилизируются не раньше 2030 г. Предполагается, что в связи с этими факторами общие затраты на энергосистемы увеличатся примерно до 12,3% ВВП ЕС к 2020 году. Как следствие, средние розничные цены на электроэнергию будут неуклонно повышаться – до 18% (по сравнению с уровнем 2010 года) к 2030-му. В период 2030 –2040 годов рост стабилизируется на 20% ежегодно. Для достижения заявленных в прогнозе целей единственным способом является сокращение электропотребления, причем без последствий для роста промышленности и других производящих отраслей. Очевидным значительным резервом такого снижения была и остается энергоэффективность применяемого электрооборудования, главным образом – электродвигателей. По различным оценкам, именно на долю моторов приходится до 46% от общемирового потребления электроэнергии. 70% от этого количества «съедают» двигатели промышленного назначения (до 80% — асинхронные моторы). При этом усредненный КПД электродвигателей составляет около 70%. Очевидно, что повышение доли энергоэффективного оборудования, выведение из технологических схем устаревших моделей и разработка новых конструктивных решений помогут заметно сократить энергозатраты.

Чтобы стимулировать и гармонизировать этот процесс, Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission; IEC, МЭК) в 2014 году предложила ввести обновленную систему классификации электродвигателей по уровню энергоэффективности. Это добровольный стандарт, принятый на основе консенсуса интересов производителей и потребителей разных стран. Стандарт IEC 60034-30-1 ed1. 0:2014 «Электрические машины вращательного действия – Часть 30-1: Классы эффективности электродвигателей переменного тока с питанием от сети (код IE)» принят взамен прежней редакции от 2008 года. Настоящий стандарт распределяет электродвигатели по КПД на четыре класса:

• § IE1 – стандартная энергоэффективность (Standard);
• § IE2 – высокая энергоэффективность (High);
• § IE3 – энергоэффективность уровня «премиум» (Premium);
• § IE4 – энергоэффективность уровня «суперпремиум» (Super Premium).

В настоящее время разрабатывается еще один уровень энергоэффективности – IE5, который, возможно, уже в недалекой перспективе сменит категорию «суперпремиум». Классификация позволяет регуляторам принявших стандарт стран определять минимальные требования к уровню энергоэффективности при составлении норм и правил по энергопотреблению. Например, в ЕС с января 2015 года все двигатели мощностью от 7,5 до 375 кВт должны быть классом не ниже IE3, а двигатели IE2 допускаются только с устройствами частотной регулировки. С января 2017 года уже все двигатели мощностью от 0,75 до 375 кВт должны быть классом не ниже IE3 (ограничения для IE2 продолжают действовать). Россия также присоединилась к решению МЭК и разработала на основе предложенной классификации свой стандарт – ГОСТ IEC 60034-1-2014 «Машины электрические вращающиеся». На практике в странах ЕС к настоящему моменту уже превалируют электродвигатели класса IE3, а производители активно выпускают на рынок моторы IE4, хотя регламенты для класса Super Premium еще находятся в стадии утверждения в МЭК. Для наиболее распространенных асинхронных двигателей основной проблемой дальнейшего увеличения энергоэффективности стал практически достигнутый конструктивный предел уменьшения потерь при использовании апробированных технических решений и материалов. То есть в настоящий момент возможность повышения КПД таких электродвигателей класса IE4 связана с перекомпоновкой и экстенсивным улучшением (использованием большего количества меди и стали, изменением конструкции ротора). Однако снижение потерь таким образом ведет к увеличению массогабаритных параметров двигателя и, как следствие, повышению цены и усложнению монтажа. Поэтому ведущие производители в настоящий момент развивают альтернативные, но зарекомендовавшие себя технологии. К ним относятся, например, синхронные двигатели на постоянных магнитах. Потенциально такое решение способно обеспечить наибольшую энергоэффективность при сохранении компактности и небольшого веса двигателя. Этому способствует и активное улучшение технических характеристик магнитов на основе редкоземельных металлов. Скорее всего, электродвигатели этой конструкции и станут основой нового класса энергоэффективности. Синхронные двигатели на постоянных магнитах, которые можно отнести к классу выше, чем IE4, и маркировать, как IE5, уже появились на мировом рынке. Их выпускает компания GRUNDFOS, ведущий мировой производитель насосного оборудования. Новые электродвигатели MGE, которые будут устанавливаться на большинстве промышленных моделей компании, имеют более высокие характеристики, чем класс IE4. Этого удалось добиться благодаря улучшению микропроцессорных составляющих встроенного частотного преобразователя мотора, уменьшению потерь в обмотке статора, пластинах статора и ротора, а также сведению к минимуму потерь при прохождении тока через пазы и контактные кольца ротора и на трение в подшипниках. Обновленными электродвигателями уже комплектуются одни из самых востребованных линеек оборудования GRUNDFOS — вертикальные многоступенчатые насосы CRE, CRNE и установки повышения давления на их основе Hydro Solo-E, Hydro Multi-E, Hydro MPC-E. Моторы MGE также устанавливают на насосы серий TPE, NBE, NKE, которые предназначены для центральных тепловых пунктов, котельных и мини-ТЭС. Все эти модели выпускаются на российском заводе концерна в Истринском районе Подмосковья, и уже с 1 марта 2017 года они серийно оснащаются электродвигателями класса IE5. «Зачастую насосное оборудование работает практически круглосуточно, и чтобы сократить затраты на электроэнергию, необходимо оптимизировать его работу. Новые двигатели позволяют существенно снизить финансовые затраты на оплату коммунальных счетов. По предварительным данным исследований GRUNDFOS, при использовании насосов с двигателями класса IE5 затраты на электричество сократятся до 10% по сравнению с оборудованием класса IE3, самого распространенного на сегодняшний день», – отмечает Роман Марихбейн, руководитель по развитию бизнеса Департамента промышленного оборудования, ООО «ГРУНДФОС».

Классы энергоэффективности IEC

• IE1 = стандартный класс энергоэффективности (стандартный класс КПД (аналог EFF2))
• IE2 = высокий класс энергоэффективности (повышенный класс КПД (аналог EFF1))
• IE3 = высший класс энергоэффективности (премиум класс КПД)

В России 01. 2012 г. введен в действие национальный стандарт ГОСТ Р 54413-2011. Отечественные производители электродвигателей не всегда указывают значения КПД своей продукции, что, кстати, не мешает ей лидировать на рынке электромоторов в России.

Электродвигатель АИР характеристики

Тип двигателя Р, кВтНоминальная частота вращения, об/минкпд,*COS ф1п/1нМп/МнМmах/Мн1н, АМасса, кг
АИР56А20,18284068,00,785,02,22,20,523,4
АИР56В20,25284068,00,6985,02,22,20,523,9
АИР56А40,12139063,00,665,02,12,20,443,4
АИР56В40,18139064,00,685,02,12,20,653,9
АИР63А20,37284072,00,865,02,22,20,914,7
АИР63В20,55284075,00,855,02,22,31,315,5
АИР63А40,25139068,00,675,02,12,20,834,7
АИР63В40,37139068,00,75,02,12,21,185,6
АИР63А60,1888056,00,624,01,920,794,6
АИР63В60,2588059,00,624,01,921,045,4
АИР71А20,75284075,00,836,12,22,31,778,7
АИР71В21,1284076,20,846,92,22,32,610,5
АИР71А40,55139071,00,755,22,42,31,578,4
АИР71В40,75139073,00,766,02,32,32,0510
АИР71А60,3788062,00,704,71,92,01,38,4
АИР71В60,5588065,00,724,71,92,11,810
АИР71А80,2564554,00,614,7 1,81,91,19
АИР71В80,2564554,00,614,7 1,81,91,19
АИР80А21,5285078,50,847,02,22,33,4613
АИР80А2ЖУ21,5285078,50,847,02,22,33,4613
АИР80В22,2285581,00,857,02,22,34,8515
АИР80В2ЖУ22,2285581,00,857,02,22,34,8515
АИР80А41,1139076,20,776,02,32,32,8514
АИР80В41,5140078,50,786,02,32,33,7216
АИР80А60,7590569,00,725,32,02,12,314
АИР80В61,190572,00,735,52,02,13,216
АИР80А80,3767562,00,614,01,81,91,4915
АИР80В80,5568063,00,614,01,82,02,1718
АИР90L23,0286082,60,877,52,22,36,3417
АИР90L2ЖУ23,0286082,60,877,52,22,36,3417
АИР90L42,2141080,00,817,02,32,35,117
АИР90L61,592076,00,755,52,02,14,018
АИР90LA80,7568070,00,674,01,82,02,4323
АИР90LB81,168072,00,695,01,82,03,3628
АИР100S24,0288084,20,887,52,22,38,220,5
АИР100S2ЖУ24,0288084,20,887,52,22,38,220,5
АИР100L25,5290085,70,887,52,22,311,128
АИР100L2ЖУ25,5290085,70,887,52,22,311,128
АИР100S43,0141082,60,827,02,32,36,821
АИР100L44,0143584,20,827,02,32,38,837
АИР100L62,293579,00,766,52,02,15,633,5
АИР100L81,569074,00,705,01,82,04,433,5
АИР112M27,5289587,00,887,52,22,314,949
АИР112М2ЖУ27,5289587,00,887,52,22,314,949
АИР112М45,5144085,70,837,02,32,311,745
АИР112MA63,096081,00,736,52,12,17,441
АИР112MB64,086082,00,766,52,12,19,7550
АИР112MA82,271079,00,716,01,82,06,046
АИР112MB83,071080,00,736,01,82,07,853
АИР132M211290088,40,897,52,22,321,254
АИР132М2ЖУ211290088,40,897,52,22,321,254
АИР132S47,5146087,00,847,02,32,315,652
АИР132M411145088,40,847,02,22,322,560
АИР132S65,596084,00,776,52,12,112,956
АИР132M67,597086,00,776,52,02,117,261
АИР132S84,072081,00,736,01,92,010,370
АИР132M85,572083,00,746,01,92,013,686
АИР160S215293089,40,897,52,22,328,6116
АИР160S2ЖУ215293089,40,897,52,22,328,6116
АИР160M218,5293090,00,907,52,02,334,7130
АИР160М2ЖУ218,5293090,00,907,52,02,334,7130
АИР160S415146089,40,857,52,22,330,0125
АИР160S4ЖУ215146089,40,857,52,22,330,0125
АИР160M418,5147090,00,867,52,22,336,3142
АИР160S61197087,50,786,52,02,124,5125
АИР160M61597089,00,817,02,02,131,6155
АИР160S87,572085,50,756,01,92,017,8125
АИР160M81173087,50,756,52,02,025,5150
АИР180S222294090,50,907,52,02,341,0150
АИР180S2ЖУ222294090,50,907,52,02,341,0150
АИР180M230295091,40,907,52,02,355,4170
АИР180М2ЖУ230295091,40,907,52,02,355,4170
АИР180S422147090,50,867,52,22,343,2160
АИР180S4ЖУ222147090,50,867,52,22,343,2160
АИР180M430147091,40,867,22,22,357,6190
АИР180М4ЖУ230147091,40,867,22,22,357,6190
АИР180M618,598090,00,817,02,12,138,6160
АИР180M81573088,00,766,62,02,034,1172
АИР200M237295092,00,887,52,02,367,9230
АИР200М2ЖУ237295092,00,887,52,02,367,9230
АИР200L245296092,50,907,52,02,382,1255
АИР200L2ЖУ245296092,50,907,52,02,382,1255
АИР200M437147592,00,877,22,22,370,2230
АИР200L445147592,50,877,22,22,384,9260
АИР200M62298090,00,837,02,02,144,7195
АИР200L63098091,50,847,02,02,159,3225
АИР200M818,573090,00,766,61,92,041,1210
АИР200L82273090,50,786,61,92,048,9225
АИР225M255297093,00,907,52,02,3100320
АИР225M455148093,00,877,22,22,3103325
АИР225M63798092,00,867,02,12,171,0360
АИР225M83073591,00,796,51,92,063360
АИР250S275297593,60,907,02,02,3135450
АИР250M290297593,90,917,12,02,3160530
АИР250S475148093,60,886,82,22,3138,3450
АИР250M490148093,90,886,82,22,3165,5495
АИР250S64598092,50,867,02,12,086,0465
АИР250M65598092,80,867,02,12,0104520
АИР250S83774091,50,796,61,92,078465
АИР250M84574092,00,796,61,92,094520
АИР280S2110297594,00,917,11,82,2195650
АИР280M2132297594,50,917,11,82,2233700
АИР280S4110148094,50,886,92,12,2201650
АИР280M4132148094,80,886,92,12,2240700
АИР280S67598593,50,866,72,02,0142690
АИР280M69098593,80,866,72,02,0169800
АИР280S85574092,80,816,61,82,0111690
АИР280M87574093,50,816,21,82,0150800
АИР315S2160297594,60,927,11,82,22791170
АИР315M2200297594,80,927,11,82,22481460
АИР315МВ2250297594,80,927,11,82,22481460
АИР315S4160148094,90,896,92,12,22881000
АИР315M4200148094,90,896,92,12,23601200
АИР315S611098594,00,866,72,02,0207880
АИР315М(А)613298594,20,876,72,02,02451050
АИР315MВ616098594,20,876,72,02,03001200
АИР315S89074093,80,826,41,82,0178880
АИР315М(А)811074094,00,826,41,82,02171050
АИР315MВ813274094,00,826,41,82,02601200
АИР355S2250298095,50,926,51. 62,3432,31700
АИР355M2315298095,60,927,11,62,25441790
АИР355S4250149095,60,906,21,92,94411700
АИР355M4315148095,60,906,92,12,25561860
АИР355MА620099094,50,886,71,92,02921550
АИР355S616099095,10,886,31,62,82911550
АИР355МВ625099094,90,886,71,92,0454,81934
АИР355L631599094,50,886,71,92,04571700
АИР355S813274094,30,826,41,92,7259,41800
АИР355MА816074093,70,826,41,82,02612000
АИР355MВ820074094,20,826,41,82,03152150
АИР355L813274094,50,826,41,82,03872250

Классы энергоэффективности электродвигателей

Понятие энергоэффективность означает оптимальное использование энергии, благодаря которому достигается снижение ее потребления при идентичной мощности нагрузки. Еще со школы мы знаем, что двигатель при работе теряет долю энергии в виде тепла. Главным знаком энергоэффективности электродвигателей является КПД. КПД – это отношение полезно использованной к суммарной энергии, полученной системой. Основные потери можно условно разделяют на:

• • механические потери (возникают от трения, возникшего в динамических частей двигателя);
• • магнитные потери (например, из-за токов Фуко);
• • электрические потери (потери в стали при протекании тока).

Для того чтобы классифицировать эл. двигатели была разработана особая классификация, утвержденная организацией IEC. Так действующим евростандартом IEC60034-30-1 выделяют вот такие классы энергоэффективности электродвигателей:

• • IE1 – это стандартный тип;
• • IE2 – высокая группа эффективности;
• • IE3 – сверхвысокий класс;
• • IE4 – премиум класс

Благодаря наличию данного разграничения определяют нижние уровни эффективности электрических систем. Так же система рангов по понятным причинам подстегивает здравую конкуренцию, не давая уйти рынку в стагнацию.

На графике, представленном выше, наглядно можно увидеть вышеупомянутое разделение на категории. Чем большее КПД выдает

при данной нагрузке – тем выше будет ранг энергоэффективности электродвигателя. Сравним данные классы энергоэффективности на примере асинхронных электродвигателей: сопоставим их цены, актуальность установки под те или иные задачи. Для начала стоит сразу расставить все точки над i. Стоит четко понимать: чем выше

, тем дольше он прослужит. Почему? Все очень просто. Чем выше коэффициент полезного действия, тем меньше тепловых потерь, значит, эл. двигатель меньше греется и, следовательно, дольше живет. От сюда следует:

• • выбирая асинхронный электромотор более высокого разряда, вы экономите на энергии;
• • вы уменьшаете так называемую «цену жизненного цикла» — двигатель придется реже менять.

Электродвигатели IE1 чаще всего применяются там, где наиважнейшим критерием служит дешевизна, простота конструкции (как следствие – простота ремонта) и доступность готового оборудования.

Электродвигатели IE2 применяют, когда необходима более тонкая настройка оборудования для работы его в оптимальном режиме. Данный класс электродвигателей более эффективен, по сравнению с предыдущим даже при частичной нагрузке. Так же, безусловно, стоит отметить, что в них используются менее мощные и как следствие менее шумные вентиляторы (охлаждающие мотор). На представленной ниже диаграмме наглядно видны преимущества данного класса по сравнению с IE1

Электродвигатели IE3 получили признание не так давно, а именно в 2017 году. Именно тогда вступил в силу Регламент ЕС указывающий, что двигатели мощностью от 0,75 до 375кВт должны соответствовать типу IE3 или же типу IE2 с применением преобразователя частоты. Они способны работать даже при длительных перегрузках в диапазоне 10-15%. Следовательно, применяют данные моторы, например, на станках, где трудно заметить перегрузку, ведь мощность на валу рабочей машины постоянно изменяется.

Электродвигатели IE4 – это двигатели премиум сегмента. В них используются уникальные системы аэродинамики, теплообмена, конструкции и так далее. Внимание заслуживает повышенное содержание активных материалов и максимальное уменьшение воздушного зазора, благодаря сверхточной соосности всех центров агрегата. Априори, внедрение двигателей класса IE4 незамедлительно снизит энергозатраты производства.

Эффект от внедрения более энергоэффективных двигателей:

• экономия потребления электроэнергии;
• снижение мощности, необходимой для работы оборудования с электроприводом (как следствие, опять-таки, экономия);
• снижение затрат на обслуживание оборудования (чем выше энергоэффективность мотора, тем больше его срок наработки на отказ).

Так, например, использование двигателя мощностью 55 кВт повышенного класса энергоэффективности позволяет сэкономить около 8000 кВт в год от одного двигателя.

Зачем нужна стандартизация энергоэффективности двигателей?

В недавнем прошлом в разных странах мира действовали собственные стандарты энергоэффективности односкоростных трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Например, в Европе руководствовались нормами СЕМЕР, Россия ориентировалась на ГОСТ Р 5167 2000, США — на стандарт EPAct.

Энергоэффективность стандарты и выбор электодвигателя 30. 2008 14

С целью снижения всемирного потребления энергии, Международная электротехническая комиссия разработала и опубликовала новый стандарт, IEC 60034-30

Введена соответствующая идентификация класса энергоэффективности в зависимости от регламентированного значения КПД. Новый стандарт определяет следующие международные классы энергоэффективности для трехфазных, асинхронных двигателей низкого напряжения для питания 50/60 Гц с диапазоном мощностей от 0. 75 кВт до 375 кВт

• IE1 = стандартный класс энергоэффективности ( «стандартный» класс КПД (аналог  EFF2))

• IE2 = высокий класс энергоэффективности ( «повышенный» класс КПД (аналог EFF1))

• IE3 = высший класс энергоэффективности ( «премиум» класс КПД );

То есть существующий уровень взят за стандарт. Далее предполагается переходить на  двигатели класса IE2, так как они сочетают в себе преимущества более высокой эффективности с более продолжительным сроком службы. IE2 двигатели более эффективны даже при частичной нагрузке, что позволяет настроить оборудование для работы в оптимальном режиме. Дополнительно IE2 двигатели производят меньше шума и меньше нагреваются. Следующим шагом планируется  обязательный переход к 2015 году на двигатели класса IE2, работающие совместно с регулятором частоты, либо на двигатели класса IE3 («премиум»).

В техническою документацию и каталог продукции для односкоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором введена соответствующая идентификация класса энергоэффективности в зависимости от регламентированного значения КПД. При наличии нескольких вариантов одного и того же электродвигателя с разными классами КПД и выбора того или иного варианта ниже предлагается пример расчета экономической эффективности использования двигателя с более высоким классом энергоэффективности. Для расчета необходимо знать мощность, цену и КПД двигателей различных классов энергоэффективности, время работы двигателей за сутки, число рабочих дней в году и стоимость в рублях 1 кВтч электроэнергии. Таким образом можно рассчитать срок окупаемости в годах двигателя с более высоким классом энергоэффективности и годовая экономия электроэнергии от его использования в рублях.

При выборе того или иного варианта следует также помнить, что обмотка двигателя с более высоким классом энергоэффективности имеет меньший перегрев в процессе работы и, следовательно, такой двигатель имеет более высокий срок службы и перегрузочную способность.

Данный расчет рекомендуется производить при предпочтении в выборе электродвигателей различных производителей для оценки цены изделия (разовых затрат) и затрат при эксплуатации и их окупаемости. Более низкая цена изделия не должна быть приоритетным критерием выбора!!! Также необходимо помнить, что некоторые импортные и якобы российские производители умышленно завышают регламентированное номинальное значение КПД по отношению к фактически полученному по результатам испытаний с учетом допуска на номинальное значение.

Пример расчета экономической эффективности

применения энергоэффективных двигателей

Мощность двигателя, кВт             55. 0           55. 0Цена первого двигателя, руб        54327         54327Цена второго двигателя, руб        59231         67834КПД первого двигателя, %            92. 5           92. 5КПД второго двигателя, %            93. 5           94. 6Время работы за день, час            8               8Число рабочих дней в году           250            250Стоимость 1 кВтч, руб                 1. 50           1. 50Срок окупаемости, лет                2. 57           3. 41 Дальнейшая прибыль, руб/год      1908          3960

В асинхронных двигателях повышение энергоэффективности достигается за счет

• Применения более современных марок электротехнической стали с меньшими удельными потерями и меньшей толщиной листов сердечников
• Очевидно, чем выше КПД (и ниже потери), тем меньше энергии потребляет электродвигатель из сети для создания той же самой мощности. С ростом энергоэффективности увеличивается и срок службы двигателя.
• Уменьшения воздушного зазора между статором и ротором и обеспечением его равномерности
• Снижения электромагнитных нагрузок, т.е. увеличения массы активных материалов при уменьшении количества витков и увеличения сечения проводника обмотки (приводит к снижению сопротивлений обмоток и электрических потерь)
• Оптимизацией геометрии зубцовой зоны, применением современной изоляции и пропиточного лака, новых марок обмоточного провода