TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6627-30:2011

IEC 60034-30:2008

MÁY ĐIỆN QUAY - PHẦN 30: CẤP HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ CẢM ỨNG LỒNG SÓC BA PHA MỘT TỐC ĐỘ (MÃ IE)

Rotating electrical machines - Part 30: Efficiency classes of single-speed, three-phase, cage-induction motors (IE-code)

Lời nói đầu

TCVN 6627-30:2011 hoàn toàn tương đương với IEC 60034-30:2008;

TCVN 6627-30:2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này đưa ra mức hài hòa toàn cầu về cấp hiệu suất năng lượng đối với động cơ điện.

Các ứng dụng của động cơ điện trong công nghiệp tiêu thụ từ 30 % đến 40 % sản lượng điện trên toàn thế giới. Do đó, việc cải thiện hiệu suất của hệ thống truyền động hoàn chỉnh (tức là động cơ và bộ truyền động thay đổi tốc độ) kể cả ứng dụng (hoặc quá trình) là sự quan tâm chính trong nỗ lực cải thiện hiệu suất năng lượng. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống tối ưu hóa vào khoảng 30 % đến 60 %.

Theo kết quả của Hội thảo về động cơ ngày 7 tháng 7 năm 2006 của Ủy ban Năng lượng Quốc tế (IEA), động cơ điện có cải thiện hiệu suất cùng với bộ biến tần có thể tiết kiệm được 7 % tổng năng lượng điện toàn thế giới. Khoảng 1/4 đến 1/3 lượng năng lượng tiết kiệm được này là do cải thiện hiệu suất của động cơ. Phần còn lại là do cải thiện hệ thống.

Nhiều tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng khác nhau đối với động cơ cảm ứng lồng sóc đã được đưa vào sử dụng (NEMA, EPACT, CSA, CEMEP, COPANT, AS/NZS, JIS, GB, v.v...) và có nhiều cấp hiệu suất khác nhau đã được xây dựng. Nhà chế tạo ngày càng khó khăn hơn trong việc thiết kế động cơ cho thị trường toàn cầu và người tiêu dùng cũng ngày càng khó khăn hơn để hiểu được sự khác nhau và giống nhau giữa các tiêu chuẩn của các nước.

Động cơ từ 0,75 kW đến 375 kW chiếm phần lớn trong tổng số động cơ được lắp đặt và do đó phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này cũng giới hạn ở các động cơ nằm trong dải công suất này. Số liệu được thể hiện trên Hình 1.

Phân bổ tiềm năng tiết kiệm năng lượng của các động cơ được lắp đặt trong công nghiệp (công suất lắp đặt nhân với mức cải thiện hiệu suất trung bình)

Hình 1 - Phân bổ tiềm năng tiết kiệm năng lượng của các động cơ được lắp đặt trong công nghiệp

Một số nước có quy định về quản lý hiệu suất năng lượng cho các động cơ có công suất nhỏ hơn. Đa số các động cơ này không phải là động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha. Thêm vào đó, các động cơ này thường không chạy liên tục do đó tiềm năng tiết kiệm năng lượng của chúng là khá hạn chế.

Một số nước có quy định về quản lý hiệu suất năng lượng cho các động cơ 8 cực. Tuy nhiên, thị phần của các động cơ này rất thấp (1 % hoặc ít hơn). Do các bộ truyền động thay đổi tốc độ ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn và chi phí thấp của các động cơ tiêu chuẩn 4 cực và 6 cực nên dự kiến trong tương lai, thị phần của các động cơ 8 cực sẽ còn bị thu hẹp hơn nữa. Do đó tiêu chuẩn này không đề cập đến các động cơ 8 cực.

Đối với công suất đầu ra và cỡ máy cho trước, nhìn chung việc đạt được hiệu suất cao đối với các động cơ được thiết kế để làm việc ở tần số 60 Hz là dễ dàng hơn so với những động cơ làm việc ở tần số 50 Hz.

CHÚ THÍCH 1: Vì việc sử dụng và cỡ động cơ liên quan đến mô men mà không liên quan đến công suất nên theo lý thuyết công suất ra tăng tuyến tính theo tốc độ, tức là tăng 20 % từ 50 Hz đến 60 Hz.

Tổn hao dây quấn I²R chiếm phần lớn trong tổng tổn hao, đặc biệt trong các động cơ cảm ứng cỡ nhỏ và trung bình. Về cơ bản, tổn hao này giữ không đổi giữa tần số 50 Hz và 60 Hz với điều kiện mô men được giữ không đổi. Mặc dù tổn hao gió, tổn hao ma sát và tổn hao lõi sắt tăng theo tần số, nhưng chúng đóng vai trò không