Szybko znajdź produkt, którego potrzebujesz.
Conclusion first: Silnik IE4 nie jest automatycznie właściwym wyborem tylko dlatego, że na tabliczce znamionowej widnieje informacja „super premium”. Jest to właściwy wybór, gdy silnik pracuje wiele godzin, obciążenie jest wystarczająco stabilne, a rama, moment rozruchowy i napęd pasują do maszyny. W 4-biegunowym urządzeniu o mocy 11 kW przy pełnym obciążeniu i 6000 godzin rocznie różnica wejściowa między IE3 a IE4 wynosi około 0,16 kW — na papierze jest to niewielka wartość, ale około 936 kWh rocznie. Oszczędność ta może uzasadniać wyższą cenę przy pracy ciągłej, ale może zniknąć w przypadku instalacji o krótkim czasie pracy lub znacznie przewymiarowanych.
W tym przewodniku wyjaśniono, co oznacza IE4 w normie IEC 60034-30-1, gdzie idą straty oraz jak wybrać pomiędzy IE4 a IE3 w przypadku pomp, wentylatorów, przenośników i innych napędów przemysłowych.
IE4 to klasa wydajności, a nie technologia silnika. Norma IEC 60034-30-1 definiuje sprawność standardową IE1, wysoką sprawność IE2, sprawność IE3 premium, sprawność IE4 super premium i sprawność IE5 ultra-premium dla indukcyjnych silników klatkowych zasilanych liniowo. Norma określa minimalną wydajność przy pełnym obciążeniu przy określonej mocy, liczbie biegunów i częstotliwości. Nie obiecuje określonej krzywej częściowego obciążenia, momentu rozruchowego ani wydajności VFD.
W przypadku typowego 4-biegunowego silnika o mocy 11 kW i częstotliwości 50 Hz stopień od IE3 do IE4 powoduje zmianę minimalnej sprawności z około 91,4% do 92,6%. Wydaje się to niewielkie, ale różnica mocy wejściowej przy pełnym obciążeniu wynosi około 0,16 kW. Ponad 6000 godzin pracy, czyli około 936 kWh. Aby uzyskać pełniejsze porównanie klas po klasie, zobacz this Porównanie IE3 i IE4 .
| Klasa efektywności | Minimalna wydajność (%) | Moc wejściowa przy pełnym obciążeniu (kW) | Zużycie energii przy 6000 godz./rok (kWh) |
|---|---|---|---|
| IE1 | 87.6 | 12.56 | 75 342 |
| IE2 | 89.8 | 12.25 | 73 494 |
| IE3 | 91.4 | 12.04 | 72210 |
| IE4 | 92.6 | 11.88 | 71274 |
Użyj tabeli jako kontroli przesiewowej. Zawsze porównuj dokładną wydajność przy mocy znamionowej, częstotliwości, liczbie biegunów i metodzie testowej w arkuszu danych. Etykieta „wysoka wydajność” bez odniesienia do tabeli IEC nie wystarczy do podjęcia decyzji o przetargu lub wymianie.
Konstrukcje IE4 zmniejszają straty głównie w uzwojeniu stojana, laminowaniu stojana i wirnika, szczelinie powietrznej i układzie chłodzenia. Zwykle oznacza to więcej aktywnego materiału: dłuższe rdzenie, więcej miedzi, cieńszą lub wyższej jakości stal elektrotechniczną, węższe tolerancje produkcyjne, a czasami bardziej wydajny wentylator. Rezultatem jest silnik, który może być cięższy lub o jeden rozmiar większy niż jednostka IE3, którą zastępuje. Ma to znaczenie dla rozstawu otworów na stopy, wysokości wału, prześwitu w skrzynce zaciskowej i ustawienia sprzęgła.
Przy tej samej mocy wyjściowej silnik IE4 może pobierać mniej prądu przy pełnym obciążeniu, ale może mieć również inny prąd rozruchowy, poślizg i wzrost temperatury. W przypadku modernizacji należy sprawdzić ustawienia zabezpieczeń, rozmiar kabla i zakres przeciążenia rozrusznika, zamiast zakładać wymianę identyczną.
Wykres pokazuje, dlaczego IE4 najłatwiej uzasadnić w pracy ciągłej. Bezwzględna redukcja strat jest niewielka, ale powtarza się co godzinę. W zakładzie o wysokich cenach energii elektrycznej lub dużej liczbie silników te powtarzające się godziny stają się linią budżetową.
Przy 11 kW przy pełnym obciążeniu, 6000 godzin rocznie i 0,12 USD/kWh obliczona oszczędność IE3 do IE4 wynosi około 936 kWh × 0,12 = 112 USD rocznie. Jeśli premia cenowa IE4 wynosi 300 USD, prosty zwrot wynosi około 2,7 roku przed jakimkolwiek rabatem za media. Jest to rozsądny przypadek w przypadku pompy lub wentylatora, który pracuje przez większą część roku.
Przy 70% obciążeniu i 4000 godzinach moc wyjściowa wynosi 7,7 kW. Różnica wejściowa między IE3 i IE4 spada do około 0,10 kW, czyli około 400 kWh rocznie. Przy tej samej cenie energii elektrycznej oszczędność wynosi około 48 USD rocznie, a zwrot składki w wysokości 300 USD rozciąga się na około 6 lat. Silnik nadal oszczędza energię, ale jego uzasadnienie finansowe jest słabsze.
4-biegunowa jednostka IE4 ogólnego przeznaczenia jest zwykle punktem wyjścia dla wentylatorów, pomp i sprężarek pracujących przez wiele godzin:
4-biegunowy silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia YE4/IE4 Przed zatwierdzeniem tego silnika IE4 o prędkości 1500 obr./min. porównaj jego wydajność przy częściowym obciążeniu i margines doboru z rocznym profilem obciążenia. Zobacz produkt → Użyj własnego profilu obciążenia, taryfy i premii cenowej. Silnika, który pracuje 2000 godzin rocznie przy obciążeniu 40%, nie należy kupować wyłącznie ze względu na wydajność przy pełnym obciążeniu. Przed zatwierdzeniem IE4 sprawdź wydajność przy częściowym obciążeniu i rzeczywisty margines nadwymiarowy.
IE4 jest najsilniejszy w pracy ciągłej, stabilnej: pompy odśrodkowe, wentylatory, sprężarki, cyrkulacja HVAC i linie technologiczne, które pracują ponad około 4000 godzin rocznie. Łatwiej jest także uzasadnić, gdzie energia elektryczna jest droga, gdzie silnik jest częścią przetargu wymagającego IE4 lub gdzie liczy się ciepło odpadowe i obciążenie paneli. Przepisy UE dotyczące ekoprojektu również zepchnęły IE4 do określonych zakresów mocy, dlatego sprawdź bieżący zakres, zanim założysz, że IE3 jest akceptowalny.
| Czynnik wyboru | IE4 jest zwykle łatwiejszy do uzasadnienia | IE3 może być lepszym zakupem |
|---|---|---|
| Roczne godziny pracy | Powyżej około 4000 godz | Poniżej około 2000 godz |
| Załaduj profil | Stabilny, obciążenie 60–100%. | Częste lekkie obciążenie lub bardzo zmienne obciążenie |
| Rozpoczęcie służby | Miękki start lub VFD, niska bezwładność | Bezpośrednio, duża bezwładność, częste rozruchy |
| Przestrzeń do modernizacji | Rama i podstawa umożliwiają zastosowanie większego silnika | Istniejąca rama, wał i otwory w stopach ograniczają możliwość zmiany |
| Cena energii | Wysoka lub zmienna taryfa | Niska taryfa i krótkie godziny pracy |
Do zastosowań 6-biegunowych wymagających wysokiego momentu obrotowego, takich jak przenośniki, kruszarki i pompy wyporowe, należy bliżej przyjrzeć się momentowi rozruchowemu i marginesowi termicznemu. Wyższa klasa sprawności nie oznacza automatycznie większego momentu rozruchowego. W przypadku tych zadań należy sprawdzić opcję 6-biegunowego IE4 o wysokim momencie obrotowym w porównaniu z napędzanym obciążeniem:
6-biegunowy silnik indukcyjny YE4/IE4 o wysokim momencie obrotowym Przejrzyj moment rozruchowy i margines termiczny dla przenośników, kruszarek lub pomp wyporowych; ta opcja 1000 obr./min IE4 zamienia prędkość na moment obrotowy. Zobacz produkt → Przed złożeniem zamówienia porównaj silnik z maszyną i miejscem montażu, a nie tylko z tabliczką znamionową IE3. Poniższe kontrole wyłapują większość niespodzianek związanych z modernizacją:
W przypadku zastosowań z napędem bezpośrednim przy niskich prędkościach rama i układ łożysk często mają większe znaczenie niż sama etykieta wydajności. Przejrzyj opcję 8-biegunowej IE4 o niskiej prędkości i dużej wytrzymałości, gdy obciążenie jest wolne, ciągłe i przy dużym obciążeniu:
8-biegunowy silnik o niskiej prędkości i dużej wytrzymałości YE4/IE4 W przypadku powolnych, ciągłych napędów bezpośrednich o dużym obciążeniu ten silnik IE4 o prędkości 750 obr./min zapewnia wysoki moment obrotowy i największy w tej serii margines przeciążenia. Zobacz produkt → Kuayue Motor z siedzibą w Taizhou w Zhejiang twierdzi, że ma 34 lata doświadczenia w małych i średnich silnikach przemysłowych i produkuje silniki zgodnie z normami ISO 9001, posiadającymi certyfikaty CCC i CE. Profil produkcji obejmuje tłoczenie, nawijanie, obróbkę skrawaniem, montaż i testowanie we własnym zakresie. Dla kupujących porównujących ramki, Gama silników o ultrawysokiej sprawności YE4/IE4 obejmuje warianty 2-, 4-, 6- i 8-biegunowe do pomp, wentylatorów, zastosowań w górnictwie, przemyśle chemicznym, tekstylnym, dźwigowym i maszynach portowych.
IE4 to klasa sprawności super premium zgodnie z normą IEC 60034-30-1 dla indukcyjnych silników klatkowych zasilanych liniowo. Jest to minimalna ocena wydajności, a nie konkretna konstrukcja wirnika lub stojana.
IE4 ma mniejsze straty i zwykle niższe koszty eksploatacji, ale zwykle też kosztuje więcej. Lepszy wybór zależy od godzin pracy w roku, profilu obciążenia, wyższej ceny i tego, czy rama pasuje do istniejącej instalacji.
W przypadku 4-biegunowego silnika o mocy 11 kW przy pełnym obciążeniu i 6000 godzin rocznie obliczona oszczędność IE3 do IE4 wynosi około 936 kWh. Rzeczywiste oszczędności spadają w przypadku częściowego obciążenia, krótkich godzin pracy lub złej jakości energii.
Wiele silników IE4 może pracować na falownikach VFD, ale nie wszystkie są automatycznie odpowiednie. Sprawdź izolację, wzrost temperatury uzwojenia, ograniczenie prądu łożyska, zakres prędkości i obniżenie wartości znamionowych pod kątem stałego momentu obrotowego poniżej prędkości podstawowej.
Silniki IE4 są powszechnie stosowane w pompach, wentylatorach, sprężarkach, systemach HVAC, przenośnikach, górnictwie, przetwórstwie chemicznym, tekstyliach, maszynach dźwigowych i portowych. Są najbardziej atrakcyjne tam, gdzie godziny pracy są długie, a obciążenie stabilne.
Dopasuj wysokość wału, otwory na stopy, kołnierz, luz w skrzynce zaciskowej, sprzęgło i moment rozruchowy. Silnik IE4 może być większy niż silnik IE3 przy tej samej mocy, dlatego przed złożeniem zamówienia porównaj rysunki.
