Uluslararası Elektroteknik Komitesi (IEC), alçak gerilim üç fazlı motorlar için enerji verimliliği gerekliliklerinin yanı sıra küresel olarak uyumlu enerji verimliliği sınıflarını kısaca açıklayan uluslararası bir standart olan IEC 60034-30'u 2008 yılında yayınladı.
Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye tork ve hız biçiminde dönüştürür. Bu tip motorların verimlilik değerleri, üretilen (kullanılabilen) enerjinin tüketilen enerjiye oranını ifade eder. Örneğin, bir motor 1 kW elektrik gücünden 0.9 kW mekanik tahrik kabiliyeti üretiyorsa %90 verimlilik oranına (değerine) sahiptir.
Makine imalatçıları ve sistem üreticilerini düşünerek yayınladığımız blog yazılarımızı okuyun ve en güncel bilgileri bizden alın.
IEC 60034-30 standardının 1. bölümünde, 50 ve 60 Hz'de 1 ve 3 faz motorlarının verimlilik değerlerini veya verimlilik sınıfları (teknolojiden bağımsız olarak) gösterilmiştir. Bu standart 2014 yılında güncellenmiş olup o tarihten itibaren asenkron motorlar için (istisnalar hariç) verimlilik sınıfları (IE = Uluslararası Verimlilik) aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır:
Örnek: 4 kutuplu 7.5 kW'lık bir motorun verimlilik oranı %86 ise, bu motor IE1 verimlilik sınıfına girer. Eğer enerji verimlilik değeri % 88.7 veya daha yüksekse, bu motor IE2 sınıfına tahsis edilir. Eğer motorun enerji verimlilik değeri % 90.4 veya daha yüksekse, bu motor IE3 ve IE4 kategorilerine dâhildir.
Asenkron motorların enerji verimliliğinin nasıl tanımlanabileceği konusunda ayrıntılı bilgileri IEC 60034-2-1 standardında bulabilirsiniz. Doğrudan şebekeden çalıştırılan motorlarda verimlilik değeri, ölçüm noktasına göre belirlenir.
Elektrik motorları ve değişken hızı sürücüler için gereksinimleri belirleyen ve 1 Temmuz 2021 tarihinde yürürlüğe giren Avrupa Komisyonu Yönetmeliği (AB) 2019/1781’de, özel bir enerji verimliliği sınıfına dâhil olan motorların tam olarak ne zaman kullanılacağı tanımlanmıştır. Bu yönetmeliğe göre, motorlar IE2, IE3 veya IE4 verimlilik sınıflarına nominal çıkış güçleri ve ilgili diğer özellikleri dikkate alınarak ayrılmalıdır. Örneğin, nominal çıkış gücü 0.75 kW ile maksimum 1000 kW arasında olan üç fazlı motorların Temmuz 2021'e kadar IE3 verimlilik seviyesine ulaşması gerekmektedir. Temmuz 2023'ten itibaren 75 kW ile 200 kW arasındaki motorlar için IE4 verimlilik sınıfı zorunlu olacaktır.
Motor imalatçıları, IERC 60034-30-1’in enerji verimliliği taleplerini karşılamak için yeni motor konseptleri ve tasarımları benimsemiştir. İmalatçılar, ayrıca, daha yüksek verimlilik değerlerine ulaşmak için daha yüksek bakır kütleli statorların yanı sıra daha ince silikon levhalı ve daha yüksek silikon içerikli demir çekirdekler kullanmış, hava boşluklarını optimize etmiş ve rotor üzerinde iletken malzemelere ağırlık vermiştir. Bu değişikliklerin bir sonucu olarak, IE3 ve IE4 motorlar daha yüksek endüktansa ve daha düşük bakır kayıplarına sahiptir; böylece yolverme akımları standart IE1 ve IE2 motorlarınkinden daha yüksektir.
IE3 ve IE4 motorlarla birlikte kullanılan panolar, hem daha yüksek yolverme akımlarını hem de demeraj akımlarını güvenli bir şekilde idare edebilmelidir. Motor yolvericilerin ve yumuşak yolvericilerin enerji verimli motorlarla çalışmak için uygun olduğundan da emin olunmalıdır. Eaton motor yolvericiler, 60947-x serisine dâhil olan mevcut IEC/EN standartlarının yanı sıra gelecekteki standartları da karşılayacaktır. Bu yolvericilerimiz demeraj akımın 15 katına kadar olan kapasitelerde test edilebilir. IE4 motorları çalıştıran yol verme akımları bu sınırlar içinde olduğu anda, Eaton motor yolvericiler ile yönetilir.
Yalnızca hız kontrol cihazlarıyla çalışan sürekli mıknatıslı ve senkron relüktans motorlar, IE4 verimliliğine ulaşmak için geleneksel üç fazlı asenkron motorlara ek olarak sıklıkla kullanılır. Hız kontrol cihazları yüksek verimliliğe sahip motorları kontrol etmek için özel olarak benimsenmiş motor algoritmalarına ihtiyaç duyar. Oysa üç fazlı asenkron motorlarda bile yüksek enerji verimliliği sınıfında rezistif/endüktif direnç oranı farklılık göstermekte, bu da akım vektörlerini değiştirmektedir. Hız kontrol cihazı, IE4 motorlarını çalıştırmak için uygun değilse, bunun çeşitli etkileri olabilir: En olumsuz senaryoda, motor hiç çalışmayabilir, çalışsa bile düzgün çalışmayabilir, yani verimli çalışmayabilir. Eaton PowerXL ailesine ait hız kontrol cihazlarının tamamı IE4 motorlarla birlikte çalışabilir. Standart endüksiyon motorları, üç fazlı asenkron motorlar, sürekli mıknatıslı motorları, fırçasız DC motorları ve senkron relüktans motorları kontrol edebilir.
Motorlarda enerji verimliliğini iyileştirmek adına atılan adımlardan bir tanesi, yüksek enerji verimliliği sınıfına dâhil olan motorların kullanımına ağırlık vermektir. Bununla birlikte, motorları ayrı bir komponent olarak değil, sürücü sisteminin bir parçası olarak ve uygulama bağlamında değerlendirmek gerekir. Avrupa Komisyonu Yönetmeliği (AB) 2019/1781 hakkında daha fazla bilgi almak için, ““Sürücü teknolojisinde enerji verimliliğini başarılı bir şekilde artırmak”” başlıklı teknik belgemizi Eaton web sitesinden indirebilirsiniz.
Haberler, ürün güncellemeleri ve endüstri trendleri hakkında anında bilgi sahibi olmak için ekibimize ulaşın.
E-postayı Gönder
